磁性材料产业发展研究论文范文

磁性材料产业发展研究论文范文第1篇

摘 要： 本文首先简单介绍导电高分子纳米复合材料的发展历史以及发展前景，接下来详细介绍了导电高分子纳米复合材料的物理性能以及各方面特点，综述了导电高分子纳米复合材料的最新研究进展，最后结合当下科技发展形势，给出了导电高分子纳米复合材料的发展前景以及应用领域的扩展。

关键词： 导电高分子；纳米复合材料；聚苯胺

1 引言

随着科技的发展，导电高分子纳米复合材料的应用也日益广泛，本文简单介绍一下导电高分子纳米复合材料的发展历史和主要特点，通过查阅相关文献得知，导电高分子纳米复合材料根据导电高分子的特殊性能，可以把导电高分子纳米复合材料分为导电材料、导电以及导磁材料、光合催化材料、微波用的吸收材料、生物吸附材料以及防腐材料等，这些导电高分子纳米复合材料在各自的应用领域发挥着越来越大的作用，本文总结各种材料的共同特点，给出导电高分子复合材料的基本特点。

2 导电高分子纳米复合材料的性能

导电高分子材料有很多基本性能，其中比较重要的性能主要有导电性能、导电导磁性能、光学性能、生物吸附功能、微波吸收功能、防腐性能等，接下里详细介绍这些性能。

导电性能

导电性能是导电高分子纳米复合材料最基本的性能，也是最重要的性能，当前，很多科学家把提高高分子纳米复合材料的单位导电性作为一个重要的课题，并取得了很多成果，当前最热的研究领域就是利用纳米分子掺杂技术来提高高分子的导电能力，实际证明，通过纳米分子掺杂技术可以成百上千的增加高分子的导电性能，通过提高高分子的导电性能可以大大扩展导电高分子的应用领域，现在提的比较多的纳米掺杂高分子材料主要有金属氧化物纳米复合材料、蒙脱土纳米复合材料、碳纳米管复合材料、稀土氧化物納米复合材料、金属盐纳米复合材料等，这些复合材料由于掺杂了纳米复合材料，大大增强了性能。

导电导磁性能

导电导磁性能也是导电高分子纳米复合材料的重要特点之一，由于其特殊的“双导”特点，大大增加了导电导磁材料的应用范围，现在已经广泛应用于电池、电显示器件、分子电器件、非线性光学材料、传感器以及微波吸收等领域，其中导磁高分子复合材料在分子电器件领域占据了绝对优势地位，据不完全统计，在分子电器件领域，导磁高分子复合材料占80%以上的市场份额。

光学性能

光学性能是某些高分子复合材料的特殊性能，其中美国科学家米勒在上世纪90年代就研究了聚苯胺和聚吡咯两种复合材料，经过长时间尝试，终于发现聚苯胺和聚吡咯等复合材料具有光学性能，我国科学家何晓云等以电化方法在氧化铟锡ITO导电玻璃基体上制备聚吡咯薄膜。在导电高分子膜上涂布纳米MOS2晶体，荧光分析发现其荧光光谱相对于高分子膜有一定程度的红移，这说明有些导电高分子复合材料具有光学性能，如今，导电高分子复合材料的光学性能已经被普遍应用，比如应用在液晶显示玻璃基板的生产中。

生物吸附功能

我国科学工作者郑国祥等用苯胺作还原剂还原氯金酸合成了金纳米结构。TEM实验表明，苯胺还原氯金酸能生成苯胺齐聚物或其聚合物包裹的金球形纳米粒子。X射线光电子能谱（XPS）分析表明，金纳米粒子包覆的聚合物层带正电荷。该纳米粒子能用于电极表面纳米结构组装及氧化还原性的生物大分子的电化学研究，实现了超氧化物歧化酶（SOD）在这种带正电荷的金纳米粒子表面的直接电子转移，这些研究工作表明导电高分子具有生物吸附功能，此外导电高分子复合材料还有微波吸收功能、防腐性能等，限于论文篇幅，在这里不再累述，具体可以参阅相关文献。

3 导电高分子纳米复合材料的研究现状

随着科技的不断进步，导电高分子材料的研究成果不断涌出，导电高分子复合材料的研究不断深入，高分子材料在很长一段时期都被用作电绝缘材料.随着不同应用领域的需要以及为进一步拓宽高分子材料的应用范围，一些高分子材料被赋予某种程度的导电性以致成为导电高分子材料。其之所以有导电能力主要是因为进行了掺杂处理，在其导电原理中已经发现了导电通路原理，在导电通路原理中有“渗滤阀值”现象。在分类上可以分为两大类：结构型导电高分子和复合型导电高分子。导电高分子又有具有很多特殊效应，比如压敏﹑拉敏效应等。导电高分子材料是一类具有重要理论研究价值和广阔应用前景的新型功能材料，在很多领域都可以应用到。

4 导电高分子纳米复合材料的应用前景分析

目前导电高分的研究方向是朝着光导电方向和复合型导电高分子材料的研究方向。高分子材料代替金属材料是今后材料学科领域的发展趋势。由此带来导电性聚合物的市场需求日益增长，其应用领域逐步扩大，这就必然对导电性聚合物提出更高的要求。因此将来必定有更多的专家学者加入到大盘点高分子的阵营中。

5 结语

本文简单介绍了导电高分子纳米复合材料的发展历史以及基本特点，在此基础上，较为详细的介绍了导电高分子纳米复合材料的研究现状和应用前景，本文认为导电高分子纳米复合材料性能优良，研究充分，应用广泛，具有远大的发展前景。

参考文献

[1] 生瑜，陈建定，朱德钦.功能高分子学报，2004，17（1）：13～15.

[2] 苏广均，李建华.南通大学学报（自然科学版），2005，4（2）：21～27.

[3] AmitabhaD，AjayD，SusantaL.SyntheticMetals，2004，144（3）：303～307.

作者简介：李晖（1995—），性别男，民族汉，籍贯河南漯河，学历大学本科，研究方向 材料物理

磁性材料产业发展研究论文范文第2篇

2、基于大学生创新创业素质提升的应用型本科高校创新创业教育课程体系的构建

3、创新创业型人才培养目标下的大学生科技创新体系构建研究

4、创新创业导向的产学协同创新机理研究

5、“重创空间”青年创新创业平台发展评价研究

6、中职院校创新创业教育和创新创业大赛的融合探讨

7、基于创新创业下高校青年教师体育课创新性教学方法探析

8、新常态下创新创业工作室组织服务学生创新创业的策略分析

9、新冠肺炎疫情下卫生类高职院校创新创业教育课程思政模式创新探究

10、大学生创新创业教学模式探索之壹百元的创业启蒙课

11、徐小平：服务创新创业，坚持创新发展

12、基于创新创业训练计划项目培养创新型人才的问题与对策研究

13、“大学生创新创业基础”课程教学方法的改革与创新

14、基于大学生创新创业实践训练培养本科创新人才的教学模式研究

15、创新创业教育背景下大学生创新能力培养问题研究

16、在创新创业教育中，如何培养创新思维

17、创新创业教育背景下高职院校学生的创新技能培养

18、《大学生创新创业基础》教学方法的创新与改革

19、校企共育创新创业人才服务支撑创新驱动发展

20、浅议依托创新创业俱乐部提升大学生创新创业意识的思考

21、创新创业人才培养视阈下高职计算机实践教学创新模式研究

22、大学生创新创业能力培养模式创新

23、深化创新创业教育改革，培养技术技能主导型创新创业人才

24、创新创业视角下高校跨学科创新课程体系的构建探析

25、通过创新创业课培养创新型人才的实践

26、“双创四驱”：大学生创新创业工作模式创新

27、如何借鉴成功的创新创业案例进行创新创业设计

28、高校创新创业教育环境与大学生创新素质培养的关系研究

29、大学生创新创业教育与创业能力培养研究

30、地方高校大学生创新创业教育中创新策略的研究与探索

31、创新创业教育不能本末倒置创新创业教育不能本末倒置

32、弘扬中华孝文化与创新创业文化，助推区域创新体系建设

33、创新创业教育对大学生创业意愿影响及提升路径研究

34、\"互联网+\"创新创业背景下高职电子专业教学改革创新研究

35、深入推进创新创业教育积极培养创新型人才

36、浅谈创新创业教育背景下创新型人才培养模式

37、发达国家创新创业教育与我国创新创业教育的比较研究

38、大学生创新创业课程尝试教学法的运用与创新研究

39、创新创业教育的推进机制研究

40、创新创业教育对大学生创新精神、创业能力发展效用研究

41、创新创业教育背景下护理学专业学生创新能力培养的影响因素

42、创新创业竞赛对提升高职高专学生创业素质和能力的影响

43、融合大学生创新创业项目的专业课教学模式创新

44、以培养创新创业能力为导向的高校创新创业教育模式分析

45、疫情防控背景下“创新创业基础”线上教学模式创新与实践研究

46、大学生创新创业教育现状及创业意识的培养途径

47、创新创业大赛对高职院校创新型人才培养的启示

48、创新创业竞赛对农业院校研究生创新人才培养的作用探析

49、对构建创新创业理论教育创新平台的思考

磁性材料产业发展研究论文范文第3篇

1高分子化工材料的发展情况

在科技不断发展的当今社会, 科技是第一发展力。现代化的进程中, 工业发展得到长足的进步的同时, 新鲜的领域也在萌芽之中, 因为传统的资源的开采已经让地球伤痕累累, 因此, 开发新能源的任务可以说是当务之急。开发出可持续、绿色的能源是我国科学发展观的重要任务。传统的资源的开发已经呈现出低迷的状态, 在这种大背景下, 让科研成果朝着可持续发展的资源转型, 也是非常合理的。另外, 保护环境被越来越多的提到, 如何在绿色健康发展经济的基础上, 保证效率问题, 甚至提高效率是现代化发展的一个总体目标。也是经济发展的一个目标。

1.1稀土催化剂的发展现状

稀土催化剂是我国高分子化工的重要化工材料, 有着良好的前景和发展状况。他的主要成分主要由轻稀土构成, 在以稀元素为基础的材料中, 有着十分重要的地位。随着我国稀土资源的开采, 这种资源可以说大量的出现在我国。相应的, 我国应用的却十分少, 大量的稀土资源与我国对稀土资源需求量的减少是稀土催化剂在高分子化工材料的发展中极不平衡的原因之一。科学发现, 稀土催化剂是一种十分高效的高分子护工材料, 主要体现在他的利用率上, 这也间接的证明了他的性能优越以及大量运用的可能性。因此我国的稀土催化剂发展依据的就是大量的需求量很少的稀土资源的运用, 提高高分子化工材料的利用率, 生产工艺炉火纯青, 绿色的特点。在中国大量的开采与发展。

我国运用稀土资源主要是考虑到他的高效性的钙钛矿催化材料, 从整体来进行实验研究。科学的发展也带动了他发展相关的一些材料的动力, 例如也是由轻稀土组成的分子筛稀土催化材料、铈锆固溶体催化材料等几大类的材料的具体运用, 促进了稀土资源在中国建设性的作用, 而他们的耐高温的特征也从别的角度提供了他们在工业生产中其他领域的应用可能。

1.2聚乙烯材料的发展现状

聚乙烯是乙烯在加剧反应之后形成的高分子化合物, 由于他的价格低廉、资源丰富而得到工业发展的青睐, 成为如今非常重要的一种高分子化工材料, 人们在超市用到的朔料就是这种聚乙烯在实际生活中的最典型的运用案例。

上世纪以来, 中国的科学院就一直在研究聚乙烯的应用问题, 指导上世纪的八十年代, 已经取得了一定的进展, 聚乙烯已经得到了应用, 在不同大量的聚乙烯与我国对聚乙烯资源需求量的减少是稀土聚乙烯在高分子化工材料的发展中极不平衡的原因之一。科学发现, 聚乙烯是一种十分高效的高分子护工材料, 主要体现在他的利用率上, 这也间接的证明了他的性能优越以及大量运用的可能性。因此我国的聚乙烯剂发展依据的就是大量的需求量很少的聚乙烯资源的运用。目前, 我国的开始使用金属催化剂用来合成聚乙烯, 已经取得了初步的进步。

2高分子化工材料实际用途研究

2.1高分子化工材料在生物医用材料的实际用途

上个实际的七八十年代, 有这么一群人, 把第一代的医用材料带入日常医疗的环节中进行实践, 取得了突破性的进展。 所谓前人栽树后人乘凉, 上个实际八十年代以后, 生物医用材料的可降解性已经在临床上得到了应用, 考虑到他们强大的生物活性、低廉的价格、丰富的生物医用资源。在如今的医院已经成为了一种不可或缺的资源。而且我国的关于医用高分子化工材料生产周期太长, 对比发达国家的医用高分子化工材料, 还远远达不到他们的稳定性。

就目前而言, 虽然生物医用高分子化工材料已经取得了一定的进展, 但总体而言还是在探讨实践的阶段, 不能说完全的运用自如了, 在认识上还有所欠缺, 这就导致了中国医用高分子化工材料与国际医用高分子化工材料的差别, 首先, 较国际上医用高分子化工材料, 中国的医用高分子化工材料的生产率更地下, 其次, 再利用率上, 中国的医用高分子化工材料也远远不如发达国家的医用高分子化工材料利用率高, 这个差距需要我们每个人重视, 特别是相关从业人员, 院方, 都要进行长期的探索和实践, 力求突破。而从国家角度考虑, 则要扶持相关的产业链的形成, 让中国医用高分子化工材料质量标准提高, 产量增加, 这样才能从大局着眼推动我国整体生物医学的发展。

2.2高分子化工材料在医学上的用途

高分子化工材料在医学上也是有一定运用, 生物组织的替换就是一个重要的方面。以前的医学技术是对器官组织破坏毫无办法, 如今, 这个问题因为高分子化工材料的发展而提供了实现的可能。人造器官, 修复器官的材料的出现为这个问题的解决提供了依据。逐渐高分子化工材料分离出一个新的学科, 医用材料学, 从另一个角度证明了高分子化工材料在医学上的重要性。

高分子化工材料在医学上的应用, 主要集中在生物医用的领域上, 这似乎是医学界早有定论的一个事实, 作为当代材料学科的重要分支, 主要通过人工合成和天然降解两个类型, 可降解的成文是生产成本低廉的稀土资源, 两种类型都是可降解型的外界生物分子结构, 具有聚乙烯等的医用材料。

2.3高分子化工材料聚乙烯的实际应用

聚乙烯材料的研究成为了未来高分子化工材料应用的热点问题。他的低廉性、丰富性也是国内外相关专家对聚乙烯化工材料有信心的根据。那我们下文就探讨这种便捷高校的高分子化工材料在实际用途上的一些案例。科学发现, 聚乙烯是一种十分高效的高分子护工材料, 主要体现在他的利用率上, 这也间接的证明了他的性能优越以及大量运用的可能性。因此我国的聚乙烯剂发展依据的就是大量的需求量很少的聚乙烯资源的运用。目前, 我国的开始使用金属催化剂用来合成聚乙烯。在实际应用中多数用在一次性的用品当中, 如包装袋等。问题是, 聚乙烯的应用可以从更高的目标出发, 例如汽车、 火车轨道的合金合成方面, 就是聚乙烯未来发展的主要可能。

2.4高分子化工材料稀土资源的实际应用

稀土元素具有独特的化学性能, 以稀土资源为材料的高分子化工材料在信息、生物、新能源上都起到相当重要的作用。 稀土资源主要是考虑到他的高效性的钙钛矿催化材料, 从整体来进行实验研究。科学的发展也带动了他发展相关的一些材料的动力, 例如也是由轻稀土组成的分子筛稀土催化材料、铈锆固溶体催化材料等几大类的材料的具体运用, 促进了稀土资源在中国建设性的作用, 而他们的耐高温的特征也从别的角度提供了他们在工业生产中其他领域的应用可能。大量的稀土资源与我国对稀土资源需求量的减少是稀土催化剂在高分子化工材料的发展中极不平衡的原因之一。科学发现, 稀土催化剂是一种十分高效的高分子护工材料, 主要体现在他的利用率上, 这也间接的证明了他的性能优越以及大量运用的可能性。 因为如此, 稀土催化剂才能在现代的工业发展中起到如此大的成果, 不但满足了多个领域对高分子护工材料的需求, 还能节能减排, 是一种非常可靠的新能源。正因如此, 他才被广泛的运用在各大领域里面, 展现他性能方面的优越, 在农业、医学、 生物等都得到了进一步的研究。

2.5高分子化工材料在太阳能方面的应用

高分子化工材料在太阳能领域等新能源方面都有深刻的实践与应用。特别对于太阳能来说, 高分子化工材料有着自己独特的优势, 如在封锁技术专利的国际环境中, 太阳能的开发符合中国可持续发展的宏观经济策略, 因此受到了国家的大力扶持, 作为一种可再生的情节能源, 高分子化工材料在太阳能开发上有着深刻的意义和发展的空间。目前, 他的制品在汽车、家电上有两种分类方式, 晶体硅片和薄膜。虽然他们还没有的到充分的发开和利用。但是他们因为价格低廉、开发的工艺较为简单, 仍然具有巨大的市场价值。

自从在ziegler~ natta/茂金属复合型催化剂中发现聚烯烃~ 聚合物太阳能电池得到了较大的发展。这种结构在今后的运用中的到了广泛的应用, 极大的发展之后的几年里, 编程系统芯片/光敏活性层形态本体异质结器件已成为美国国防先进研究项目局CARPA ( Defenced Research Projects Agency) 的简称研究的主流。共轭聚合物光伏材料的最高能量转换效率到2015年时已达到89.5%。他的缺点也十分的明显能量的转换率地就是他的一个可以入手研究的方面。

2.6高分子化工材料在膜技术上的应用

膜技术是通过高分子化工材料的发展逐渐发展起来的, 可以说, 高分子化工材料是膜技术发展的基石与风向标。同样, 膜技术在高分子化工材料有着自己独特的优势, 如在封锁技术专利的国际环境中, 膜技术、膜材料的开发符合中国可持续发展的宏观经济策略, 因此受到了国家的大力扶持。近几年来, 膜技术的应用就发生在我们中间, 以肉眼可见的速度取得了突破性的进展, 比如, 随处可见的矿泉水, 就是利用膜技术的去杂质的效果。保存牛奶, 利用了膜技术的分离效果, 让保存牛奶比传统的方法更简单容易了, 因为膜技术有除菌杀毒的作用。

3结语

提升高分子化工材料在资源节约、环境友好型社会建设中的贡献力度, 造福于国家、造福于人类。同时, 高分子化工材料他们的价格多为低廉, 资源相对丰富, 便于利用的特点也成为相关从业者关注的焦点, 当前, 化学行业的发展就得益于高分子化工材料在不同领域的多年实践的成果, 经过这么多年相关从业者的不懈努力, 高分子化学材料的应用范畴也在逐步的扩展之中, 新材料的不断发现, 也扩大了这个领域的应用价值, 高分子化工材料越来越被广泛的运用。

摘要：随着中国经济飞速发展, 高分子化工领域也得到了技术上的突破。高分子化工材料渐渐从书本上走了出来, 被实际的应用在不同的作业当中, 这不但标志着我国综合实力的上升, 还提高了我国在国际上的影响力, 因此, 下文我们将着重的分析我国高分子化工材料的发展, 并进行相应的探讨, 力求能给相关从业者一个参考的作用。

关键词：高分子,化工材料,发展,新型技术

参考文献

[1] 乔金樑.聚烯烃材料的研究开发进展[J].中国材料进展, 2012, 31 (2) :33~37.

[2] 乔金樑, 张师军.聚丙烯和聚丁烯树脂及其应用[M].北京:化学工业出版社, 2011.

[3] 张师军, 乔金樑.聚乙烯树脂及其应用[M].北京:化学工业出版社, 2011.

[4] T.A.Wolf, et al.Adsorption of organic pollutants on montmo-rillonite treated with amines.Clays and Clay Minerals, .1985

[5] K.R.Srinivasan, H.S.Fogler, et al.The removal of trace levelsfrom water by sorption on modified clay.Environmental Progress, 1985

[6] Yun~Hwei Shen.Removal of phenol from water by adsorp-tion~flocculation using organobentonite.Water Research, 2002

[7] 胡萍, 姜明, 简丹, 马定桂.高分子化工专业实验模式统一体研究[J].理工高教研究, 2005 (06)

磁性材料产业发展研究论文范文第4篇

一、新材料产业战略规划推动区域经济发展的可行性分析

近年来, 国家大力支持新材料产业战略规划发展。从区域经济发展层面来看, 要想实现区域经济发展目标, 需立足于城市规划和产业规划[1]。因此, 新材料产业战略规划需结合区域实际情况来进行区域经济发展规划, 切实保障新产业与传统产业间配置的科学合理性。同时, 新材料产业还需充分结合自身产业发展优势, 并依据所处区域的优势特性来建立相应的区域新材料产业园区, 这样能够对区域范围内的产业格局进行优化, 最终促使区域经济的持续发展。据统计, 全国30多个省、市、自治区相继成立新材料产业基地多达122个, 其中新型工业化基地32个、高新技术产业基地90个。此类新材料产业基地的建设, 有效带动当地经济发展, 区域范围内的产业总值持续升高。可见, 新材料产业战略规划在推动区域经济发展方面具有实际意义及可行性。

二、新材料产业发展战略推动区域经济发展面临的挑战

(一) 产业集群规模小

主要是某些地区内新材料产业集群的规模相对较小, 所具备的产品也大都属于原材料的类型, 具备高附加值的产品比例明显偏低。多数新材料企业都属于深加工企业类型, 但真正具备规模以上的企业数量普遍偏少。其中多数比较知名的新材料企业不属于真正意义层面的大型企业类型, 所具备的辐射力与带动性明显不足[2]。同时, 因深受规模化技术等多方面因素的制约, 在此基础上所匹配的或提供中间产品的集群发展模式并未成型, 产业当中分工体系水平化不足。相关企业间的无序竞争情况频繁出现, 对企业新产品研发与市场推广也造成影响, 制约新材料企业生产的扩展。

(二) 技术创新资源及能力匮乏

当前多数区域内新材料企业在核心技术研发、引进吸收及创新方面都不够强, 这些因素制约了区域范围新材料产业竞争力的提升。通常在区域范围中的新材料企业, 真正具备相应创新能力的企业主要集中在少数几家, 而其他部分企业则更多采用较为简单和适用的技术为主, 所具备的附加值并不高。其所采用的核心技术类型大都是模仿或者引进的方式获取, 少有企业进行自主创新开发。再加上产业集群规模受限, 人才引进不足, 流动受到限制, 导致新材料企业技术创新能力匮乏。

(三) 产品低端产业层次待提升

从产业链发展角度来分析, 部分区域内以深加工为主的新材料产业, 其上下游并未有效形成联动发展势态。多数仍处于产业链发展低端位置, 并且具备较高附加值。此类新材料企业要想突破这一发展困境, 就必须不断延伸产业链发展, 优化整合企业资源, 不断提升产品附加值等举措, 由此来开发新材料领域的高端产品, 最终形成具备国际竞争力的产业链, 整个过程主要集中在产业发展层次方面[3]。

(四) 多种类似项目涌现引发市场风险

通常区域内某项目已经或者是即将开工时, 其四周区域也将随之涌现对该领域的投资。就以新材料当中的多晶硅为例, 近年来由于多晶硅的需求量持续增大, 导致在全国范围内都开始产生一系列多晶硅项目类型。此类相似项目的不断涌现, 必然将占据大量的市场份额, 并且紧随供给量的持续增加, 所能带来的利润率则随之降低, 从而给区域范围内新材料产业发展带来严峻的市场风险。

(五) 外部因素影响产业发展

外部因素对整个新材料产业的影响较为明显, 而外部影响因素主要包含以下方面内容:1、人民币升值, 当前我国新材料产业发展以产品出口为主, 在关键技术和部件方面对于国际市场存在较强的依赖性。因此, 人民币升值将给部分新材料企业的生存与发展造成一定影响。2、发达国家技术封锁, 将直接影响部分新材料产业发展规模的扩展。企业的发展必须维持自主创新的活力, 单纯依靠仿制的方式难以获得真正的技术, 此后也必将难以为继, 无法真正提升核心竞争力。

三、新材料产业发展战略推动区域经济的对策建议

(一) 加强新材料产业支持力度, 调整产业政策

1、增强规划导向, 引领产业集群发展。具体需要加强对新材料产业发展趋势的深入分析, 重点结合高新技术产业发展指南来实现。要明确区域新材料产业发展方向, 由此引导产业持续发展;2、制定优惠政策, 推动产业集群发展, 要求在此基础上制定出完善的投资、土地、税收及相应的补贴激励政策, 积极引导企业、社会及外资面向区域内新材料产业进行投资。并且针对当前符合条件的企业, 做好产品开发、进出口及国产设备使用等方面给予奖励形式的扶持;3、创新发展模式提升产业经济效益, 具体要求应当强化区域内基础设施规划建设, 以实现内部公共资源的低成本共享。同时需科学制定园区产业方向, 针对入园企业的准入标准加以规范。最后完善产业生产协作服务体系, 最终提升产业集群专业化及社会化服务水平。

(二) 以共性、关键技术突破产业发展瓶颈

重点应当以企业技术创新为主, 在此基础上积极引导资源往新材料企业方向集聚。具体需大力支持新材料企业建立研发机构, 对企业技术创新能力建设给予经费支持。比如研发的实际支出费用, 可由企业纳税关系所在政府直接从企业贡献当中以部分资金给予奖励。再就需要增大新材料产业的技术投入力度, 需要做好对重大引进技术的消化吸收和创新。需激励新材料企业组成一种产业技术联盟, 联盟的对象包括上下游企业、高校、研究院等, 在此基础上共同打破生产和应用层面阻碍新材料产业发展的技术瓶颈。一些科技型企业技术创新资金应对重点扶持中小新材料企业, 可采取联合出资、共同委托等方式联合研发, 由此有效提升新材料产业的整体技术水平。

(三) 构建完善新材料产业配套体系

首先需要大力提升新材料企业间网络关系的形成, 促使创新体系的完善。可采用龙头企业带动配套企业发展的产业链发展方式, 由此来引入上下游配套项目。通过不断完善产业协作, 提升产业集中度的方式来促使新材料产业规模化发展。其次, 大力支持和鼓励新材料产业信息服务组织与网络建设。主要为区域产业集群当中新材料企业提供多种服务, 并在此基础上鼓励多方面合作, 由此才能有效解决产品及技术创新难题, 从而实现科技成果的转换, 最终提升产品竞争力水平。最后, 需建设新材料企业梯队架构, 具体可分为三列梯队:第一梯队的国家级高新技术企业、第二梯队的省级高新技术企业、第三梯队的新材料企业。在此梯队划分下, 以龙头企业引领新材料企业规模化发展的方式[4]。

(四) 构建多元服务平台, 促使新材料产业集群综合发展

1、强化技术创新平台建设, 打造新材料产业集群公共服务平台, 由此来提供专业化产业服务体系。技术平台的建设能够促使产业技术升级, 同时也实现创新能力的提升;2、搭建知识产权交易平台, 需在此基础上培育信誉良好、行为规范且服务能力强的技术转移机构。以此来加强信息交流、技术交易与评估及知识产权利用等产权转移服务;3、建设融资平台, 需在保障政府不断增大科技技术投入的同时, 大力建设多元化投融资体系。该融资体系主要包含政府、企业投入、银行贷款及社会投入等等。在条件允许情况下, 可设立创业投资引导基金, 由此大力扶持新材料初创企业的发展。

(五) 执行品牌、产权、技术标准战略, 打造产业核心竞争力

具体需要激励企业应当大力培育优势驰名品牌, 不断提升高新技术新材料产品的品牌价值。重点在于强化保护知识产权, 在此基础上加速自主知识产权成果的产业化转变。积极鼓励新材料企业与同行企业、高校、科研机构建立起知识产权联盟, 由此实现知识产权经营水平的提升。再就需要积极推进新材料产业自主知识产权技术标准制定, 可设立技术标准制 (修) 定专项补助资金, 对参与新材料各级标准制 (修) 定工作给予无偿资助。

四、结语

新材料战略规划推动区域经济发展具有可行性和实用价值。而要想真正实现这一目标必须深入分析新材料产业推动区域经济发展面临的挑战, 在此基础上提出产业支持、技术突破、完善产业配套、构建多元服务平台及重视产权、技术标准制定等多方面政策建议。由此才能保障新材料产业的稳步发展, 进而推动区域经济的持续增长。

摘要：新材料产业发展至今, 已成为国民经济发展的重要支撑。然而, 从区域经济发展视角来看, 通过新材料产业战略规划来推动区域经济发展方面仍面临一定挑战, 主要表现为产业集群规模小、技术创新资源与能力匮乏等方面。为此, 本文首先分析新材料产业发展规划推动区域经济发展的可行性, 在此基础上结合面临的挑战问题提出相应策略以供参考。

关键词：新材料产业,战略规划,区域经济

参考文献

[1] 本刊编辑部.产业发展与区域经济相结合北京市“高精尖”产业创先锋[J].新材料产业, 2018 (02) :7.

[2] 黄文辉.深圳市新材料产业政策研究[D].南昌大学, 2017.

磁性材料产业发展研究论文范文第5篇

在吸附色谱中, 硅胶、氧化铝、活性炭和聚酰胺应用最为广泛。其中活性炭柱色谱尤其适用于分离水溶性物质, 如氨基酸、糖类以及某些苷类, 它是分离水溶性物质的主要吸附材料之一。聚酰胺也称为锦纶或尼龙, 其吸附机理主要来自聚酰胺内的酰胺键, 可与酚类、酸类、醌类、硝基化合物等形成氢键, 例如, 聚酰胺树脂可以吸附保健品中具有羟基、羧基或酚羟基的黄酮类化合物。

在离子交换色谱中, 离子交换树脂主要是利用高分子化学的加聚反应。一般首先合成高分子离子交换树脂的骨架, 然后在骨架上添加功能基。如果需要得到大孔树脂, 则在聚合过程中加入致孔剂, 如果不添加致孔剂, 则得到凝胶型树脂。在高分子离子交换树脂中, 骨架多数采用交联度为1%~20%范围的聚苯乙烯, 它由二乙烯苯交联制得, 结构稳定, 通过磺化反应可制备强酸性阳离子树脂;通过氯甲基化后, 再与各种胺反应, 可得到各种阴离子树脂。少数离子交换树脂的骨架可由交联聚丙烯酸类树脂构成。

在亲和色谱中, 固定相由载体、键合臂和具有特殊选择性的亲和基团组成, 该亲和基团称为配基。常见的载体有琼脂糖、葡聚糖、聚丙烯酰胺和硅胶等。配基有两大类, 第一类是具有专一亲和力, 如抗原与其对应的抗体。另一类是没有专一亲和力的假亲和色谱, 这类配基典型的代表是染料配基和硼酸盐配基。其中, 免疫球蛋白IGG的检测过程中使用的蛋白柱即是一种亲和色谱柱, 免疫球蛋白IGG与蛋白柱之间的亲和作用及洗脱过程是通过流动相中的pH值、离子强度及化学组成来控制的, 该类亲和色谱柱易滋生霉菌, 因此柱子的存储十分重要, 比如蛋白柱就需要保存在20%的乙醇的水溶液中, 并冷藏于4℃环境。

纵观几大分离色谱, 大多数具有特异分离效果的色谱材料均是复合型色谱填料, 以下重点介绍的是制备型及分析型液相色谱柱色谱填料的种类、整体柱及色谱基质的表征手段。

1 基质填料种类

1.1 硅胶

无机基质材料中最重要的是硅胶, 微粒型硅胶的出现, 促进了高效液相色谱法的发生与发展。用作色谱填料基质的硅胶是通过人工合成的, 其制备方法多样, 大都拥有各自的专利。合成色谱用硅胶区别于天然晶体二氧化硅, 也区别于介于晶型和无定型之间的用于色谱、电色谱中的石英毛细管, 用作色谱填料的是无定型二氧化硅。硅胶吸附色谱是色谱中的经典, 硅胶至今仍是制备色谱中填充柱的主要材料, 250目~400目 (即40μm~63μm直径) 的硅胶颗粒的含水量直接影响活性, 其活性随着含水量的升高而降低。当其含水量接近20%的时候, 硅胶基本不具吸附活性;活性太高, 则出现不可逆吸附和拖尾, 甚至分离物分子结构的改变。以下将重点介绍其化学修饰及聚合物包覆的过程。

硅胶能用于色谱基质材料, 是因为其表面具有重要的活性基团硅羟基, 即自由硅羟基, 或称孤立硅羟基。由于游离的硅羟基是造成色谱峰尤其是碱性溶质拖尾的主要原因, 因此在合成反相色谱材料中, 针对硅羟基的封尾技术非常重要。例如C18柱, 在键合了十八烷基后, 还需通过小分子的硅烷化试剂 (例如三甲基氯硅烷) 对其进行封尾, 以尽可能地减小极性大的硅羟基对整体呈现非极性的色谱柱的影响, 如若硅羟基外露, 封尾不完全, 势必影响反相色谱的保留时间和色谱峰型。

对硅胶表面进行的改性是通过该活性基团进行的, 通过各种硅烷化试剂对硅胶表面进行修饰, 可以得到包括烷烃和芳烃在内的烷基反相填料。常用的硅烷化试剂除了氯硅烷和烷氧基硅烷外, 还有烷基硅氨烷。例如:在硅羟基上键合十八烷基, 可制得液相色谱柱中常用的C18柱 (ODS) ;以氨基、羧基、磺酸基修饰, 可得到离子交换填料;以聚乙二醇修饰, 可得到疏水作用的填料。对于化学键合相硅胶, 在孔径、粒径相当的前提下, 稳定性是其最重要的指标, 稳定性主要指柱流失。柱流失的程度取决于键合反应时的条件是否控制得当, 即是否由于水的存在, 而生成易溶于有机相中的副产物;值得指出的是, 在硅胶的预处理过程对最终硅胶基质填料的稳定性也有十分重要的影响, 在预处理过程中, 需要无机酸浸泡, 以除去硅胶表面存在的会造成峰型拖尾, 甚至不可逆吸附强极性杂质的Na+、Ca2+、Al3+、Fe3+等金属离子。

1.2 氧化铝

用作吸附材料和色谱填料基质的氧化铝主要是γ-氧化铝, γ-氧化铝表面化学修饰比硅胶更困难, 因此氧化铝多使用于一些小分子有机化合物的分离, 用于正相、离子交换色谱和反向高效液相色谱中, 在生化分离上应用得少。氧化铝的化学修饰可通过铝羟基的反应或是涂覆技术。通过铝羟基反应可通过在氧化铝表面上的活性羟基键合C4、C8和C18等烷基, 制得在宽pH范围内稳定, 应用于反相色谱中的烷基化氧化铝。表面涂覆可以制得聚苯乙烯-二乙烯基、聚丁乙烯或十八烷基硅烷等强疏水性复合材料。

在吸附型制备色谱中, 氧化铝的吸附能力比硅胶更强, 氧化铝比硅胶的样品处理量更大, 根据含水量大小 (0%~15%) , 大多情况下, 需要控制的含水量为6%~10%, 对应的活性为第三和第四等级。根据酸碱性, 应用于吸附色谱中的氧化铝分为中性、酸性和碱性氧化铝, 中性氧化铝水提取液的pH值为7.5, 适用于醛、酮、醌、某些苷及酸碱溶液中不稳定化合物, 如酯、内酯等化合物的分离, 因此应用十分广泛。大多数情况下使用的是碱性氧化铝水提取液的pH值为9~10, 常应用于碳氢化合物的分离, 能中碳氢化合物中除去含氧化合物, 还能对某些色素, 甾族化合物、生物碱、醇以及其他中性、碱性物质的分离。酸性氧化铝水提取液的pH值为4~4.5, 适用于天然及合成酸性色素以及某些醛、酸的分离。

1.3 氧化锆

氧化锆和硅胶一样, 具有优异的机械强度, 适宜的孔结构和可用于键合其他功能基团的活性位点外, 还具有更宽的pH耐受范围和更好的耐温性。氧化锆多孔小球可耐受pH0~14的环境, 可高达900℃的温度下长时间工作不会变形且结构不遭受破坏。碳十八键合二氧化锆 (ODZ) 可在pH2~12范围内使用。聚丁二烯包覆二氧化锆复合填料在全pH值范围内稳定, 并且能耐200℃的柱温。王晖等制备强离子 (HO3S-P S-ZrO2) 和强阴离子新型固定相[ (Me) 3N+-PS-ZrO2], 并尝试性地用于糖、核苷、核苷酸和脱氧核苷酸的分离。

1.4 复合型填料

复合型填料在上文中已有提及, 一般而言, 硅胶基质化学键合相在pH2~8的范围内稳定, 难以耐受更宽的pH范围, 在碱性条件下硅胶基质会发生溶解, 于是人们将机械强度较低、在有机溶剂中易发生溶胀的高聚物引入到硅胶基质填料中, 与硅胶形成优势互补, 制备出有机-无机复合型填料, 即包覆型填料或涂覆型填料。

硅胶、氧化铝、氧化锆等都曾被用作包覆型填料的基质材料, 其中最重要的是硅胶和氧化锆。用于包覆无机基质填料的高聚物则有聚苯乙烯、聚乙基苯乙烯-二乙烯基苯、聚丁二烯、聚环氧乙烷、聚硅氧烷、琼脂糖、聚氯甲基苯乙烯-二乙氧基甲基乙烯基硅烷以及气相沉积碳等。

早期包覆型填料的制备采用物理包覆法, 制得的复合物孔径结构不甚可控, 重现性差。后期采用的是化学键合或复合型包覆法。该法首先利用无机基质表面修饰技术, 使硅胶、氧化铝或氧化锆等基质的表面带上适合数量的活性基团, 例如可发生加合反应的双键、环氧基团、氨基或羧基等, 再将制备高聚物所需的单体、交联剂等涂覆到基质表面, 然后通过加入引发剂, 控温等条件引发化学键合或共聚反应, 制得包覆层紧密牢固的复合色谱填料。但是由于聚合物包覆不完全, 裸露出来的无机基质会吸附路易斯碱性物质, 特别会吸附蛋白质而导致峰型变差, 这种吸附可以通过有机物热蒸汽化学气相沉积法使热解碳对裸露无机基质进行包覆。

在键合固定相中特别值得提及的是用于手性拆分药物、酸类、酰胺类化合物的手性分离固定相。手性固定相所使用的高分子基球通常是粒径单分散的缩水甘油甲基丙烯酸-亚乙基二异丁烯酸酯共聚物微球、一锅法制备的单分散聚甲基丙烯酰胺球、聚硅氧烷、光学活性聚氨基甲酸乙酯以及聚苯乙烯。通过共价键或涂覆方式, 发展了Pirkle型 (刷型) 、多糖类、环糊精类、冠醚类、杯芳烃等多种类型的手性固定相。Pirkle型手性固定相的起源是被称为CSA的手性溶解试剂;多糖类手性固定相主要包括纤维素类和直链淀粉类;环糊精 (CDs) 是含有以α-1, 4-连接的β-吡喃葡萄糖单元的环状非还原寡糖。目前, 常见的环糊精有三种:6个葡萄糖单元的α-CD, 7个葡萄糖单元的β-CD和8个葡萄糖单元的γ-CD。β-CD的空间结构似笼状, 可以包结许多水溶性及非水溶性化合物, 例如苯酚。同时因为β-CD的大小适中, 而且具有21个羟基活性位点, 可键合烷基、羟烷基、氨基、巯基、糖基、麦芽糖基、甲基、羟乙基、羟丙基、乙酰基等修饰基团, 灵活多变, 可塑性强, 是搭建手性分离的桥梁。

1.5 整体柱

整体柱区别于微粒型填料填装, 是由单体、交联剂、致孔剂以及引发剂在柱子内通过可控制的原位聚合反应形成连续、整体型的柱床。整体色谱柱合并填料合成、筛选与装柱过程, 得到均匀的色谱床层结构, 稳定性和重现性更好。具有利于传质的小孔 (孔径小于2nm) 和中孔 (孔径2nm~50nm) , 在较大流速下仍然具有较低的柱压, 传质速度快, 适合快速分析和梯度模式。

整体柱主要分为有机整体柱和无机整体柱, 有机整体柱主要包括聚丙烯酰胺类整体柱、聚甲基丙烯酸酯类整体柱、聚苯乙烯类整体柱和分子印记整体柱。近几年来, 整体柱备受科研机构关注的原因是因为整体柱在合成过程中本身就可以通过选择单体、交联剂的种类来合成高密度的活性位点, 例如:在GMA-EDMA整体柱上, 可引入环氧基团、双键等活性基团, 通过对环氧基团进行修饰, 可以键合环糊精等具有手性分离功能手性分离配基。

目前整体柱已经在反相色谱、离子交换色谱、疏水作用色谱、亲和色谱、体积排阻色谱中获得了应用, 可用于分离脱氧核糖核酸、肽、蛋白质、氨基酸、低聚核苷酸、类固醇、芳烃、酚类等物质, 具有广泛的应用前景。马志玲等以甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体, 乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂, 环己醇和正十二醇混合溶液为致孔剂, 偶氮二异丁腈为引发剂, 制备了毛细管整体柱基质, 使用Epoxy方法在基质表面键合牛血清白蛋白 (BSA) , 制得BSA修饰的毛细管整体柱, 将此毛细管整体柱应用于毛细管电色谱中, 成功地分离出了组氨酸对映体。但该类蛋白质手性分离色谱柱存在保存困难, 使用寿命短的缺点。

可能因为整体柱的制备及键合反应过程尚未能精确受控, 净化过程耗时长, 及使用过程中可能出现脱模, 及应用上与同类型商品化柱子相比较的优势, 距离规模商品化还有待深入探索。

2 基质填料的性能表征

对于应用于色谱柱中的基质填料, 必须通过一系列的表征手段来考察其性能。对于液相色谱而言, 色谱柱最重要的参数主要有粒径及粒径分布、孔径及孔径分布、比表面积以及比孔容、表面形貌、柱效、渗透性及柱压耐受性等物理及表面性质。而化学性质则主要包括基质填料功能基团的结构解析及键合量。

2.1 物理及表面性质的表征

填料的表面形貌、粒径形状大小及粒径分布主要通过高倍数的扫描电镜进行观测, 扫描电镜图是优化填料合成条件强大的直观评价依据;孔径分布和比表面积一般可通过氮吸附法测定, 了解基质材料在微孔、中孔及大孔范围内的孔径分布。

2.2 化学性质的表征

对于大多数液相色谱填料的功能基团, 在中红外、远红外及近红外的指纹区都有相应的特征吸收, 因此, 可通过红外光谱对其进行结构解析。傅里叶红外光谱在合成填料过程中, 通过比较键合前后基质的红外光谱, 判别键合试验是否成功。

以反相色谱柱为例, 填料通常通过其含碳量来表征表面化学修饰的程度。高效液相色谱柱填料的含碳量在百分之几到百分之二十几之间, 现代元素分析仪可测定化学键合硅胶中碳、氢和氧的含量, 其测定极限约为0.2%~0.3%, 完全可满足测定需要。对于表面由单分子层修饰的基球, 可通过含碳量及填料的比表面积计算修饰基的密度, 进而对不同填料进行比较。近年来, 固体核磁共振波谱技术也应用于高效液相色谱固定相中, 例如在无机基质表面键合C18制备反相色谱柱中, 用13C标记C18修饰基团, 从固定相的NMR谱中的δ16~40判别十八烷基是否键合到无机基质表面。而δ115属于sp2杂化不饱和碳的核磁共振信号, 可判别13C标记苯环修饰基团是否交联到无机基质表面。

3 结语

色谱作为一种分离技术与方法, 发展历经百年, 特别是液相色谱, 无论是从用途 (制备型或分析型) 、分离原理、基质材料, 或是从发展史、分析应用、维护上细述, 都是一门丰富的学问。了解色谱材料的分类和分离原理, 才可以理解色谱过程中一脉相承之处, 例如固相萃取柱、固相微萃取探头涂层和液相色谱柱。在食品问题、环境问题备受关注的今天, 只有从事该行业的科研人员充分掌握了色谱的核心, 才能使食品监管、环境监控及科研中的工作进行得更加迅速顺利。

摘要：色谱柱是色谱分离的核心, 色谱基质填料是色谱界研究的热点。与气相色谱相比较, 液相色谱可分析检测的有机物范围广泛, 可以满足80%有机物的检测, 为了方便迅速地选择适合的色谱柱, 综合了解液相色谱分离基质材料 (填料及整体柱) 的分类及表征手段是十分必要的。

磁性材料产业发展研究论文范文第6篇

纳米是英文namometer的译音,是一个物理学上的度量单位,简写是nm。1纳米是1米的十亿分之一,相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说,相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样,纳米是一个尺度概念,并没有物理内涵。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,显着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。纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科技现在已经包括纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米化学等学科。从包括微电子等在内的微米科技到纳米科技,人类正越来越向微观世界深入,人们认识、改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。我国著名科学家钱学森也曾指出,纳米左右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,从而将引起21世纪又一次产业革命。然而我们将就纳米技术在现实生活中的应用来看看纳米技术的应用前景。

2 纳米技术的应用

关于纳米技术在显示生活中的应用,主要就是纳米材料的应用在生产生活中日益广泛。

2.1 纳米材料的莲花效应

莲花虽生长于池塘的淤泥中,但它露在水面上的莲花荷叶却出污泥而不染,美丽而洁净,它可说是运用自然的纳米科技来达成自我洁净的最佳实例。照理说荷叶的基本化学成分是多醣类的碳水化合物,有许多的羟基(-OH)、(-NH)等极性原子团,在自然环境中很容易吸附水分或污垢。但洒在荷叶叶面上的水却会自动聚集成水珠,且水珠的滚动把落在叶面上的尘埃污泥粘吸滚出叶面,使叶面始终保持干净。经过科学家的观察研究,在1990年初终于揭开了荷叶叶面的奥妙。原来在荷叶叶面上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构。经过电子显微镜的分析,莲花的叶面是由一层极细致的表面所组成,并非想象中的光滑,而此细致的表面的结构是精确度到微米至纳米尺寸的大小。叶面上布满细微的凸状物,再加上表面所存在的蜡质,这使得在尺寸上远大于该结构的灰尘、雨水等降落在叶面上时,只能和叶面上凸状物形成点的接触。液滴在自身的表面张力作用下形成球状,藉由液滴在滚动中吸附灰尘,并滚出叶面,这样的能力胜过人类的任何清洁科技。这就是莲花纳米表面「自我洁净」的奥妙所在。利用莲花效应,中国是在世界上第一个做出仿荷叶结构的防水纳米布的国家,是中科院化学所做出来的。用颗粒大小为20纳米左右的聚丙烯水分散液,浸轧,光照。使颗粒粘结在纤维表面上,形成凸凹不平的表面结构,成为双疏材料,即疏水又疏油。用油或水往这种布上倒,都不会浸湿,也不会玷污。我们用这种材料做成衣服,就会防水。如果用这种材料处理玻璃,做成表面凸凹不平的结构,看起来没有任何问题,但不会结雾,不会沾水。可以从荷叶超强的疏水性,我们可以制作类似荷叶上有纳米材料的雨伞,就像“荷叶面”雨伞,撑雨疏水,抖水即干,不必担心带到室内会滴水了。

2.2 纳米阻燃剂

纳米阻燃剂可分为无机纳米微粒阻燃剂和纳米复合物阻燃剂两种。无机阻燃剂是应用最早的阻燃剂,它具有无毒、低烟、不产生腐蚀性气体、无二次污染的优点。无机阻燃剂通常通过填充方式添加到高分子材料中,制备成高分子阻燃材料。传统的无机阻燃剂的粒径较大,而且不均匀,直接影响其阻燃性和其他性能,因此,为更好地发挥阻燃效果,无机阻燃剂的超细化将是今后的发展方向。采用纳米技术将无机阻燃剂微粒细化,使其粒径在纳米级的范围内,使微粒的大小和形态都更均匀,就能大大地减少阻燃剂的添加量,从而减轻对织物性能的影响,克服无机阻燃剂的最大缺点。超细化的氢氧化镁、二氧化二锑以及氢氧化铝、硼酸锌等无机阻燃剂,均已广泛应用于阻燃材料中。用其做窗帘,墙纸,遇上着火,既不会燃烧,也可以防患与未然。

2.3 纳米技术电池

所谓的纳米技术电池,就是在电池的制造过程中,采用纳米技术材料或者制造工艺,生产制造出具有特别高性能的电池产品。随着电子技术的高速发展,人们对电池的需求量愈来愈多,人们总是希望得到一种容量大、功率高、性能优、价格廉的电池。但是,由于客观实际的限制,在现实中的电池总是无法全面满足人们的要求。电池界的专家学者在孜孜不倦的追求着电池性能的提高,经历了一代又一代人的不懈努力。纳米级的物质被应用在电池的制造中,就会产生显着的特性。强大的比表面活性能量和良好的导电性能,在参与电化学反应的时候,纳米颗粒物质在极板内部形成新的活性物基核,改善和增强电极结构,极大地提高电极的电化学反应表面,降低了电化学反应的能垒。因此,纳米技术材料的应用可以显着的降低蓄电池的内阻,抑制蓄电池在充放电过程中,因为温度和电极极化等原因而导致的极板钝化,从而有效的提高电池的性能,使得蓄电池电化学反应的可逆性更好、充放电效率更高、功率更大、电池更加容易均衡一致、低温性能限制改善。因此,采用纳米技术材料的蓄电池,其容量比常规电池的容量高,寿命比常规电池寿命长,大电流工作能力比常规电池强,低温性能比常规电池优。纳米技术电池的显著优点更主要集中表现在电池使用的中后期。一般情况,纳米技术电池前期对容量及功率的改善效果只是常规电池的5%~15%,中期对容量及功率的改善效果比常规电池高出20%~30%,后期对容量及功率的改善效果比常规电池高出可以达到50%以上。新纳米技术电池的种类有:纳米技术型免维护中低倍率镉镍蓄电池;纳米技术型免维护烧结式超高倍率镉镍蓄电池;纳米技术型免维护阀控式密封铅酸电池;纳米技术型锌镍动力电池。

2.4 纳米塑料

通用塑料指聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)和丙烯酸类塑料等大塑料品种。对于这类塑料的改性,过去多是采用加入填充料的方式,首先是为了降低成本,后来是为了增韧来得到工程塑料,并进一步向塑料功能化发展,通过添加料的方法得到具有导电、抗静电、热塑磁性和压敏等功能的塑料。纳米材料的出现,为加型塑料提供了广阔的空间。通用塑料首当其冲,纳米技术最早就是用于通用塑料的改性。例如:纳米碳酸钙对高密度聚乙烯的改性,在加入碳酸钙的质量分数为20%以下时,其耐冲击强度随加入碳酸钙的增加而增加,拉伸和弯曲强度也有所提高。在此,填料有一个最大加入百分比,即有一个加入最大值,而且,该值和碳酸钙的表修饰类型有关。未经表面修饰处理的纳米碳酸钙填充体系的冲击强度随碳酸钙用量呈逐渐增加趋势,碳酸钙用量越多,材料冲击强度越大。经表面处理后,材料的冲击强度随碳酸钙用量变化规律已完全改变。材料在低纳米碳酸钙含量(约4%~6%)时即实现增韧目的,冲击强度提高接近一倍,增韧效果显著;当碳酸钙用量进一步增加时,材料的冲击强度呈缓慢下降。几种表面处理剂对拉伸弯曲性能的影响基本相同;与处理体系相比,表面处理后材料的拉伸、弯曲性能并无明显改善。由处理和未经处理的两种试样冲击断面和断抽图SEM照片可知,经过处理体系的冲击断面上有较多牵伸结构,拉丝较多;基体上无明显可见裂纹,基体发生明显的塑性变形,吸收了大量能量。脆断面的电镜表明纳米粒子分布均匀,附聚团粒小。未经处理体系的冲击断面上出现有许多断裂裂纹,是导致冲击强度较低的原因;且未经处理的试样,粒子分布不均,附聚颗粒较大。

2.5 可以抗紫外线的纳米材料

研究和开发防紫外线的功能性织物,是目前国际化纤纺织业的重点。目前,传统的抗紫外线纺织品主要采用共混熔融纺丝法,该方法将抗紫外线添加剂与成纤聚合物共混并一同进行熔融纺丝,抗紫外线添加剂多为有机化合物,存在一定的毒性和刺激性,容易造成皮肤化学性过敏。近年来无机紫外线遮蔽剂的研究突飞猛进,纳米TiO2是其中优秀代表。上海交大“纳米氧化钛(TiO2)抗紫外线纤维”通过了上海市科委组织的专家鉴定,纳米TiO2具有较高的化学稳定性、热稳定性、无味、无毒、无刺激性,使用安全,尤其是吸收紫外线能力强,对UVA区和UVB区紫外线都有屏蔽作用,可见光透过率大。采用该项目具有自主知识产权的纳米氧化钛与聚酯原位聚合方法,制备纳米TiO2/聚酯复合材料,真正实现了纳米颗粒在高聚物中的纳米级分散,不仅提高了纺丝效率,而且使材料的力学、热学性能得到了较大提高,织物的紫外线屏蔽指数大于50,在280~400纳米波段紫外线屏蔽率大于95%,紫外线透过率小于3%。据悉,该项目成果可广泛应用于生产帐篷、遮阳伞、夏季女装、野外工作服、训练服、运动服、窗帘织物、广告布等。采用本技术的抗紫外线织物还具有防暑、隔热、触感凉爽的性能,特别适宜织造高档T恤衫、运动服、训练服等夏季凉爽面料。据统计,世界功能性纺织品的需求量超过500亿米,我国功能纺织品的需求量近50亿米。纳米TiO2抗紫外纤维技术市场前景将非常广阔。

3 纳米科技的发展前景

激动人心的纳米时代已经到来,人们的生活即刻将发生巨大的变化,然而,我们也要清醒地看到,市场上真正成熟的纳米材料并不是很多。中科院院士白春礼院士认为,“真正意义的纳米时代还没有到来,我们正在充满信心地迎接纳米时代的到来。”白春礼说,“人类进入纳米科技时代的重要标志是纳米器件的研制水平和应用程度。”纳米科技发展到今天,距离纳米时代的到来还有多远呢,白春礼说,“纳米研究目前还有许多基础研究在进行中,在纳米尺度上还有大量原理性问题尚待研究,纳米科技现在的发展水平大概相当于计算机技术在20世纪50年代的发展水平,人类最终进入纳米时代还需要30到50年的时间,50年后纳米科技有可能像今天计算机技术一样普及。”

摘要：很多人都听说过“纳米”这个词,但什么是纳米,什么是纳米技术,可能很多人并不一定清楚。着名的诺贝尔奖获得者Feyneman在20世纪60年代曾经预言:如果我们对物体微小规模上的排列加以某种控制的话,我们就能使物体得到大量的异乎寻常的特性,就会看到材料的性能产生丰富的变化。他所说的材料就是现在的纳米材料。