【正文】 油桿，千米以下深海油田開采平臺所需升降機、輸油管線、鉆井套管等，大型風力發(fā)電葉片及其推進器，核電站耐輻射建材及其防護用品，含放射物冷卻水回用濾材，海水吸鈾高效吸附材料，鈾同位素分離用高速轉筒等，都需要各類高科技纖維。就是在解決淡水資源短缺方面，也開始大規(guī)模使用中空纖維反滲透膜技術。高科技纖難的開發(fā)和應用，將使人類的衣著從“仿真”過渡到“超真”，使人們的服裝具有各種特的功能，如光變色、冬暖夏涼、抗菌消臭和吸收遠紅外保溫等功能。在尖端技術領域，由于解決了超低溫絕緣材料，創(chuàng)造了磁懸浮列車的最高行駛紀錄。我國高科技纖維發(fā)展基礎和現(xiàn)狀1996年起發(fā)展中國家化纖的總產量和產能超過了發(fā)達國家。目前發(fā)達國家尤其是美國和日本的高科技纖維已處于壟斷地位。近年來我國主要高科技纖維的市場需求增長很快，1995年聚丙烯腈基碳纖維的需求量只有60噸，到2000年已達1500噸；1995年芳綸纖維的需求量也只有60噸，到2000年已達到500噸；1995年超高分子量聚乙烯纖維需求量才20噸，2000年已超過500噸。僅中空纖維分離膜的生產廠家就達120多家，活性炭纖維生產廠家也有幾十家，產品主要用于水處理等方面，市場需求量不斷擴大。從20世紀80年代起，國家就安排了碳纖維和芳綸纖維科技攻關，也同時安排了一批應用研究項目，目前又有一批新應用領域正在開發(fā)，這些都是保證高科技纖維持續(xù)發(fā)展的基礎。以上這些因素都使投資重點轉移成為可能。如果不嚴加控制又會形成小而散的局面，很難形成有競爭力的規(guī)模經濟。如聚苯硫醚纖維及上述兩大纖維的下游制品開發(fā)，因為聚苯硫醚纖維作為高溫粉塵濾材和電絕緣材料等，其綜合性能好。在對重大建設項目和引進項目審查時，國家有關部門應提高效率，因為久拖下去將會喪失機遇，給企業(yè)帶來重大損失。參考文獻[1] 夏和生,[J].高分子材料科學與工程,2001,17(4):16.[2] Birringer R, Gletter H, Klein H of nanometer materials and its basis[J].Phys Lett,1984,102A:365369.[3] 張中太,林元華,唐子龍,[J].材料工程,2000,(3):4248.[4] 錢軍民,李旭祥,[J].化工新型材料,2001,29(7):15.[5] 朱光明,[J].化工新型材料,2001,29(9):1621.[6] Brus L and electron hole interactions in small semiconductor crystallines[J].Chem Phys,1984,(80):44034409納米技術目前已成功用于許多領域，包括醫(yī)學、藥學、化學及生物檢測、制造業(yè)、光學以及國防等等。世界各國相繼投入巨資進行研究，美國從2000年啟動了國家納米計劃，國際納米結構材料會議自1992年以來每兩年召開一次，與納米技術有關的國際期刊也很多。1991年，美國科學家成功地合成了碳納米管，并發(fā)現(xiàn)其質量僅為同體積鋼的1/6，強度卻是鋼的10倍。二、何為納米材料納米（nm）是長度單位，1納米是109米（十億分之一米），對宏觀物質來說，納米是一個很小的單位，例如：人的頭發(fā)絲的直徑一般為70008000nm，人體紅細胞的直徑一般為30005000nm，一般病毒的直徑也在幾十至幾百納米大小，金屬的晶粒尺寸一般在微米量級；對于微觀物質如原子、分子等以前用埃來表示，1埃相當于1個氫原子的直徑，1納米是10埃。三、納米材料的特殊性質納米材料高度的彌散性和大量的界面為原子提供了短程擴散途徑，導致了高擴散率，它對蠕變，超塑性有顯著影響，并使有限固溶體的固溶性增強、燒結溫度降低、化學活性增大、耐腐蝕性增強。與傳統(tǒng)晶體材料相比，納米材料具有高強度——硬度、高擴散性、高塑性——韌性、低密度、低彈性模量、高電阻、高比熱、高熱膨脹系數、低熱導率、強軟磁性能。四、納米技術在各領域的應用 納米技術在陶瓷領域方面的應用陶瓷材料作為材料的三大支柱之一，在日常生活及工業(yè)生產中起著舉足輕重的作用。隨著納米技術的廣泛應用，納米陶瓷隨之產生，希望以此來克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有象金屬一樣的柔韌性和可加工性。所謂納米陶瓷，是指顯微結構中的物相具有納米級尺度的陶瓷材料，也就是說晶粒尺寸、晶界寬度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在納米量級的水平上。雖然納米陶瓷還有許多關鍵技術需要解決，但其優(yōu)良的低溫和高溫力學性能、抗彎強度、斷裂韌性，使其在切削刀具、軸承、汽車發(fā)動機部件等諸多方面都有廣泛的應用，并在許多超高溫、強腐蝕等苛刻的環(huán)境下起著其他材料不可替代的作用，具有廣闊的應用前景。納米電子學的最終目標是將集成電路進一步減小，研制出由單原子或單分子構成的在室溫能使用的各種器件。單電子晶體管，紅、綠、藍三基色可調諧的納米發(fā)光二極管以及利用納米絲、巨磁阻效應制成的超微磁場探測器已經問世。納米電子學立足于最新的物理理論和最先進的工藝手段，按照全新的理念來構造電子系統(tǒng)，并開發(fā)物質潛在的儲存和處理信息的能力，實現(xiàn)信息采集和處理能力的革命性突破，納米電子學將成為對世紀信息時代的核心。生物分子是很好的信息處理材料，每一個生物大分子本身就是一個微型處理器，分子在運動過程中以可預測方式進行狀態(tài)變化，其原理類似于計算機的邏輯開關，利用該特性并結合納米技術，可以此來設計量子計算機。未來，納米計算機的問世，將會使當今的信息時代發(fā)生質的飛躍。 納米技術在光電領域的應用納米技術的發(fā)展，使微電子和光電子的結合更加緊密，在光電信息傳輸、存貯、處理、運算和顯示等方面，使光電器件的性能大大提高。但是要獲取高分辨率圖像，就必需先進的數字信息處理技術。在經過多個科學家研究的發(fā)現(xiàn)，無能量閾納米激光器的運行還可以得出速度極快的激光器。已經有一些激光器能夠以快于每秒鐘200億次的速度開關，適合用于光纖通信。 納米技術在化工領域的應用納米粒子作為光催化劑，有著許多優(yōu)點。另外，納米粒子生成的電子、空穴在到達表面之前，大部分不會重新結合。其次，納米粒子分散在介質中往往具有透明性，容易運用光學手段和方法來觀察界面間的電荷轉移、質子轉移、半導體能級結構與表面態(tài)密度的影響。用沉淀溶出法制備出的粒徑約30~60nm的白色球狀鈦酸鋅粉體，比表面積大，化學活性高，用它作吸附脫硫劑，較固相燒結法制備的鈦酸鋅粉體效果明顯提高。研究人員發(fā)現(xiàn)，生物體內的RNA蛋白質復合體，其線度在15~20nm之間，并且生物體內的多種病毒，也是納米粒子。如果將超微粒子注入到血液中，輸送到人體的各個部位，作為監(jiān)測和診斷疾病的手段。另外，利用納米顆粒作為載體的病毒誘導物已經取得了突破性進展，現(xiàn)在已用于臨床動物實驗，估計不久的將來即可服務于人類?？茖W家們設想利用納米技術制造出分子機器人，在血液中循環(huán)，對身體各部位進行檢測、診斷，并實施特殊治療，疏通腦血管中的血栓，清除心臟動脈脂肪沉積物，甚至可以用其吞噬病毒，殺死癌細胞。 納米技術在其它方面的應用利用先進的納米技術，在不久的將來，可制成含有納米電腦的可人機對話并具有自我復制能力的納米裝置，它能在幾秒鐘內完成數十億個操作動作。利用納米技術還可制成各種分子傳感器和探測器。將藥物儲存在碳納米管中，并通過一定的機制來激發(fā)藥劑的釋放，則可控藥劑有希望變?yōu)楝F(xiàn)實。利用納米顆粒膜的巨磁阻效應研制高靈敏度的磁傳感器；利用具有強紅外吸收能力的納米復合體系來制備紅外隱身材料，都是很具有應用前景的技術開發(fā)領域。當今重視發(fā)展納米技術的國家很可能在21世紀成為先進國家。必須加倍重視納米技術和納米基礎理論的研究，為我國在21世紀實現(xiàn)經濟騰飛奠定堅實的基礎。【參考文獻】[1]邵剛勤，魏明坤，[J].武漢理工業(yè)大學學報（含30頁ppt）第四篇：納米論文聚合物基納米二氧化硅復合材料的應用研究進展班級12材料2班學號1232230042姓名王曉婷摘要本文介紹了近年來國內外納米SiO2聚合物復合材料的制備方法，討論了制備方法的特點，闡述了聚合物納米SiO2復合材料的研究進展, 并展望了聚合物納米SiO2 的應用前景。聚合物。應用 前言納米SiO2是目前應用最廣泛的納米材料之一,它特有的表面效應、量子尺寸效應和體積效應等,使其與有機聚合物復合而成的納米二氧化硅復合材料, 既能發(fā)揮納米SiO2自身的小尺寸效應、表面效應以及粒子的協(xié)同效應, 又兼有有機材料本身的優(yōu)點, 使復合材料具有良好的機械、光、電和磁等功能特性, 引起了國內外研究者的廣泛關注[1，2]。2聚合物/ 納米Si O2 復合材料的制備2．1 共混法共混法是制備聚合物／無機納米復合材料最直接的方法，適用于各種形態(tài)的納米粒子，但是由于納米粒子存在很大的界面自由能，粒子極易自發(fā)團聚。具體途徑如下。姜云鵬等利用PVA與納米Si02表面的羥基形成的氫鍵實現(xiàn)了納米si02對PVA的改性；張志華等用溶膠一凝膠反應制備納米Si02顆粒，然后通過超聲分散機將顆粒分散到聚氨酯樹脂中制備出了聚氨酯／Si02納米復合材料；以上各種方法都使不同材料的各方面性能得到了改善。郭衛(wèi)紅等[5]在密煉機上將PMMA和納米Si02粒子熔融共混后，用雙螺桿造粒制得納米復[4][3]合材料。張彥奇等[7]將納米Si02經超聲分散并經偶聯(lián)劑處理后與LLDPE等組分預混、擠出、造粒，制備了線性低密度聚乙烯(LU)PE)／納米Si02復合材料，所得薄膜霧度顯著提高。通過這種方法，無機粒子能夠比較均一地分散于聚合物基體中。JoseLuiz Luna—Xavier等[9]采用原位聚合法以陽離子偶氮化合物AIBA為引發(fā)劑，液相納米Si02為核，聚甲基丙烯酸甲酯為殼合成了納米Si02一聚甲基丙烯酸甲酯乳液聚合物。溶膠一凝膠法(Solgel)是制備聚合物／無機納米復合材料的一種重要方法。溶膠一凝膠法在制備聚合物／納米si02復合材料時顯示出很多優(yōu)勢。結果表明，si02含量在一定范圍時，由于發(fā)生了納米級微區(qū)效應，有機一無機兩相間相容性好，不產生相分離，材料透光率提高，熱穩(wěn)定性增強。寧榮昌等用分散混合法研究了納米SiO2有無表面處理及其含量對復合材料性能的影響, 采用透射電鏡和正電子湮沒技術(PALS)對納米SiO2 的分布和自由體積的尺寸及濃度進行了表征[12]。且納米SiO2含量為3 % 時,自由體積濃度最小, 納米復合材料的性能最佳。結果表明, 對復合材料力學性能的影響較大的是偶聯(lián)劑, 在最優(yōu)工藝條件下制得的復合材料沖擊強度、拉伸強度比基體分別提高了124% 和30%。 納米SiO2/丙烯酸酯類復合材料歐玉春等用原位聚合方法制備了分散相粒徑介于130 nm 左右的PMMA/SiO2(聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅)復合材料[14]。SiO2粒子的填充使基體的Tg和損耗峰上升, 隨著SiO2含量的增加, 對應試樣的Tg和損耗峰值增大。武利民等通過原位聚合、高速剪切法分散共混和球磨法分散共混等3 種方法制備丙烯酸酯/納米SiO2復合乳液, 以相同的方法制備丙烯酸酯/微米SiO2復合乳液[15]。涂層對紫外光的吸收和透過隨納米SiO2 含量的增加分別呈上升和下降趨勢, 而微米SiO2復合丙烯酸酯乳液, 其涂層對紫外光的吸收和透過基本不受微米SiO2 的影響。結果表明, 復合材料對波長λ＞390 nm 的可見光基本能透過, 透過率達80%, 硬度隨納米SiO2的增加呈上升趨勢。繼續(xù)加熱到1 400 ℃時,有機碳仍不分解, 且熱膨脹系數很小[17]。潘偉等研究SiO2納米粉對硅橡膠復合材料的導電機理、壓阻及阻溫效應的影響[18]。同時, SiO2納米粉的加入使復合材料的電阻隨溫度增加而增加。為了進一步提高其應用價值, 王金平等以聚碳酸酯為基體, 采用溶膠－凝膠法技術在聚碳酸酯表面覆蓋一層納米SiO2無機涂層, 涂層與聚碳酸酯較好的結合, 使材料的耐磨性得到明顯提高[19]。而采用納米SiO2改性后的PI 在這方面得到了很大改善。曹峰等研究PI/SiO2復合材料的力學性能時發(fā)現(xiàn), 隨著SiO2含量的增加, 其楊氏模量、拉伸強度、斷裂強度增加, 加入適量的插層劑, 有利于增加有機分子與無機物分子之間的相容性, 從而可制備強度和韌性更加優(yōu)異的復合材料[21]。結果表明, 納米SiO2使LLDPE 的拉伸彈性模量、沖擊強度、拉伸強度提高, 且均在納米SiO2用量為3 份左右時達到最大值。曲寧等利用納米SiO馬來酸酐接枝PE(PEgMAH)和PP 通過熔融共混制備了PP/納米SiO2復合材料[23]。 納米SiO2/尼龍復合材料 等研究了不同粒徑和含量的納米SiO2 與尼龍6 通過原位聚合得到的納米復合材料的特性[24]。粒子的加入明顯增強了基體的彈性模量,且復合材料的性能受粒子尺寸和分散狀況的影響。結果表明