纳米技术的特点精选(九篇)

第1篇：纳米技术的特点范文

关键词：微米技术；纳米技术；微细加工技术；纳米电子技术；纳米机械技术

科学技术向微小领域发展，由毫米级、微米级继而涉足纳米级，人们把这个领域的技术称之为微米/纳米技术（Micro& Nano-Technlogy）。

当前，微米/纳米技术在国际上已使人类在改造自然方面进人一个新的层次，即以微米层次深人到原子、分子级的纳米层次，它作为21世纪出现的高技术，发展十分迅猛，并由此开创了纳米电子、纳米材料、纳米生物、纳米机械、纳米制造、纳米测量等新的高技术群。

一、微米技术

1.微小尺度的设计理论研究

微型系统的设计并非简单的机械微小化，而需要从物理及物质相互作用等方面进行重新研究，形成一整套的设计理论与方法。其研究重点应包括微动力学、微流体力学、微热力学、微机械学、微光浒学等，并且注重现代设计方法如CA0技术、仿真与虚拟现实技术等在微型系统设计中的应用，通过上述研究，解决微型系统设计中的尺寸效应`表面效应、误差效应及材料性能等的影响。

2.微细加工技术

微细加工技术包含超精机械加工、IC工艺、化学腐蚀、能量束加工等诸多方法。对于简单的面、线轮廓的加工，可以采用单点金刚石和CBN（立方氮化硼）刀具切削、磨削、抛光等技术来实现，如激光陀螺的平面反射镜和平面度误差要求小于30nm，表面粗糙度Ra值小于1hm等。而对于稍微复杂一点的结构，用机械加工的方法是不可能的，特别是制造复合结构，当今较为成熟的技术仍是IC工艺硅加工技术，如美国研制出直径仅为60～120um的硅微型静电电动机等。

3.精密测试技术

具有微米及亚微米测量精度的几何量与表面形貌测量技术亦已成熟，如具有0.01um精度的HP5528双频激光干涉测量系统，具有0.01 um 精度的光学与触针式轮廓扫描系统等。因此，目前精密测试技术的一个重要研究对象是微结构的力学性能，

4.微系统技术

在研究微系统设计、加工、测量的基础上，国内外较广泛地开展了微型传感、微执行机构、微电子信号处理等方面的研究工作，如已制作出微型力传感器、微型泵、微电机等。

二、纳米技术

纳米技术通常指纳米级0.1～100nm的材料、测量、控制和产品的技术。

纳米技术是科技发展的一个新兴领域，它不仅仅是将加工和测量精度从微米级提高到纳米级的问题，而是人类对自然的认识和改造方面，从宏观领域进人到物理的微观领域，深人了一 个新的层次，即从微米层深人到分子、原子级的纳米层次。

1.纳米电子技术

在过去的们年里，晶体管的特征尺寸由10mm减小到小于1 um ，现在可实现在一个集成片上包含100万个单元，对于这种尺度的电子线路，宏观规律仍旧有效，然而未来一二十年的科技发展使尺寸进一步缩小10～100倍进人到纳米尺度，量子力学及电子的波动性就不能不再考虑了。

⒉纳米机械技术

纳米机械技术包括的领域很广，其研究基础包括纳米加工过程的动力学模拟、纳米构件与表面分子工程、纳米摩擦学等，这里所指的纳米机械是能实现纳米尺寸上某种功能的机械，如纳米制造设备及纳米执行器，纳米执行器能实现纳米尺度的移动与定位。

3.纳米材料技术

纳米材料技术是发展最早且研究最深人的学科。纳米材料由于其结构的特殊性，如大的表面比、小尺寸效应、界面效应、量子效应和量子隧道效应等一系列新的效应，使纳米材料出现许多不同于传统材料的独特性能，从而使其在未来新材料上充当角色，如隐身材料，高灵敏度、高响应的传感材料，多功能复相陶瓷材料等。

4.纳米加工技术

纳米加工技术的发展面临两大途径：一方面是将传统的超精加工技术，如机械加工（单点金刚石和CBN刀具切削、磨削、抛光）（电化学加工（ECM）、电火花加工（EDM）、离子和等离子体蚀刻、分子束外延（MBE）、物理和化学气相沉积、激光束加工（LIGA）技术等向其极限精度逼近，使其具有纳米的加工能力。另一方面，开拓新效应的加工方法，如STM对表面的纳米加工，可操纵原子和分子，并对表面进行刻蚀。如美国的IBM公司利用STM将35个原子排出“IBM”三个字样，且在硅片上覆盖一层20nm厚的聚甲基丙烯甲酯（PMMA），再利用STM光刻，得到10nm宽的线条等。

5.纳米测量技术

以上所涉及有关纳米技术的研究，均离不开对它们的分析测试工作-纳米测量技术，或称之为纳分析和纳探针技术。其中，纳探针技术发展迅速并较为成熟，随着20世纪80年代STM的出现，使人们能直接观察到物质表面的原子结构，把人们带到了微观世界。

参考文献

[1]王明耀，张兆隆.机械制造技术（K）.中高等教育出版社，2002（297-298）

[2]安美玲.机械基础（K）.电子工业出版社，2007（211-218）

[3]魏康民.机械制造技术（K）.机械工业出版社，2006，2（69-280）

第2篇：纳米技术的特点范文

关键词:纳米 材料 应用  

 

 

一、纳米的发展历史 

 

纳米（nm）是长度单位，1纳米是10-9米（十亿分之一米），对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000-8000nm，人体红细胞的直径一般为3000-5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级；对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。 

1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德。费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年，纳米产品的年营业额达到500亿美元。 

 

二、纳米技术在防腐中的应用 

 

纳米涂料必须满足两个条件：一是有一相尺寸在1～100nm；二是因为纳米相的存在而使涂料的性能有明显提高或具有新功能。纳米涂料性能改善主要包括：第一、施工性能的改善。利用纳米粒子粒径对流变性的影响，如纳米sio2用于建筑涂料，可防止涂料的流挂；第二、耐候性的改善。利用纳米粒子对紫外线的吸收性，如利用纳米tio2、sio2可制得耐候性建筑外墙涂料、汽车面漆等；第三、力学性能的改善。利用纳米粒子与树脂之间强大的界面结合力，可提高涂层的强度、硬度、耐磨性、耐刮伤性等。纳米功能性涂料主要有抗菌涂料、界面涂料、隐身涂料、静电屏蔽涂料、隔热涂料、大气净化涂料、电绝缘涂料、磁性涂料等。 

纳米技术的应用为涂料工业的发展开辟了一条新途径，目前用于涂料的纳米材料最多的是sio2、tio2、caco3、zno、fe2o3等。由于纳米粒子的比表面大、表面自由能高，粒子之间极易团聚，纳米粒子的这种特性决定了纳米涂料不可能象颜料、添料与基料通过简单的混配得到。同时纳米粒子种类很多，性能各异，不是每一种纳米粒子和每一粒径范围的纳米粒子制得的涂料都能达到所期望的性能和功能，需要经过大量的实验研究工作，才有可能得到真正的纳米涂料。 

纳米涂料虽然无毒，但由于改性技术原因，性能并不理想，加上价格太贵，难以推广；而三聚磷酸铝也因价格原因未能大量应用。国外公司如美国的halox、sherwin－williams、mineralpigments、德国的hrubach、法国的sncz、英国的britishpetroleum、日本的帝国化工公司均推出了一系列无毒纳米防锈颜料，性能不错，甚至已可与铬酸盐相以前我国防锈颜料的开发整体水平落后于西方发达国家，仍然以红丹、铬酸盐、铁系颜料、磷酸锌等传统防锈颜料为主。红丹因其污染严重，对人体的伤害很大，目前已被许多国家相继淘汰和禁止使用；磷酸锌防锈颜料虽比。我国防锈涂料业也蓬勃发展，也可以生产纳米漆。 

我国自主生产的产品目前已通过国家涂料质量监督检测中心、铁道部产品质量监督检验中心车辆检验站、机械科学院武汉材料保护研究所等国内多家权威机构的分析和检测，同时还经过加拿大国家涂料信息中心等国外权威机构的技术分析，结果表明其具有目前国内外同类产品无可比拟的防锈性能和环保优势，是防锈涂料领域划时代产品，复合铁钛粉及其防锈漆通过国家权威机构的鉴定后已在多个工业领域得到应用。

三、纳米材料在涂料中应用展前景预测  据估算，全球纳米技术的年产值已达到500亿美元。目前，发达国家政府和大的企业纷纷启动了发展纳米技术和纳米计划的研究计划。美国将纳米技术视为下一次工业革命的核心，2001年年初把纳米技术列为国家战略目标，在纳米科技基础研究方面的投资，从1997年的1亿多美元增加到2001年近5亿美元，准备像微电子技术那样在这一领域独占领先地位。日本也设立了纳米材料中心，把纳米技术列入新五年科技基本计划的研究开发重点，将以纳米技术为代表的新材料技术与生命科学、信息通信、环境保护等并列为四大重点发展领域。德国也把纳米材料列入21世纪科研的战略领

域，全国有19家机构专门建立了纳米技术研究网。在人类进入21世纪之际，纳米科学技术的发展，对社会的发展和生存环境改善及人体健康的保障都将做出更大的贡献。从某种意义上说，21世纪将是一个纳米世纪。 

由于表面纳米技术运用面广、产业化周期短、附加值高，所形成的高新技术和高技术产品、以及对传统产业和产品的改造升级，产业化市场前景极好。 

在纳米功能和结构材料方面，将充分利用纳米材料的异常光学特性、电学特性、磁学特性、力学特性、敏感特性、催化与化学特性等开发高技术新产品，以及对传统材料改性；将重点突破各类纳米功能和结构材料的产业化关键技术、检测技术和表征技术。多功能的纳米复合材料、高性能的纳米硬质合金等为化工、建材、轻工、冶金等行业的跨越式发展提供了广泛的机遇。各类纳米材料的产业化可能形成一批大型企业或企业集团，将对国民经济产生重要影响；纳米技术的应用逐渐渗透到涉及国计民生的各个领域，将产生新的经济增长点。 

纳米技术在涂料行业的应用和发展，促使涂料更新换代，为涂料成为真正的绿色环保产品开创了突破性的新纪元。 

纳米涂料已被认定为北京奥运村建筑工程的专用产品，展示出该涂料在建筑领域里的应用价值。它利用独特的光催化技术对空气中有毒气体有强烈的分解，消除作用。对甲醛、氨气等有害气体有吸收和消除的功能，使室内空气更加清新。经测试，对各种霉菌的杀抑率达99％以上，有长期的防霉防藻效果。纳米改性内墙涂料，实际上是高级的卫生型涂料，适合于家庭、医院、宾馆和学校的涂装。纳米改性外墙涂料，利用纳米材料二元协同的荷叶双疏机理，较低的表面张力，具有高强的附着力，漆膜硬度高且有韧性，优良的自洁功能，强劲的抗粉尘和抗脏物的粘附能力，疏水性极佳，容易清洗污物的性能。耐洗性大于15000次，具有良好的保光保色性能，抗紫外线能力极强。使用寿命达15年以上。颗粒径细小，能深入墙体，与墙面的硅酸盐类物质配位反应，使其牢牢结合成一体，附着力强，不起皮，不剥落，抗老化。其纳米抗冻性功能涂料，除具备纳米型涂料各种优良性之外，可在10℃到25℃之内正常施工。突破了建筑涂料要求墙体湿度在10％以下的规定，使建筑行业施工缩短了工期，提高了功效，又创造出高质量。 

 

四、结语 

 

由于目前应用纳米材料对涂料进行改性尚处在初级阶段，技术、工艺还不太成熟，需要探索和改进。但涂料的各种性能得到某些改进的试验结果足以证明，纳米改性涂料的市场前景是非常好的。 

 

参考文献： 

[1]桥本和仁等［j］. 现代化工. 1996(8):25～28. 

第3篇：纳米技术的特点范文

关键词：纳米科技;纳米材料;应用现状

一、纳米的相关定义

纳米是长度计量单位，1纳米等于10-9米，形象地讲，1纳米的物体放到1个乒乓球上，相当于1个乒乓球放在地球上。20世纪80年代末纳米科技迅速发展。1982年，宾尼希等人发明了扫描隧道显微镜。该显微镜为人类进入纳米世界打开了一扇更宽广的门。

二、纳米科技的应用现状

纳米科技指在纳米尺度（1～100纳米）上研究物质（包括原子、分子的操纵）的特性和相互作用，以及如何利用这些特性和相互作用的具有多学科交叉性质的科学和技术。纳米科技用途广泛，涉及领域多，体现多学科交叉性质的前沿领域，包含纳米物理学、纳米电子学等学科领域。

1

纳米电子学

量子元器件是纳米电子器件中最有应用前景的。这种利用量子效应制作的器件具有体积小、高速、低耗、电路简化等优点。

2

纳米材料学

由于纳米材料具有较大的界面，界面的原子排列很混乱的，在外力变形的条件下原子易迁移，因此纳米材料表现出优越的韧性与延展性。陶瓷材料通常呈脆性，而由纳米粒子压制成的纳米陶瓷材料却有很好的韧性。

当前材料研究领域中最热门的纳米材料是具有未来超级纤维之称的碳纳米管，可做成纳米开关或极细的针头用于给细胞“打针”等。纳米材料现已用于研究太空升降机、纳米壁挂电视、纳米固体燃料、纳米隐身飞机等。

3纳米机械学

用原子、分子操纵技术、纳米加工技术、分子自组装技术等新科技，科学家们已经制造了纳米齿轮、纳米电池、纳米探针、分子泵、分子开关和分子马达等。美国康纳尔大学的科学家利用ATP酶作为分子马达，研制出了一种可以进入人体细胞的纳米机电设备――“纳米直升机”。

美国朗讯科技公司和英国牛津大学的科学家用DNA（脱氧核糖核酸）制造出了一种纳米级的镊子，每条臂长只有7纳米。

还可用极微小部件组装一辆比米粒还小，能够运转的汽车、微型车床，可望钻进核电站管道系统检查裂缝;组装提供化工使用的火柴盒大小的反应器;组装驰骋未来战场上的纳米武器，如蚂蚁士兵、蚊子导弹、苍蝇飞机、间谍草等。

21世纪，纳米技术将广泛应用于信息、医学和新材料领域。

三、纳米材料的应用现状

纳米材料是纳米科技的基础。纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。纳米材料大都是人工制备的，属于人工材料，但是自然界中早就存在纳米微粒和纳米固体，如陨石碎片、牙齿皆由纳米微粒构成的。纳米材料是一种新型的材料，具有以下优点：

1

特殊的光学性能

1991年海湾战争中，美国F-117A型隐身战斗机外表所包覆的材料中就包含有多种纳米超微颗粒，强烈吸收不同波段的电磁波来欺骗雷达，实现隐形，成功地打击了伊拉克的重要军事目标。

2

特殊的热学性能

固态物质在其形态为大尺寸时，熔点固定，超细微化后将显著降低熔点，当颗粒小于10纳米量级时尤为显著。

3

特殊的磁学性能

研究发现，鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中存在超微的磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归的本领。

4

特殊的力学性能

陶瓷材料通常呈脆性，陶瓷水杯一摔就碎，而由纳米超微颗粒压制成的纳米陶瓷材料，可像弹簧一样具有良好的韧性。研究表明，人的牙齿具有很高的强度是由于它是由磷酸钙等纳米材料构成的。纳米晶粒的金属要比传统的粗晶粒金属硬3～5倍。金属-陶瓷复合纳米材料的应用前景很广。

钱学森曾说：“纳米和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点，会是一次技术革命，从而将是21世纪又一次产业革命。”

在不久的将来，纳米科技和纳米材料的发展和应用必将促进人类文明的进步！

参考文献：

第4篇：纳米技术的特点范文

本文对GB/T 22925—2009《纳米技术处理服装》标准进行理解和分析，针对检测中的问题提出了自己的观点和建议。

关键词：纳米；服装；标准

消费者对“纳米”两个字越来越熟悉，近几年来，“纳米材料”、“纳米技术”在广告中成为产品具有高科技属性的代名词，而纳米技术的产品在社会上一直处于无序和混乱状态，如市场上出现的各种各样纳米服装，有的说能防水，有的说能防紫外线，甚至有些把“三无”产品也宣传成纳米产品。因此，为了保护消费者利益，标准GB/T 22925—2009《纳米技术处理服装》。

1 纳米技术处理服装含义

标准对纳米技术处理服装的定义是指在产品或其特定部位的生产加工过程中使用了纳米技术，而具有了防水、防油、易去污、抗菌、防紫外线等一种或几种功能的服装。标准在定义中明确了三个方面的内容，一是标准适用于在生产加工过程中使用了纳米技术的服装产品，二是经过了纳米技术处理后的产品具有了某些特定的功能，三是纳米技术的使用不能影响产品的服用性能，同时还要符合服装产品的其他有关规定。

2 纳米服装鉴定

纳米技术的运用使普通的服装具有了特殊的功能性，GB/T 22925—2009《纳米技术处理服装》标准中只针对具有防水、防油、易去污、抗菌、防紫外线这几种功能性进行检测，其他特殊功能的纳米技术还未建立相关标准。

在标称的功能性项目检测之前，要确认该服装产品是否真的经过纳米技术处理。标准采用了定性的方法，即随机取样多点观测的办法，用电镜上的标尺比较视场中的各种结构单元，简单地通过直观判断确定纳米结构单元与非纳米结构单元的数量，只要纳米结构单元总数大于非纳米结构单元总数，就符合标准要求，该服装就可以被认定为是纳米技术处理服装。经过检测确定是纳米技术处理服装之后，再对其功能性项目分别进行检测。

3 功能性鉴定

纳米技术鉴别过程还需求证功能性与纳米技术的关系。比如生产商声称该服装应用了纳米技术处理，按纳米结构单元大于非纳米结构单元总数来判定是使用了纳米技术，但是生产商标称的某种功能并不一定就是使用了该技术而得到，还有可能来自其他的有机处理剂或染料等，因此，这就需要将功能性的变化和纳米结构单元数的变化结合起来检测。

该标准中各个功能性指标是按照各自相应的要求进行测定，但本文认为还缺少将功能性、服用性能和纳米结构单元的含量结合起来考虑。此外，标准在功能性指标的要求中，也只是对各个等级的洗涤前和洗涤15次后进行了规定，并没有明确的指标说明洗涤前后纳米结构单元含量的变化情况及具体要求。

4 结束语

第5篇：纳米技术的特点范文

有些金属或无机材料被制成纳米级微粒之后本身就可能具有杀菌的功效，例如纳米银颗粒、氧化锌纳米材料、纳米二氧化硅和纳米二氧化钛等，阳光中UVB、UVA紫外线照射下可激活纳米级二氧化钛与水反应产生强氧化剂羟基自由基，强化环境净化及灭菌作用，在阳光不充足的阴雨天或夜晚，可以开启紫外臭氧灯管，同样能够激活二氧化钛与水反应产生强氧化剂羟基自由基。纳米材料本身以及含纳米材料的组合物用作农药的用途都可以作为专利申请保护的客体，专利申请的主题名称一般为：一种具有杀菌作用的农药，其特征在于…（包含有纳米材料）；一种制备具有杀菌作用的农药的方法，其特征在于…（纳米材料的制备方法）；一种具有杀菌作用的农药的用途，其特征在于…（包含有纳米材料）。

这类专利申请在撰写申请文件时，需要详细记载如何合成新的纳米材料，即纳米材料的制备方法，如果制备得到的纳米材料具有特殊的性能，需要在说明书中记载是因为反应的条件还是制备方法殊的反应方式得到的特殊的性能，并需要对该特殊的性能进行表征，可以通过电镜扫描或者其它方式进行证明，这一点尤为重要，否则会影响专利说明书是否公开充分。利用纳米材料的性能在农药领域可能的用途，需要通过活性实验进行验证，说明书中需要给出具体的实验效果举例进行说明。如果现有技术中已有类似纳米材料用作农药的技术方案，则新制备的纳米材料用作农药的用途需要比现有技术中已知的同类纳米材料具有更加优异的性能或者其他预料不到的效果才可能具有授权前景，比如提高了杀菌活性等，而如果是将已知的纳米材料与已知活性成分组合，则需要在说明书中记载纳米材料与活性成分之间的关系是功能上的互惠或表现出超越他们单独效果之和的组合效果。纳米材料用作农药使用时还要解决的技术问题是如何防止纳米材料对有益菌的杀灭作用，以及将纳米无机材料制成制剂后对环境的安全评价，如果能克服这些应用上的技术缺陷，也可能具备授权前景。

二、纳米生物农药

将生物农药纳米化后，可改善制剂中有效成分的粒径细度及稳定性，提高其速效性和防治效果，通过纳米工艺技术处理，将固体生物农药制成纳米级的微粒，要解决的关键技术问题是通过怎么样的制备方法将生物农药制备得到真正纳米级的颗粒，而将生物农药制备成纳米级颗粒的方法，使用该纳米生物农药的方法都属于专利保护的客体。由于生物农药一般都是已知的活性成分，一般需要将生物农药与助剂的组合物作为专利申请保护的主题，专利申请的主题名称为：一种农药组合物，其特征在于……（包含纳米生物农药）；一种农药组合物的制备方法，其特征在于……（纳米生物农药的制备方法，或将含有生物农药的农药组合物制成纳米生物农药的方法）；一种农药组合物用于防治病害的用途，其特征在于……（含有纳米生物农药）。

由于生物农药本身即具有杀虫活性，在专利申请文件撰写时，需要提交微生物的保藏证明；详细记载通过怎样的方法将生物农药制备成纳米生物农药，并且需要提供纳米生物农药稳定性的证明，纳米生物农药颗粒的表征数据；还需要提供纳米生物农药与生物农药的活性实验比较例，或者纳米生物农药与近似的生物农药制成纳米级生物农药后的比较例，以备用于证明技术方案的创造性。目前，真正将生物农药制成纳米级颗粒的方法较少，而如果能够攻克这一技术难点，相信生物农药的推广应用定能争夺更加广阔的市场空间。

三、纳米农药助剂农药

在制备成制剂时需要使用助剂，常规的助剂包括表面活性剂和载体，表面活性剂包括分散剂、润湿剂、乳化剂、稳定剂等。将一种或多种农药助剂制成纳米级颗粒的制备方法，合成或制备得到的纳米级助剂，如超级分散剂，使用纳米级的农药助剂与活性成分组合使用的组合物，纳米级的助剂在农药制剂加工中的应用等，都属于专利保护的客体。由于纳米颗粒表面的特殊性能，农药助剂制成纳米级的颗粒与活性成分组合使用，能够显著提高活性成分附着在靶标上的能力，渗透能力，提高助剂的载药量，提高活性成分的利用率，降低害虫对活性成分的抗性，减少活性成分的使用量，例如已有制备乙酰化木质素两亲聚合物纳米胶体球，能够改变活性成分在水溶液中的溶解度。

这类专利申请的主题名称为：一种适用于农药的纳米助剂，其特征在于……（限定助剂的结构和组成）；一种适用于农药的纳米助剂的制备方法，其特征在于……（包含纳米助剂具体的制备方法、工艺参数）；一种适用于农药的纳米助剂作为……（分散剂）……在农药制备中的用途。在撰写专利申请文件时，对纳米农药助剂的表征是确定该纳米助剂的结构和组成的重要参数，合成纳米助剂的反应中其反应条件的控制、工艺参数的设定都会影响纳米助剂的结构和组成，申请人需要详细的记载合成或制备方法，并对纳米助剂特殊的功能进行具体阐述，对可能的特殊性质进行表征分析。由于纳米农药助剂一般都是与农药活性成分组合使用制成制剂，申请人还需要提供使用纳米农药助剂制成的制剂具有的预料不到的技术效果，比如提高制剂的分散性、稳定性，提高制剂的防治效果，降低对原药的需求量，降低制剂使用所带来的环境污染和毒害以及对土地造成的毒害残留，降低农作物上的农药残留量等，还可以提供类似的纳米农药助剂与同一活性成分组合使用制成相同或相近制剂时的比较例。如果使用的纳米助剂与活性成分制成的制剂能够满足国家或FAO/WHO标准，也需要记载在说明书中。

四、纳米农药缓释剂

农药助剂中的载体一般是起缓释的作用，将活性成分吸附或包裹在载体中。缓释剂能有效控制药物释放速度，使高毒农药低毒化，降低农药的急性毒性，减轻残留及刺激性气味，减少对环境的污染和对农作物的药害，从而扩大农药的应用范围。但是，传统的缓释农药存在着自身的不足，如缓释剂大部分是合成高分子材料，且大多数生物降解性能差，易污染环境；同时在合成高分子控释材料时，也会对环境产生污染；再加上高分子控释剂颗粒一般比较大，在施药时颗粒大，容易施药不均且易脱落，最终不能达到保护环境、减少农药用量的目的。为了克服上述高分子材料的缺陷，控释载体的纳米化是一个重要的研究方向。将农药载体制成纳米级颗粒的制备方法，使用纳米级的载体颗粒吸附或包裹农药活性成分的组合物，使用纳米缓释剂缓释农药的方法，纳米级的载体颗粒在农药制剂加工中的应用等，都属于专利保护的客体。

纳米农药缓释剂包裹农药有两种方法，一种是先制得纳米溶液，再包裹农药；另一种是用农药缓控释薄膜，在农药表层形成纳米级微囊，得到该控释型纳米级农药。由于真菌生物农药在紫外光照射下，活性降低，纳米缓释材料也常被用作真菌生物农药的紫外保护剂。已知的纳米缓释剂包括空心多孔二氧化硅纳米颗粒、中空介孔纳米二氧化硅微球、双孔二氧化硅微粒、介孔纳米氧化铝固相吸附剂、纳米碳粉、二氧化钛纳米球或二氧化钛纳米线、改性纳米二氧化钛、纳米粉煤灰、壳聚糖纳米粒、壳聚糖的接枝共聚物、海藻酸钙纳米微球、粘土纳米复合缓释剂、二氧化钛和碳酸钙复合颗粒、多微孔纳米载体材料、生物可降解的聚乳酸-羟基乙酸共聚物。专利申请的主题名称为：一种制备纳米缓释剂的方法，其特征在于……（纳米缓释剂具体的制备方法）；一种适用于农药的纳米缓释剂，其特征在于……（限定具体的纳米缓释剂的结构和组成）；一种适用于农药的纳米缓释剂在农药制剂中的应用。

在撰写专利申请文件时，需要详细记载制备纳米缓释剂的方法，包括反应物、反应条件、生成物，以及最终得到的纳米缓释剂的表征；如果是将纳米缓释剂与活性成分组合制成制剂，不仅需要考虑纳米缓释剂在制剂中的缓释作用，还要考虑纳米缓释剂在制剂中的其它作用，并且需要对比实验证明纳米缓释剂的加入是否能够产生技术效果的改进。由于缓释剂的发展较快，研究者在关注缓释剂缓释的同时，需要注意到缓释带来的负面作用；如果新研究的缓释剂能够既有缓释的作用，又能克服活性成分在环境中长时间停留的危害，应该在专利申请文件中记载。申请人在记载不同的技术效果时，不仅要把具体的技术效果写清楚，更应该提供能够证明该技术效果的实施例或实验例。

五、纳米农药剂型液体

农药由于自身流动的特性，即使是纳米级的尺寸也呈球状，所以液体农药制成纳米级后一般都称为纳米球，也叫做纳米乳剂。纳米乳剂是一个由水、油两亲性物质（分子）组成的、光学上各向同性、热力学上稳定且经时稳定的外观透明或者近乎透明的胶体分散体系，微观上由表面活性剂界面膜所包覆的一种或两种液体的微滴构成，外观为“单相、透明或半透明的流动液体”。纳米乳剂可以改善农药溶于水的特性，两亲高分子包裹油溶性农药分子的纳米球，其在水相中有良好的分散性及稳定性，即将油溶性农药由油相转移至水相并稳定分散于水相，并可通过水相中溶解的少量农药的不断使用，使纳米球中的农药得以缓慢释放和使用。现有技术中制备纳米乳剂的关键技术问题是两亲高分子的替代技术，如果能够使用纳米材料代替两亲高分子材料用来制备纳米乳剂，则有望突破农药剂型创制的瓶颈。已知的能够代替两亲高分子材料或者与两亲高分子材料共同使用的纳米材料有纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、稀土掺杂纳米二氧化钛等，制备的农药水乳剂、微乳剂具有超稳定性。

固体农药易于制成纳米级的颗粒，将固体农药纳米化后特有的渗透性、分散性、均匀性、附着性等生物活性大大增强。将纳米级的固体农药与助剂混合，即可得到纳米级固体制剂，如可湿性粉剂、种衣剂、水分散粒剂、泡腾片剂等。一般的制备方法是将各种原料按配方称量配料；在配合料中加入少量水，使其溶解，并在搅拌机中进行搅拌混合；然后用电喷雾法干燥，制得纳米级活性成分干粉；将活性成分干粉与纳米材料或助剂配合，再加入到混料机中充分搅拌均匀，制得微粉，即为固体纳米制剂。由于水基化制剂是农药剂型发展的方向，曾有研究人员把固体原药颗粒低于100nm的水性分散体定义为纳米农药悬浮剂，把原药颗粒粒径在100~1000nm之间的水性分散体定义为亚纳米农药悬浮剂。分散理论认为：固体颗粒的粒径越小，则粒子表面自由能越高，越容易倾向于絮凝成大颗粒，分散稳定的难度就越大。而亚纳米级或纳米级的固体粒子，其表面自由能更是超高，难以在分散介质中以纳米尺寸分散稳定。以常规的小分子表面活性剂类的分散剂几乎不可能达成将固体颗粒分散稳定到亚纳米级，更不要提纳米级了。由小分子表面活性剂制得的农药悬浮剂（SC）或水乳剂（EW），其粒径或乳滴的极限值大约就在5微米左右，并且易于絮凝、分层、结块，贮存稳定性极差。需要克服的关键技术问题是如何将纳米级的固体农药稳定分散在制剂当中。由于固体纳米农药难以在水体中稳定，可以考虑使用微胶囊的形式将固体纳米农药或液体农药纳米球包裹在囊心中，制成纳米微胶囊制剂，或具有核壳复合结构的微囊悬浮剂。在农药制剂加工中，加工制备常规的微胶囊尺寸是相对容易的，为了降低微胶囊的大小，达到纳米级，又要保证所制备的纳米微胶囊对有效成分具有较高的包封率、载药率是需要付出创造性劳动的，需要对加工制备的工艺进行改进和优化。

使用农药活性成分与助剂组合制成纳米级的农药制剂，纳米农药制剂的制备方法、纳米农药制剂的应用都属于农药专利申请保护的客体。专利申请的主题名称为，一种纳米农药制剂，其特征在于……（限定具体的结构和组成）；一种纳米农药制剂的制备方法，其特征在于……（限定具体的制备方法，工艺参数等）；一种纳米农药制剂的应用，其特征在于……（限定应用的范围）。在撰写专利申请文件时，需要详细记载农药制剂的组成和制备方法，特别要清楚地记载制备的纳米农药制剂的方法和工艺参数，对制成的纳米农药制剂进行表征，以证明得到的纳米农药制剂确实是纳米级的制剂。需要提供制备的纳米农药制剂的稳定性、分散性、热储性等常规的制剂性能，以及使用纳米农药制剂的方式，提供杀虫活性实验数据，需要清楚记载制备的纳米制剂比常规的制剂具有哪些预料不到的技术效果，还应该记载纳米农药制剂与类似的纳米农药制剂有哪些技术进步等对比实验。如果制备的纳米制剂是由于使用了某一特殊的助剂带来的技术效果，需要在申请文件中提供未使用该助剂时制成制剂的对比实验效果。如果制备的纳米制剂能够符合FAO/WHO标准，或者超出该标准，也需要在原始申请文件中记载相应的技术功效。

六、纳米光触媒层

环境中的农药残留问题一直是农药使用的重要限制因素，近年来的食品安全问题更让农药残留备受关注。纳米材料既可以制成果蔬表面残留农药的清洗剂，纳米带电粒子与水雾结合形成的纳米带电水雾具有杀菌、分解有机农药功能，粒径分布在50到500纳米的颗粒制剂能够去除果蔬表面农药残留；又可以制成农药残留降解剂，缩短农药安全间隔期。已知的用于农药残留降解剂的纳米材料包括纳米二氧化铁、纳米二氧化钛、纳米氧化锌。纳米光触媒层在UV保鲜灯的照射下，表面形成电子-空穴对，在水的作用下，进一步形成羟基自由基，将蔬果中的农药氧化成水和二氧化碳，达到降解农药而不破坏蔬果本身组织和营养成分的有益效果；根据这一特性，纳米光触媒层可以制成果蔬消毒杀菌除农残装置。使用共沉淀合成具有光催化活性ZnO/TiO2复合纳米材料，在植物体上进行喷洒，利用太阳光照射对农药残留进行降解。微纳米气泡臭氧水作为土壤消毒剂。将光触媒材料的特溶胶浸渍在固体介质上，将该固体介质均匀地浸放在水中，在阳光或紫外线灯光一定时间的照射下，光触媒材料空穴作用产生（H+）和（OH-）等活性种，催化水体中农药降解。以载有纳米La2O3、Fe2O3和NiO复合氧化物的聚乙烯醇薄膜为载体催化剂，将此载体催化剂置于盛有待处理水溶液的光催化反应器中，在紫外光照射下，可将水中的双对氯苯基三氯乙烷农药迅速分解。纳米材料还能够作为促进农药废水中氨氮转化的催化剂，由纳米氧化铝胶体与重金属有机化合物等体积湿法混合的催化剂，实现了催化剂在不需高温高压条件下直接把农药废水中的氨氮转化为氮气。上述的将纳米材料用于分解或降解农药的各种用途均属于专利保护的客体。

已知的纳米光触媒层的材料包括纳米二氧化钛、金属离子掺杂纳米二氧化钛、ZnO/TiO2复合纳米材料。专利申请的主题名称为：一种降解农药的纳米光触媒层，其特征在于……（包括纳米材料）；一种降解农药残留的装置，其特征在于……（包括纳米材料）；一种制备降解农药的纳米光触媒层的方法，其特征在于……（具体纳米光触媒层的制备方法）；一种应用纳米光触媒层降解农药的应用，其特征在于……（包括具体的农药种类）。专利申请文件撰写时，首先，要对新纳米材料进行表征，如果是使用已知的纳米材料，需要考虑现有技术是否已有将该纳米材料用做纳米光触媒层的应用，若有类似的应用教导，则很难具备创造性，需要考虑将不同的纳米材料组合制成复合纳米光触媒层以提高技术方案的可专利性。其次，制备纳米材料的方法需要详细的记载，纳米光触媒层降解农药的效果需要试验数据进行验证，最好能够记载与类似的纳米材料制成的光触媒层降解农药的技术效果的对比实验。再次，如果制成的纳米光触媒层还有其它的预料不到的技术效果，也应该一并记载在原始申请文件中，并将形成该技术效果的技术特征撰写在权利要求中。

七、纳米探针检测农药

纳米材料应用于农药残留分析检测，使用纳米材料制作荧光探针，或者使用纳米材料对荧光探针进行改性修饰。荧光纳米量子点作为一种新型荧光探针与传统的有机荧光染料和荧光蛋白相比，量子点具有十分优越的光谱性质，如：激发光谱宽、发射光谱窄而对称、荧光量子产率高、荧光波长可调、抗光漂白性能强等。这些优越的光谱性质使量子点荧光探针广泛应用于生化分析检测领域，发挥了巨大的应用潜力。荧光纳米量子点探针具有荧光强度高、荧光稳定性好，检测过程简单方便，灵敏度高、检测限低，可实现实际样品中农药的快速检测。荧光纳米探针的材料组成（单一金属纳米颗粒，复合金属纳米颗粒，无机复合物纳米颗粒，金属与无机物复合、聚合物，金属-无机物-聚合物多重复合）是目前主要的研究热点，针对不同种类的材料检测不同种类的农药，研究者需要在制备不同的荧光纳米量子点探针上寻求突破，其相应的制备荧光纳米探针的方法也需要不断的补充和完善，对于纳米探针在检测具体农药残留的应用，如何使用纳米探针检测分析农药的方法等都属于专利保护的客体。使用纳米材料对酶生物传感器的玻碳电极进行修饰，如玻碳电极的工作面上还可以使用纳米二氧化锆修饰，检测农药的精度更高，范围更广，检测限更低，可实现小型、便捷、适用于现场检测的目的。

专利申请的主题名称为：某种农药的荧光纳米材料（纯金属、金属复合物，无机复合物，聚合物）量子点探针的制备方法，其特征在于……（纳米探针的制备方法）；某种农药的荧光纳米材料（纯金属、金属复合物，无机复合物，聚合物）量子点探针在检测农药的应用，其特征在于……（限定具体的工艺参数）；检测某种农药的方法，其特征在于……（包括具体的检测步骤）。撰写专利申请文件时，需要详细记载制备探针或电极的方法，对使用的纳米材料的来源或制备方法进行清晰的描述，对制备得到的探针或点击进行表针，绘制制备的探针或电极的检测具体农药的线性关系、检测限等。如果能够提供制备得到的探针或电极比常规的探针或电极具有更好的技术效果，也应记载在申请文件中。

第6篇：纳米技术的特点范文

1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德・费曼预言,人类可以用小的机器制造更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原子,制造产品,这是关于纳米技术最早的梦想.纳米技术是指在0.1~100纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术.科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术.

纳米技术的应用

陶瓷领域:利用纳米技术使陶瓷具有像金属一样的高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等优点.有效克服陶瓷的易碎及难以加工的缺点.

微电子学领域:纳米电子学按照全新的理念来构造电子系统,并开发物质潜在的储存和处理信息的能力,实现信息采集和处理能力的革命性突破.计算机在普遍采用纳米材料后,可以缩小成为“掌上电脑”,使得计算机存储空间及运算速度大大提高.

光电领域:纳米技术的发展,使微电子和光电子的结合更加紧密,在光电信息传输、存贮、处理、运算和显示等方面,使光电器件的性能大大提高.将纳米技术用于现有雷达信息处理上,可使其能力提高10倍至几百倍,甚至可以将超高分辨率纳米孔径雷达放到卫星上进行高精度的对地侦察.

化工领域:将纳米TiO2粉体按一定比例加入到化妆品中,则可以有效地遮蔽紫外线.将金属纳米粒子掺杂到化纤制品或纸张中,可以大大降低静电作用.纳米微粒还可用作导电涂料,用作印刷油墨,制作固体剂等.

医疗领域:纳米级粒子将使药物在人体内的传输更为方便,用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排异反应;使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液,就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病.

纳米技术应用还远远不止提到的这些.纳米材料是纳米技术的一个重要组成部分,纳米材料也体现一个国家在纳米技术的科研水平.碳纳米管就是最热门的纳米材料.

1991年,碳纳米管被人类发现,它具有优良的力学性能、导电性能、导热性能.它的质量是相同体积钢的六分之一,强度却是钢的10倍.设想我们在地球与月球之间要架设一台直达电梯,如果使用钢作为连接材料,本身的重力就会使得它断裂.碳纳米管的导电性能可以趋向于零电阻,碳纳米管有着较高的热导率,只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管,该复合材料的热导率将会得到很大的改善.正因为他的优良特性,诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为,碳纳米管将是未来纤维的首选材料,也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等.

纳米很小,那么如何来研究它呢?研究纳米的最重要的工具就是扫描隧道显微镜(stm),它的基本结构有:隧道针尖、三维扫描控制器、减震系统、电子学控制系统、在线扫描控制和离线数据处理软件.扫描隧道显微镜在低温下(4k)可以利用探针尖端精确操纵原子,因此它既是重要的测量工具又是加工工具.人们利用它可以让原子按照意愿排列组合.

第7篇：纳米技术的特点范文

这番话是对纳米时代和纳米科技的最早预言。

纳米，作为今天人们谈论最多的科学新名词之一，其实在自然界就能找到有趣的例子。莲花“出淤泥而不染”，其原因就是因为它的表面是一种“纳米”结构。

“莲花表面纳米尺度的细致结构，使得尺寸远大于这种结构的灰尘、雨水，与叶面的实际接触面积非常小，雨点在自身表面张力作用下形成球状，在滚动中吸附灰尘并滚出叶面，这就是莲花能自洁叶面的奥妙所在。”中国科学院院士、中国科技大学校长侯建国解释道。

纳米科技当前正处于快速成长期。从1997年到2005年，各国政府对纳米技术研究和开发的投入飙升了10倍左右，同期工业投入在2005年更是超过了政府投入。我国的纳米技术研究近年来已取得进步，例如大面积定向碳管阵列、准一维纳米丝和纳米电缆、超延展性纳米金属铜等先进纳米材料的制备，以纳米材料应用为主的纳米技术产业正在兴起。

“纳米时代”离我们还有多远?

我们还处在“微米时代”

“狭义上的纳米是一种长度测量单位，即十亿分之一米。”侯建国接受《望东方周刊》采访时说，而广义上，纳米代表了物质材料或其结构单元在纳米尺度下，也即约1个原子到100个分子大小的范围内，表现出来的不同于宏观体材料的特殊性质和相关应用。

在这个尺度下，包括量子效应、低维带来的尺寸效应等特殊物理机制，开始对物质和材料的特性起决定作用。

最近20多年，随着各种材料制造工艺和分析手段的进步，人们对于纳米世界的认识和探索获得了突破，特别是以扫描隧道显微镜为代表的高分辨率局域探针技术已经可以观测甚至改变原子的位置排列、分子的化学成键等重要信息(例如用金属原子建筑成纳米围栏并观察到被约束在其中的量子波纹)。费曼当年的设想正在一步步被实现。

模拟莲花自清洁特性的机理，人类已经制作出了“纳米自洁领带”以及各类纺织材料，这些材料具有防水、防油、杀菌、防辐射、防霉等特殊效果。

“‘鸟巢’顶棚所用的特殊纳米防护涂层可经受700摄氏度高温。”侯建国告诉记者，这样能避免烟花燃放时对顶棚膜可能的损坏。

虽然纳米技术已经初步走入中国人的日常生活，但侯建国认为，我国乃至世界的科技产业主体目前还是处于“微米时代”，还需要更加深入和大量的研究工作以发展和完善纳米科技。

纳米革命

“纳米技术给普通人的感觉似乎只是无限微缩的部件，”侯建国说，“但实质上，纳米是一种新的思考方式，它的革命性在于其综合学科性，即在很大程度上依赖于物理、化学、数学、生命科学和机械学上的成就进步以及这些学科之间的互动。”

相应地，以纳米科技的研究成果为依托，在未来几十年内将持续产生新技术和推动新产业。

纳米科技在未来的医疗科学中将发挥前所未有的作用。几十年后，人体内纳米级的医疗机械组件将问世，仅有1微米左右大小的“纳米机器人”由多个纳米级尺度的功能组件构成。“他们被医生操控在人体内运动，采集人体图像及其他重要数据，以确诊使用传统医疗技术无法诊断的疾病。”侯建国说，纳米机器人甚至还可以对患病部位进行直接治疗而不必开刀，例如传送医药给肿瘤细胞、清除血管间油脂以疏通管壁等。

环保可再生新能源也是纳米科学的研究热点。当前利用纳米半导体材料如TiO2、ZnO、SO2等作为太阳能电池光电极的研究已经成为热点，其中纳米TiO2材料由于具有光稳定、无毒性等优点，尤其受到关注；也可利用一些特殊分子或纳米结构在光照下的变化，直接把光能转化为机械运动或者化学能而利用。“实验上已经实现了光能驱动的由四个C60分子构成的纳米小车，”侯建国说，在未来微型机械器件的使用中，这种转化方式将非常有用。

英国科幻大师克拉克曾设想过连接地球和地球同步太空站之间的“太空电梯”或者说“太空升降机”，而碳纳米管无疑是制造这种“太空电梯”的最合适材料。“这是因为碳纳米管是由碳原子网形成的空心圆柱，比一般的碳纤维更坚固，其强度比普通钢材料大了两个数量级，密度更低、柔韧性更好，”侯建国告诉记者，利用纳米技术，还可以制备出高性能的传感材料，譬如，利用一些纳米材料列一些特殊气体的吸收能力，可以制造出能够测试环境大气和人呼吸气体中的有毒气体的浓度的感应器，从而实现对危急病人的呼吸或工厂有毒气体泄露的快速检测。

把电脑卷起装进口袋

尽管纳米科技将会是生产力的又一次革命，但它本身也存在潜在危险，特别是对于环境和人体健康方面。“纳米微粒有能力进入人类身体而到达一般化学物质所不能到达的位置，而且其表面积与体积比很高，反应活性很强，可能导致直接病变。”侯建国解释道。

国内曾发现涂层材料软聚丙烯酸酯含有的纳米颗粒侵入浙江一家塑料厂的多名女工的肺部细胞，使她们患上类似尘肺病加肺结核症状的疾病。“我国应该把部分研究资源投向研究和防止新型纳米技术可能带来的危害。”侯建国说，尽可能规避风险，才能最大程度地发挥纳米技术的优势。

比如，当前计算机基于传统晶体硅材料的集成电路元件微型化的发展已经越来越受到高芯片耗电量、高发热以及纳米尺度下量子现象干扰等问题的制约，研究和开发基于单个分子或其他纳米结构的功能纳米器件是一个很好的解决办法。

“中国科学技术大学的研究者们通过‘分子手术’技术，即利用扫描隧道显微镜探针对单个三聚氰胺单分子进行化学键的‘裁剪’，改造成既有整流效应又有机械开关效应的双功能集成新型人造分子，”侯建国说，这些分子电子学上的成就能够为未来电子计算机的研制提供新的材料和思路。

第8篇：纳米技术的特点范文

氧化锆纳米线的合成方法

成果简介：该项目研制的氧化锆纳米线的合成方法，涉及一种纳米陶瓷材料的制备工艺。该方法是以氧氯化锆(ZrOCl2・8H2O)、草酸(H2C2O4・2H2O)为原料，在室温下，分别配制氧氯化锆(ZrOCl2)与草酸(H2C2O4)水溶液，并在不断搅拌氧氯化锆(ZrOCl2)溶液的情况下，将草酸(H2C2O4)水溶液慢慢加入到氧氯化锆ZrOCl2溶液中，然后继续不断地搅拌，得到锆溶胶；然后将多孔氧化铝膜浸入到所得的锆溶胶中，待10分钟后，在压力为1.3MPa情况下加压5小时；将经处理过的膜从溶胶中取出，在红外灯下烘干，再在500℃、氩气氛下常压焙烧5小时，即得到氧化锆纳米线阵列。该方法工艺简单，原料易得，可合成出直径为50～300纳米，长度大于10微米的氧化锆纳米线。该发明可望在催化、涂料、氧传感器、陶瓷增韧、固体氧化物燃料电池等诸多领域中得到广泛的应用。

纳米陶瓷粉体表面乳液聚合改性方法

成果简介：该项目研制的纳米陶瓷粉体表面乳液聚合改性的方法属于纳米陶瓷粉体制造技术领域，其特征在于依次含有以下步骤：用高速混合搅拌法使陶瓷粉体表面预先涂覆用以使陶瓷粉体表面呈疏水性的偶联剂；使经过偶联剂预处理的纳米陶瓷粉体、乳化剂和水在超声波的作用下形成稳定的乳液体系；以5～0份纳米陶瓷粉体，0.5～5份有机单体的质量比来加入有机单体，继续超声分散，同时缓慢滴加入引发剂，升温到形成自由基的温度(70～80℃)，直至反应结束。用该发明所述的方法可制出具有良好分散性的、经过表面聚合改性的、稳定的陶瓷粉体乳液体系以直接进行离心成型得到颗粒分散均匀的陶瓷素坯。打碎了纳米陶瓷粉体间的硬团聚，消除了直接影响素坯成型的消极因素，有利于陶瓷的低温烧结和晶粒细化。

热喷涂用纳米陶瓷粉末的低成本规模化生产方法

成果简介：该技术生产纳米热喷涂粉末材料，可以控制粉末的晶体粒度、颗粒粒度和形貌，颗粒内部保持纳米结构。粉末技术指标如颗粒大小及其分布、颗粒形状、流动性等，满足热喷涂工艺的要求。该技术方法适用于Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2等氧化物陶瓷材料及其复合物的纳米热喷涂粉末的生产。通过反应物浓度、温度、压力、添加剂、成型、晶化等参数的控制和调节，可实现低成本规模化生产。该技术成果具有良好的应用前景。

低温燃烧－水热合成制备纳米陶瓷颜料

成果简介：该项目的目的就是突破传统的烧结工艺，将低温燃烧（Low-Temperature Combustion Synthesis，简称LCS）技术和水热合成（Hydrothermal Synthesis）技术相结合，制造纳米陶瓷颜料。该类颜料在陶瓷计算机喷墨打印装饰等领域具有广阔的用途。该颜料主要指标包括，颜料平均粒径＜50nm；颜料使用温度（根据产品而定）在1250℃左右；其他性能与普通陶瓷颜料相同。

纳米电子陶瓷材料及其器件工业性制备新技术

成果简介：该项目采用超重力反应沉淀法合成纳米级介质陶瓷基体材料，利用超重力的作用，消除微观混合的影响，克服了常规搅拌釜或管式沉淀法合成颗粒的过程技术上的不足，同时结合溶胶－凝胶法引入表面改性剂，提高基体材料与添加剂的混合均匀程度，控制添加剂的分布状态，改善成型、烧结等特性，制备出粒径、粒度分布、物相均可控的改性中低温纳米介质陶瓷材料；并从浓悬浮体结构模型出发，协调超细粉体在介质中的分散行为；利用纳米效应特性及三维仿真设计软件，优化介质材料设计及合成工艺。

微乳液纳米反应器合成制备纳米陶瓷颜料

成果简介：微乳液法制备纳米陶瓷颜料是利用两种互不相溶的溶剂在表面活性剂分子界面膜的作用下生成的热力学稳定的、各向同性的、外观透明或半透明的低粘度分散体系。微乳液中剂量小的溶剂被包裹在剂量大的溶剂中形成一个微泡，微泡的表面被表面活性剂所包裹，其粒径在1～100nm，通过选择表面活性剂及控制相对含量，可将其水相液滴尺寸限制在纳米级，不同微乳液滴相互碰撞发生物质交换，在水核中发生化学反应，每个水相微区相当于一个“微反应器”，在每个微泡中固相的成核、生长、凝结等过程仅仅局限在一个微小的球形液滴内从而形成球形微粒，从而得到纳米陶瓷颜料。

精密纳米陶瓷手术刀

成果简介：传统钢制手术刀在使用和加热消毒时易腐蚀、钝化，寿命低；金刚石手术刀加工工艺复杂，透明，操作困难，价格昂贵。该成果采用纳米陶瓷材料与加工高技术克服了上述缺点，刀口锋利，无磁，无毒，无静电，寿命长，防腐蚀，具有生物体组织相容性，精度高，刀口可快速愈合，术后无明显切痕，易于操作，可在高温下使用，且成本适中。

永久性自洁净纳米陶瓷釉

成果简介：该产品是一种永久性自洁净纳米陶瓷釉，在普通陶瓷釉中添加进多种纳米氧化物材料，改变传统陶瓷釉配方，使用传统的陶瓷类产品制备工艺烧结，使新陶瓷类产品陶瓷釉表面有纳米结构，因此具有疏水和永久性自洁净功能。该陶瓷釉主要用于电力瓷瓶、瓷棒、建筑和家用等自洁净陶瓷类产品中。该发明的陶瓷釉制备工艺简单、成本低、不改变陶瓷产品的生产工艺，且耐温范围大、耐酸碱性好。

纳米陶瓷涂层、纹路技术在电饭煲、电压力锅上应用

成果简介：电饭煲、电压力锅的内锅需要采用纳米陶瓷涂料。该项目研制的涂料采用无机质的陶瓷经过纳米技术处理和机能性添加剂结合，加水分解和缩合过程后，最终形成精密的、高强度的纳米陶瓷涂料，以金属为基质的内锅表面经过超硬化处理后，在低温下（200摄氏度以下）固化成形，表面硬度高，无任何毒性和腐蚀性物质，无任何气味，具有节能、耐高温、不粘、安全等特点。采用纹路技术的电饭煲、电压力锅的风锅，其特征在于锅体内壁均布多边形或圆形或椭圆形凹槽，特点是内锅加热辐射面积增加，扩大内锅受热面积，节约热源。大米或烹饪的食物与锅体均布有间隙，水填充其中，加热时水汽传热更充分，底部受热均匀，不糊底。

金属陶瓷材料

成果简介：该项目建成乌海市第一条用焦化厂废气生产年产3万吨耐火材料生产线，主要针对高铝、异形耐火材料的生产。进行了“稀土电解用新型惰性阳极材料”“纳米陶瓷刀具”开发。该项目产品为新型惰性阳极材料及配套产品。以既有良好导电性又具有高温抗腐蚀性且成本低廉的金属铝化物材料为阳极，替代传统的石墨阳极。利用陶瓷相的纳米尺寸效应提高刀具的韧性使其高于10MPam1/2以上，同时使用具有特殊物理、化学性质及高温性能的新金属间化合物材料来粘结纳米陶瓷。

纳米材料及加工技术

成果简介：该项目来源于黑龙江省科技攻关计划，主要研究内容包括纳米材料的制备及成形、纳米材料的加工技术、超分子薄膜体系的自组装技术与机理。取得的成果如下：超纯超细纳米陶瓷粉末原料的制备技术：采用湿化学法制备超纯超细纳米陶瓷粉末，粒度在30～80nm之间，无硬团聚；纳米陶瓷超塑成形技术：采用无粘结剂冷等静压成形素坯，在真空热压烧结炉中烧结，最后在真空烧结炉中完成超塑成形；纳米复合粉体制备技术：应用高能球磨法采用变转速多次循环球磨工艺，制备出了平均晶粒尺寸约为25nm的WC-10Co-0.8VC-0.2Cr3C2(wt%)纳米复合粉末，提高了纳米WC-Co复合粉末的制备效率；纳米复合粉体压制成形技术：采用二次双向模压成形工艺对纳米WC-Co复合粉末进行压制，纳米WC-Co粉末素坯的相对密度达到55%以上；控制纳米晶WC-Co烧结过程中晶粒长大技术：制备出了平均晶粒尺寸为250nm，综合性能较高的硬质合金块体；纳米陶瓷表面精密磨削技术：采用了在线电解修整（ELID）磨削技术对纳米陶瓷块材进行了镜面磨削；纳米陶瓷材料特性的测量技术：采用了纳米压痕技术原理，获得纳米陶瓷的力学性能；超分子薄膜体系自组装技术：采用液相沉积的方法，完成了硫醇单分子表面金属团簇的形成。

纳米陶瓷材料产业化制备技术开发

成果简介：该项目运用了材料设计理论和显微结构的控制技术。该项目采用高温溶胶－凝胶工艺，将几十种矿物原料或工业废渣在高温下溶化成均质的高温溶胶(玻璃质溶体)，从而解决了陶瓷材料制备中的组成不均匀性和残留气孔等难题，将高温容胶快速冷却后形成非晶态溶胶体(一种可晶化的玻璃)，然后将非晶态的凝胶体在特定的热处理制度下使之原位受控晶化，形成晶粒尺寸在纳米级且结构均匀致密的纳米微晶陶瓷。该项目的关键技术主要包括高温溶制技术，是解决材料组成均匀和性能可靠的关键技术；玻璃熔体的成形技术，是实现纳米微晶陶瓷制品产业化制备的关键；原位受控晶化技术，获得具有理想显微结构和优良性能的纳米微晶陶瓷材料的关键。

新型纳米复相陶瓷的制备和性能

成果简介：该成果内容包括CrN、TiN和NbN纳米粉体的制备、高强度高导电Si3N4/TiN纳米复相陶瓷、高强度可切削的Si3N4/BN纳米复相陶瓷和高力学性能的ZTM/SiC、ZTA/LaAl11O18纳米复相陶瓷等。通过纳米复合工艺制备了高强度的纳米复相陶瓷及高强度高导电和高强度可切削的具有结构-功能一体化特性的纳米复相陶瓷，在汽车、电子、机械和化工行业具有潜在的应用前景。

α-氧化铁基纳米陶瓷制备的CO气敏元件(中试)

成果简介：该项目是在完成省科技厅1995年下达的“用于CO选择性检测的α-Fe2O3基纳米粉体的合成及气敏元件研制”(闽科鉴字[1997]第81号)成果基础上，进行的中试。中试目标是考察放大批量合成纳米粉体并制作CO气敏元件的工艺的可行性和元件的各项性能指标：建立一条制作元件的中试生产线及气敏元件自动检测系统；建立CO气敏元件技术标准。中试选定的纳米粉体和元件生产工艺是可行的。元件性能仍保持小试的样品水平，达到国内外同类产品先进水平。其主要技术指标：加热功率≤100mV；清洁空气中阻值≤10M；灵敏度≥3(100ppmCO)；响应时间≤10秒；气体分辨率≥3(100ppmCO，H2)。中试所确定的元件制作工艺可作为批量生产的依据，建议进行批量生产，并着手组织力量设计与元件匹配的传感器，并组织生产整机。

第9篇：纳米技术的特点范文

【关键词】纳米技术;电子技术;发展现状;未来展望

在进入21世纪以后，纳米技术已经融入到科技之中，并且受到国内外相关专家的研究与关注。纳米电子技术在发展的过程中逐渐为新技术的开发与应用带来重要影响，并且实现革命性的突破。纳米技术的范围非常广泛，并且已经涉及到各个领域之中，成为每个行业之中不可或缺的重要组成部分。就目前而言，人类对纳米技术的发展并不深入，应用的范围也不广泛，但是纳米技术已经在发展的过程中展示出强大的魅力，并且创造优良的发展前景。

一、纳米电子技术的主要优势

从涉及范围而言，纳米电子技术已经涉及到各个领域之中，并且呈现出强大的魅力。[1]目前而言，出现在市场中的纳米电子产品以其良好的性能与功能成为人们追捧的对象。在市场中，纳米材料主要包括了纳米硅材料、纳米半导体材料等。[2]其中，纳米硅材料不仅符合社会的发展要求，并且还具有其它优势：1.具有准确性、对能力的消耗低，不会因为环境的变化而发生变化;2.在产品制作的成本上具有一定程度的降低;3.技术产品的反应速度比较快，能够提高工作效率。因此，纳米技术已经成为社会发展中新型材料的运用，这中情况对于其它材料相比较占据了重要的影响力，成为纳米电子产品发展的主要动力。在随着科技的不断发展之中，纳米电子技术的发展能够为社会、为人们的生活、学习带来极大的便利。

二、纳米电子技术的发展现状

（一）对纳米电子材料的运用

现如今，市场中出现的纳米材料主要包括纳米硅藻膜、纳米硅材料以及纳米半导体材料。[3]在这些材料之中，纳米硅材料以其独特的发展趋势已经成为人们发展电子产品的主要材料，并且完全符合人们对电子技术的发展要求。硅电子材料与其它材料相比较体现的优点包括以下几点：

1.对能力的消耗比较低，具备稳定性与准确性，在产品运营中的时间比较短，不会轻易受到外界环境的影响。

2.在科技不断发展的过程之中，由于科技的保证性以及研发范围的逐渐扩大，从而使硅材料的成本价格不断下降。

3.硅材料之间的分子间距比较短，这种情况会使硅电子材料在发展的过程中反应速度得到提高，从根本上提高工作的效率。

从上述的优势可以得知，纳米硅电子材料是纳米材料的一个重要突破，硅电子材料在与其它电子技术进行比较时具有领先作用，并且占有绝对优势。在随着科技的不断发展之中，纳米电子技术也在发展中不断提高，逐渐成为人们生活中最为重要的技术之一。

（二）纳米电子技术运用在医学之中

在随着纳米电子技术的不断发展之中，越来越多的纳米电子技术逐渐运用到医学领域之中。纳米电子技术在医学中的运用，对细微部位的诊治起到重要作用，而细微部位无法通过显微镜进行诊治，纳米电子技术在医学中的应用可以对各种生化反应进行观察，并且还在一定程度上促进了众多高科技医学产品的诞生，比如伽马刀、螺旋CT等，在这些科技产品的问世下，从根本上促进我国医学朝着现代化的趋势迈进了一部。[4]

纳米技术是生物医学与电子学的主要产物，在发展的过程中具有重要的利用价值，并且它具有研究的潜力与发展的动力。生物医学电子学是生物医学与电子学的结合物，在对生物研方向起到重要的作用，并且在对微型化方向的发展中有着非常大的发展空间。这种研究一般运用到微电子器件之中，并且从根本上促进人们对微电子的研究产生创新性。

（三）对纳米电子元件的运用

纳米电子元件在问世之前，电子元件就得到了发展，并且经历了集成元件与超大规模集成元件两个阶段，在这两个基础之上，纳米电子元件得以问世。

在随着科技的不断发展之中，电子的集成规模也在不断扩大，但是电子元件的尺寸设计的越来越小，从而达到纳米的标准尺寸。比如单电子晶体管，它其中的信号代表了一个信息的具体数据，并且实现了现代电子技术朝着高集成、高速度的方向发展，从而产生高能耗的发展格局。

三、纳米电子技术的未来发展方向

（一）新型电子元器件的发展

在未来的10年到20年之间，电子元器件技术将得到飞速发展，市场对新型电子元技术的要求也越来越高。未来适应快速发展的社会以及市场，电子元器件将在遵循基本原则的基础上，进行大规模的发展与创新，从根本上适应市场的需求。[5]除此之外，单电子器件、共振隧穿电子几钱因纳米场效应晶体管等新型器件的研究也得到不断发展，在市场中获得突破性发展。与此同时，纳米电子技术的发展也逐渐朝着可持续额发展的方向不断扩大与延伸，这种大规模纳米技术的发展，在一定程度上对计算机技术的发展起到重要的作用。

（二）石墨烯的发展

所谓的石墨烯是一种质地非常坚硬但是厚度却非常薄的纳米技术。石墨烯在常温情况下能够对电子进行传递，并且比市场中常见的其它导体速度更快。在利用石墨烯的该特点后，很多国内外著名研究人员对石墨烯进行了研究与分析。众所周知，电子在与原子发生碰撞的时候，会产生能狼，而这种能量产生的方式便是导体释放能量的主要方法，但是，由于到特自身的特点，从而造成能量的损失与浪费。[6]石墨烯与其它导体不一样，它不仅具有异常的特性，并且在碰撞的时候不会产生能量的浪费。根据有关专家研究可以得知，在2020年，人们将会研究出新型的石墨烯材料与晶体管，从而为人们解决集成等问题。

（三）碳纳米管的发展

碳纳米管作为一种一维纳米材料，无论是从重量还是从形状是都非常完美。其中，碳纳米管的重量比较轻，并且形状是六角形，在这种特点下碳纳米管表现出于其它纳米材料不同的优势：具有良好的力学性能;具有良好的导电性能;具有良好的传热性能;具有良好的储氢性能。除此之外，碳纳米管在纳米技术中起到重要的作用，是场效应晶体管和单电子器件的主要材料，在一定程度上，碳纳米管技术能够实现电路集成，实现耗能低的重要发展目标。

（四）纳米生物电子的发展

所谓的纳米生物电子是多领域交叉发展后的产物，是纳米技术与生物技术相结合的完美产物。将纳米技术融入生物领域，可以对生物领域起到重要的作用，可以制作出纳米机器人、纳米生物材料等产品。在利用纳米生物电子的发展中，可以促进医学领域的发展与创新。

四、结语

综上而述，可以得知，纳米技术的发展现状是非常可观的，具有社会意义的。纳米电子技术作为一项具有潜力、应用性、高性能的科技成果，在一定程度上对人们的生活、学习起到重要的作用。如果将纳米电子技术与其它技术进行融合，那么会推动信息技术的发展，对于人类而言，不仅可以改变生存环境，并且还从根本上造福于人类。

参考文献

[1]刘长利，沈雪石，张学骜等.纳米电子技术的发展与展望[J].微纳电子技术，2011，48（10）.

[2]张鉴.纳米电子技术的发展与展望研究[J].中外企业家，2013（2）.

[3]梁丹.浅议纳米电子技术的新发展[J].电子制作，2013 （18）.

[4]余巧书.纳米电子技术的发展现状与未来展望[J].电子世界，2012（12）.