纳米材料发展技术

纳米材料发展技术（11篇）

1.纳米材料发展技术 篇一

核电发展对钢铁材料技术的需求

目前，世界上运行的绝大部分商用反应堆属于二代或二代改进型的压水堆。三代压水堆刚刚开始进入商用市场，还没有展开。四代压水堆的概念正在形成和逐步定型阶段。而核聚变堆正处于实验堆型设计和建造阶段。从我国目前冶金和机械行业的实际看，为实现我国核电机组用关键设备的国产化，以下问题需要关注和逐步解决。

压力容器(包括蒸发器等)用钢及其特大锻件稳定化生产。压力容器是核电厂最重要的设备，在核电厂整个寿期内不可更换。目前508-3钢已成为通用选择。我国试制和生产508-3钢也已有多年的历史，基本具备满足我国核电厂建设需求的条件。但是，应清醒地认识到我国并没有完全摸清该钢不同吨位大锻件的最佳化学成分配比、冶金质量精细控制技术、最佳热加工工艺和最佳的热处理工艺，这些严重制约着508-3钢特大锻件的稳定化生产。另外，随着构件设计尺寸的加大，应注意到508-3钢的淬透性极限问题，否则是无法保证压力容器性能的均匀性和稳定性。虽然具有更好淬透性的压力容器用钢正在开发之中，但要积累足够的辐照后的数据需要时间。

蒸汽发生器用耐蚀合金Inconel690管。近年来的核电厂运行实践证明，相对而言，Inconel690因其具有较好的抗应力腐蚀性能是目前最适用压水堆核电机组蒸汽发生器的传热管材料。我国目前不能进行这种钢管的工业规模生产，核电厂建设全部依靠进口。2007年6月28日宝钢股份公司和江苏宜兴银环精密钢管厂合资在江苏宜兴成立了宝银特种钢管有限责任公司,我国在生产装备上将具备生产核用高质量Inconel690管的能力。但这只是迈出了核用高质量Inconel690管国产化的关键一步，我国仍然需要组织各方科研力量，结合生产实际情况，解决现场制造中的诸多难题以及服役环境下可能出现的问题。

300系列奥氏体不锈钢。核电厂反应堆一般多选用奥氏体不锈钢。奥氏体不锈钢在水堆中的应用主要包括：堆芯结构件、堆内元件、压力容器内壁堆焊层、一二回路冷却循环系统、汽轮机部件等。从不锈钢生产线装备水平而言，我国太原钢铁公司和宝钢股份不锈钢分公司目前处于世界领先水平。从不锈钢的冶金技术水平而言，我国亦处于世界先进水平。但是，核用不锈钢的生产是个系统工程，从冶金企业出厂时品质优良并不意味着制成反应堆构件后的品质仍然优良。我国引进的AP1000主管道设计采用整体锻造316LN异形弯管，不锈钢锭重量达到90t左右，存在巨大技术挑战。作为世界上第一个AP1000核电站建设的总承包商，美国西屋公司目前正在世界范围内组织316LN主管道技术攻关。在工程应用中，奥氏体不锈钢构件易出现应力腐蚀、晶间腐蚀和疲劳腐蚀问题，这些问题与冶金、制造和使用都有关系，这些问题必须得到关注、控制和解决。

焊接材料与技术。焊接材料与技术是核电厂建造最重要的技术之一，没有合理、完善和可行的焊接材料与工艺技术就无法完成核电厂的建造，在工程实践中出现的很多问题都直接或间接地与焊接有关。目前我国在核电厂焊接材料研发和工艺技术方面与国外相比存在着差距，需要组织力量攻关解决，其中包括自动化焊接方法的开发和应用。

大型转子制造。我国三大动力设备制造基地都在进行技术改造以满足我国火电、核电和水电建设发展的巨大需求，同时从根本上提升我国机械行业的核心竞争力，使我国真正成为世界制造强国。

材料的腐蚀与防护。腐蚀是核电厂设备结构失效的主要模式之一，目前，核电机组的预期设计寿命是60年，为保障核电机组能在整个寿期内安全可靠运行，材料的腐蚀与防护问题是必须面对的长期问题。在核聚变工程试验堆研制过程中，中国作为主要合作方之一需要重点研制第一壁用奥氏体不锈钢和低活化铁素体/马氏体耐热钢。（晓红）

2.纳米材料发展技术 篇二

关键词：北美,汽车轻量化,轻量化材料

2012年8月, 奥巴马政府发布了2025年企业平均燃油经济性法规的最终版本。按照新法规, 美国各车企2017~2025年款新车的燃油经济性平均值应达到54.5英里/加仑, 约合4.3 L/100 km, 比当前水平提高了近一倍。2014年2月25日, 奥巴马宣布将出资1.48亿美元建立轻量化金属材料研究基地。在油耗法规和研发资金的双重政策支持及引导下, 汽车轻量化技术的发展已成为北美汽车工业稳步复苏过程中的一个重要的战略方向。

1 北美汽车轻量化材料的应用

轻量化材料有两大类:一类是低密度的轻质材料, 如铝合金、镁合金、塑料和复合材料等;另一类是高强度材料, 用来减小钢板厚度, 如高强度钢、超高强度钢等。常见的轻量化材料相对于低碳钢的减重效果见表1, 从表中数据可看出应用轻量化材料较低碳钢减重15%~60%。

1.1 铝合金的应用

目前, 铝合金是汽车工业中最常用的轻量化材料, 具有质量轻、成形性高、耐腐蚀、高强度等特点, 使车辆更轻便、坚固、耐用、省油, 且铝合金熔点低, 便于回收。据美国铝合金协会调查数据显示, 在一辆汽车的生命周期结束时, 车用铝合金零部件的回收率平均高达90%。

在北美汽车市场中, 铝合金是仅次于钢铁的最常用的材料, 是构成气缸体、气缸盖、壳体、转向盘骨架, 底盘部分支架等零部件的主要材料, 且制造工艺及生产流程均已成熟, 已实现批量应用。图1所示为凯迪拉克某车型的铝合金支架, 采用大型空心铸造方式生产, 比钢铁材料支架减重40.7%。近几年, 随着材料技术和制造工艺技术的提升, 铝合金在车身、车门和车盖上应用比重也越来越大, 如新一代福特F-150的全铝车身。

1.2 镁合金的应用

镁的密度低于铝和钢, 强度高于铝和钢, 刚度与铝和钢接近, 具有良好的铸造性能, 轻量化效果显著, 被誉为可替代铝的轻量化材料。但由于耐腐蚀性差、生产工艺技术不成熟、材料成本高等原因, 镁合金在汽车上的应用发展比较缓慢。

北美是世界上汽车镁合金用量最大的地区, 正在使用和研制的镁合金汽车零部件有100多种, 多以压铸件为主, 取代铸铁、铝合金、塑料和钢制冲压焊装组合件, 包括转向盘、离合器、传动外壳、轮毂、发动机支架、行李箱盖板等。图2所示为雪佛兰克尔维特车型上应用的镁合金发动机支架, 质量为10.4 kg, 较铝合金支架减重35%。图3所示为通用开发的镁合金行李箱盖内板, 质量为1.2 kg, 较铝合金材料减重25%。美国汽车材料协会 (USAMP) 预计, 到2020年北美生产的每辆汽车镁合金用量约达到160 kg。

1.3 碳纤维的应用

碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料, 其强度达到钢铁的10倍, 质量仅为钢铁的1/4。碳纤维应用于汽车领域, 可极大地减轻汽车自重, 有效地降低二氧化碳排放量, 是一种不可多得的轻量化材料。

由于材料成本较高, 量产工艺不成熟, 碳纤维未在普通轿车上推广应用, 仅集中应用于中高端跑车、运动赛车和一些高端越野车上。但作为新兴材料, 碳纤维的成本有大幅压缩的空间, 未来将会是一种重要的轻量化材料。目前, 北美汽车整车企业及零部件企业正在研究和开发越来越多的碳纤维产品, 北美一家碳纤维产品供应公司开发出双层材料发动机罩, 该件由两部分组成, 外部结构面板采用轻量化玻璃增强纤维镀膜板, 见图4;内部结构面板则采用碳纤维增强材料镀膜板, 见图5。与钢制发动机罩相比, 普通碳纤维发动机罩减重幅度约为20%, 而这款双层材料发动机罩减重幅度高达47%。

2 北美典型轻量化车型介绍

在传统观念中, 北美汽车的主要特点是大、沉重及高油耗, 随着轻量化技术的发展, 这些传统观念逐渐被改变, 北美汽车企业用更多的轻量化产品来证明北美汽车也可以更轻便、灵活、节能、环保。

2.1 2015款福特F-150

作为北美汽车文化的象征, 皮卡在美国汽车市场上占据着不可撼动的地位。福特F-150是销量最高的一款经典皮卡车型, 传统皮卡主要使用钢材, 整车质量大, 燃油消耗高。

福特公司从2009年开始研发新一代F-150, 用全铝车身代替钢制车身, 且悬架系统、车门、发动机罩、前/后保险杠等部位也采用铝合金。由于铝合金具备高度抗氧化性及防锈特性, 因此铝制车身不仅能够有效保护汽车外观, 而且内部的零部件不易氧化或腐蚀, 极大地提高了汽车的耐用性。与现款相比, 新款车型将减重340 kg, 燃油经济性将提升20%, 将成为有史以来最节油的皮卡车型。2015款福特F-150的全铝车身见图6。

虽然铝合金材料成本较钢铁高, 但铝合金可大幅度地减轻车身质量, 提升燃油经济性能, 减重之后, 车辆的操控性也可得以改善, 整体而言可提升车型的市场竞争力。

3.2 2014款凯迪拉克ATS

凯迪拉克ATS是一款紧凑型豪华运动型轿车, 应用了大量有效的轻量化材料, 将整车质量控制在1 550 kg, 有可能成为同级车型中最轻盈的车。

凯迪拉克ATS采用多种轻量化材料, 大到车身构造, 小到内部配置, 每一处细节都体现了轻量化设计。整车大量使用高强钢和超高强钢, 这些钢材的强度是普通钢材的4~8倍, 提升整车强度的同时也均衡地控制了质量;全铝前副车架及镁铝合金悬挂构件比钢制冲压副车架减重近50%;全铝发动机减轻了车头质量, 实现了50∶50的重量分配, 改善了操纵性;镁合金发动机支架及铝合金发动机罩比铸铁支架、冲压钢板减重50%;声学夹层前风窗玻璃替代钢化玻璃, 减重的同时降低了风噪声;车内的Bose音响采用了更高级的钕磁铁作为扬声器材料, 比普通磁铁材料扬声器更轻薄, 可以安装在车辆任何位置, 保证高品质音色的同时又减轻了车身质量。凯迪拉克ATS的“元素周期表”见图7。

4 结束语

北美国际汽车展是全球五大车展之一, 展示的新产品和新技术代表着全球汽车工业未来的发展趋势。2014年, 北美国际汽车展的一个重大产业变革是各车企相继推出或研发更轻型的车身及零部件, 由传统材料逐渐转向高级铝合金、镁合金和碳纤维等轻质材料, 且“多材料组合的轻量化结构和合适的材料用于合适的部位”无疑是未来轻量化选材的发展方向。

3.纳米电子技术的发展与展望 篇三

关键词：纳米电子技术；发展；展望

随着我国电子科学技术的迅速发展，纳米电子技术也引起了很多人的关注，纳米电子技术的应用价值渐渐的越来越广泛，纳米电子技术可以研制出功能奇特，性能优良的产品，也可以实现一种高效率的工作模式。但在我国的电子科学技术研究中，对纳米电子技术的研发比较浅显，而研发出新的纳米电子技术是很有必要的，它不仅能够改善人们的生活水平，也能推动我国电子科学技术的发展。

1 纳米电子技术的概念和发展背景

1.1 纳米电子技术的概念 在纳米科学和纳米技术中，纳米电子技术是一个新兴的学科，也是纳米科学和技术中比较重要的组成部分，它不仅是推动电子实业发展的重要前提，也是微电子学的发展方向。纳米电子技术更新技术的方法是研究纳米空间里的电子等微小物质，同时也推动了微电子的发展。而创新集成电路设计及制作的方法对于新兴电子技术的发展是十分重要的。部分先进的工程技术结合现代物理学产生了纳米电子技术，纳米技术的主要目的就是让人们可以对细微的原子等物质进行随意操作。

1.2 纳米电子技术的发展背景 目前我国社会主义市场经济的发展十分迅速，这也加快了电子技术的发展脚步。而在电子技术方面的重大发明也改变了人们的生活和工作，使得集成电路的发展逐渐小型化。电子技术的产品大部分都要求成本最低化、体积最小化、稳定性强，这跟纳米电子技术慢慢发展过程中对电子技术的高要求是相驳的，也就直接阻碍了纳米电子技术的发展。

2 纳米电子技术的发展近况

2.1 纳米材料的运用 纳米硅材料、纳米硅薄膜等都是目前的纳米材料。而纳米硅材料是同类材料中技术优势最大的材料，它不仅技术先进，还将新世纪人类对电子技术的新要求彻底实现了。纳米硅材料的运行时间相比其他同类材料比较短，也相对较精确可信，而且它耗损的能量较低，不会因外界环境而产生影响。因不断的开发研究应用，也使纳米硅材料的成本较低。纳米硅材料在运行过程中反应速度非常快是得益于其分子间距较短，这也降低了耗损，提高了工作效率。纳米硅材料相比其他同类材料，优势非常的多，也是目前所有纳米电子材料中新的突破。若纳米电子材料普及应用到人们的生活工作中，一定会给人们带来非常多的方便快捷[2]。

2.2 纳米元件的应用 经过超大规模集成元件和集成元件这两个发展历程，纳米元件才得以问世，所以纳米元件集合了集成元件和超大规模集成元件的所有优点。电子元件必须在纳米尺寸的范围内是目前持续扩大的集成规模对电子元件尺寸的新要求，例如尺寸微乎其微的单电子晶体管，它单单一位电子信号里就有一位信息数据，这也打破了高效率的现代电子技术必然会损耗高能量的局面。

2.3 现代医学中纳米电子技术的运用 在现代医学方面运用的纳米技术相比其他领域是最多的。有些细微之处是无法通过普通显微镜查看到的，纳米技术的发展能够帮助研究一些细微部分，纳米传感器的发明运用纳米电子技术而产生的，生化反应各式各样的化学或电化学信息都能用纳米传感器观测到。利用纳米技术研制出可以帮助医学的高科技产品，这些产品为人类医学的发展作出了伟大贡献。结合生物医学和电子学的新技术就是纳米电子技术，它不仅有无穷的研究潜力，还有巨大的开发利用价值。生物医学电子学是生物医学和电子学相结合的产物。在集成化生物医学电子设备和微型化方向的研究中，生物医学电子学还可以有很大的进展。

3 纳米电子技术的发展趋势

3.1 石墨烯的发展动向 石墨烯是一种不仅非常薄，质地也非常坚硬的纳米材料，相比其他的导体，它在常温下的电子传播速度较快。而石墨烯因自身性质的特点在将来的发展进程中有着很重要的作用。构成石墨烯的成分也跟构成其他相似导体的成分不同，它们若是相互碰撞，不会消耗任何能量。因此在纳米电子技术发展过程中石墨烯的发展有着非常重要的作用。

3.2 纳米硅薄膜发展的动向 目前我国硅的发展十分迅速，产量也较大。硅制造了大部分半导体电子器件，纳米硅薄膜的计划方案也在整个技术领域占有十分重要的地位。新兴纳米产品中纳米硅薄膜也是电子元件发展的重要基础。

3.3 纳米生物电子发展的动向 纳米生物技术是纳米技术发展的过程中所有纳米技术的首要重点之一。纳米生物技术的主要观点就是结合纳米电子技术和生物技术将纳米电子技术领到新的发展空间。利用纳米生物技术的特点在纳米生物技术的发展过程中可以研制出纳米医用材料，在我国未来的医学领域纳米生物电子技术会因自身的特殊性质得到更好的发展，同时也会给医疗事业作出巨大的贡献。

3.4 忆阻器的发展动向 通过结合电杆元件、电阻器和电容器而产生的电子元件就是忆阻器，同时它也是一种经过纳米元件而产生的纳米电子技术。忆阻器不仅工作的功率较小，不会因外界因素而受到影响，而体积相比其他同类产品也较小。在将来的发展进程中忆阻器会因为自身的优势，更快的代替硅芯片，提供快捷和方便，同时为新时代纳米电子技术的发展作了保障。

4 结语

目前电子技术的迅速发展也对人类跨越科学技术和人们的生活产生了明显的影响。事不宜迟，我们应抓住机会趁热打铁，集中所有最好的力量研究纳米电子的基础和运用，推动我国新一代信息技术的迅速发展。纳米电子技术的迅速发展对全人类来说绝对是一个非常重大的好消息，当人们的平常生活中完全渗入了纳米信息技术时，人们的生活现况会因纳米信息技术创造出来的科学环保生物材料而得到很大的改善，让人们真实的体现纳米时代，为人类的科学大跨步做出了伟大的贡献，也保证了我国的纳米电子技术的迅速发展。

参考文献：

[1]蒋鹏程.纳米电子技术的发展与趋势[J].科技展望，2015（11）.

4.纳米材料发展技术 篇四

我国耐火材料工业技术发展空间和方向 什么是耐火材料

耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的50%～60%。耐火材料种类繁多，通常按耐火度高低分为普通耐火材料（1580～1770℃）、高级耐火材料（1770～2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）；按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料；按矿物质组成可分为氧化硅质、硅酸铝质、镁质、白云石质、橄榄石质、尖晶石质、含炭质、含锆质耐火材料及特殊耐火材料；按制造方法可分为天然矿石和人造制品；按其形状可分为块状制品和不定形耐火材料；按热处理方式可分为不烧制品、烧成制品和熔铸制品；按耐火度可分为普通耐火材料、高级耐火材料及特级耐火材料；按化学性质可分为酸性耐火材料、中性耐火材料及碱性耐火材料；按其密度可分为轻质耐火材料及重质耐火材料；按其制品的形状和尺寸可分为标准砖、异型砖、特异型砖、管和耐火器皿等；还可按其应用分为高炉用、水泥窑用、玻璃窑用、陶瓷窑用等；此外，还有用于特殊场合的耐火材料。酸性耐火材料以氧化硅为主要成分，常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅94%以上的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等，其抗酸性炉渣侵蚀能力强，荷重软化温度高，重复煅烧后体积不收缩，甚至略有膨胀；但其易受碱性渣的侵蚀，抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料，含有30%～46%的氧化铝，属弱酸性耐火材料，抗热振性耐火材料好，对酸性炉渣有抗蚀性，应用广泛。中性耐火材料以氧化铝、氧化铬或碳为主要成分。含氧化铝95%以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐蚀性好，但抗热震性较差，高温荷重变形温度较低。碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅质制品，其热膨胀系数很低，导热性高，耐热震性能好，高温强度高，抗酸碱和盐的侵蚀，尤其是弱酸碱具有较好的抵抗能力，不受金属和熔渣的润湿，质轻。广泛用作高温炉衬材料，也用作石油、化工的高压釜内衬。碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分，常用的是镁砖。含氧化镁80%～85%以上的镁砖，对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温设备上。在特殊场合应用的耐火材料有高温氧化物材料，如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆等，难熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等；高温复合材料，主要有金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。

5.纳米材料发展技术 篇五

2. 铜合金。研制更高流速极限的船舶用铜质管系(目前通常为3m/s)，以解决目前紫铜或B10镍铜合金耐海水冲刷腐蚀性能或耐含砂海水腐蚀性能差的问题。

3. 镁合金。开展镁包锌型、镁包铝型复合牺牲阳极的研究，对钢结构实施长期、稳定的保护。

6.纳米材料发展技术 篇六

2011年2月16日

为鼓励镁质材料产业科技进步与创新，加速推进高端镁产品，向航空、航天、船舶、汽车、电子等领域迈进，加快国家镁质材料产业化基地建设，在《中共大石桥市委 大石桥市人民政府关于印发［大石桥市招商引资政策］的通知》（大委发〖2011〗2号）的基础上，特制定本优惠政策。

一、适用范围

本政策适用于落户镁质产业工业园区、营口（大石桥）沿海新兴产业区，符合《辽宁省镁质材料产业发展目录（2010年本）》和大石桥市鼓励发展的镁质材料高新技术产业化新建项目。主要包括：镁金属、镁合金、精细镁基化工、高档镁质建材和高端镁质耐材等高科技产业化项目；镁质材料产业节能减排、资源综合利用等循环经济产业化项目。采用技术达到国内先进水平，并具有投资规模大、科技水平高、综合效益好、示范作用强、牵动作用大等优势。

二、土地、厂房政策

1、新建项目固定资产投资2000万元以上，征地费用除上缴上级和补助补偿费外，其余由园区代缴。

2、新建项目固定资产投资在1亿元以上或列入国家重点科技和新产品等计划，包括研发中心和实验室，采取“一事一议”方式，给予更加优惠的政策，甚至给予零地价和资金配比支持。

3、根据新建项目需要，政府融资代建标准厂房。租金按投资额度给予优惠，特殊好的项目免收租金。企业回购标准厂房，按成本价给予优惠。

三、财税政策

1、项目建设期间，投资企业缴纳的耕地占用税地方留成部分，全部拨付园区，其中，80%由园区拨付给投资企业，用于基础设施建设。

2、项目自投产之日起，五年内形成的土地使用税地方留成部分，全部拨付给园区，其中50%拨付给企业用于基础设施建设。

3、项目自投产之日起，五年内企业实际上缴的其它税收（除契税外）地方留成部分全部拨付园区。其中80%拨付给投资企业，用于企业基础设施建设（累计拨付额度不超过企业基础设施建设投资额）；10%拨付给招商镇区、园区或部门，作为招商引资工作经费；10%拨付给用地村，用于新农村建设。

4、新建项目固定资产投资在2000万元以上，政府按当期基准利率给予1年贷款贴息。

四、科技政策

1、发挥科技资金引导作用。市财政每年列入预算的科技扶持基金额不少于1000万元，重点支持镁质材料高新技术开发和产业化项目，奖励镁质材料产业科技创新等相关成果。

2、支持自主创新。从市科技扶持基金中列支专利补助专项资金，资助镁质材料自主创新技术申请国家专利。专利受理后，全额补贴专利申请费和代理费（需经市知识产权局备案）；专利授权后，补贴2年的专利维持费。

3、优先扶持科技创新项目。镁质材料科技创新项目优先列入市本级重点科技计划，优先推荐申报国家、省和营口市重点科技和新产品等计划项目，争取上级资金支持。

五、奖励政策

1、鼓励科技创新。镁质材料高新技术项目获得国家科技进步奖，一次性奖励50万元；获得省科技进步一等奖，一次性奖励10万元；获得省科技进步二等奖或省专利金奖，一次性奖励5万元；获得省科技进步三等奖、省专利优秀奖或营口市科技进步一等奖，一次性奖励3万元。

2、鼓励科技创新能力建设。镁质材料企业被认定为国家级高新技术企业，一次性奖励10万元；镁质材料企业科研机构晋升为国家级科研中心，一次性奖励10万元；晋升为省级科研机构，一次性奖励5万元。

3、鼓励出口创汇。镁质材料企业精深加工产品出口创汇5000至1亿美元，给予一次性奖励20万元。

4、鼓励企业上市。镁质材料企业所发行的股票经证券管理部门批准，在证券交易所上市交易，一次性奖励100万元。

六、人才政策

重视科技创新人才。凡在我市工作的镁质材料产业专业技术人员，不受户籍、所有制、身份、档案的限制，均可参加各类职业资格评审考试，获得职业资格。对解决镁质材料产业重大生产技术难题，创造一定经济和社会效益的专业人才，可不受资历限制，破格晋升职称。

七、附则

1、其它特殊好产业且经过权威部门确认的项目，可参照本政策执行。

7.纳米材料发展技术 篇七

关键词：稀土,新材料,低碳技术

0 引言

全球气候变暖所引起的日益恶劣的气候变化在近年来已成为不争的事实, 人类已清楚地认识到自己对大气的破坏所带来的严重后果, 大气中二氧化碳浓度升高带来的全球气候变化所造成的后果已逐年加重。在此背景下, “低碳经济”、“低碳技术”、“低碳发展”、“低碳生活方式”等一系列新概念应运而生。在电动汽车、燃料电车等多个重大低碳技术应用领域所必需的稀土新材料的发展变得迫切需要。论述了稀土新材料在电动汽车、燃料电车等领域的应用及其对低碳技术的贡献。

1 低碳技术与低碳经济

低碳技术是指涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门在可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术。“低碳经济”是以低能耗低污染为基础的经济。在全球气候恶化的背景下, “低碳经济”、“低碳技术”日益受到世界各国的重视。

2 稀土概述

我国是稀土资源最丰富的国家, 稀土矿物种类齐全, 稀土储量和产量均居世界首位。开发推广稀土应用不但有利于充分利用我国丰富的稀土资源、推动稀土产业的发展, 而且有利于培育出具有中国特色的优势新产业。稀土的结构特性决定了其是低碳技术发展所必需的重要新材料。由于稀土所在的镧系元素具有不满的f亚层, 决定了它蕴含着许多特殊性质, 这是其它元素不可替代的。稀土是磁、光、电等功能材料的最佳载体, 稀土的特殊性能也决定了它是低碳技术发展的重要动力。

3 稀土新材料的发展及其对低碳技术的推动作用

目前, 稀土在冶金、高温超导材料、航空工业、轻工、纺织和建材工业、医疗等领域中都已得到普遍的应用, 稀土的特殊性能使其成为国民经济发展所必需的重要新材料, 稀土新材料对低碳技术的发展及对低碳经济的巨大贡献已成为不争的事实, 如稀土催化剂、镧铈混合稀土金属-储氢合金-镍氢电池、氢燃料电池-动力车、电动工具、通讯工具等都存在稀土新材料的开发应用。

3.1 稀土新材料对汽车尾气净化作用

3.1.1 稀土汽车尾气净化催化剂的出现是低碳技术发展的必然要求

汽车作为现代文明的标志, 极大促进了人类社会的进步与发展, 但同时也给人类带来了许多严重的问题, 如噪音、有害废气排放以及大量固态废弃物堆积等。随着汽车的普及和人们对汽车尾气污染危害认识的加深, 要求控制汽车尾气污染的呼声越来越高。

汽车尾气净化催化剂是控制汽车尾气排放、减少污染的最直接有效手段。汽车尾气净化催化剂有多种, 早期使用的是普通金属Cu、Cr、Ni催化剂, 这种催化剂的催化活性差, 起燃温度高, 易中毒, 后来采用贵金属Pt、Pd、Rh等作催化剂, 这样提高了催化剂的催化活性和净化效果, 但贵金属普遍存在价格昂贵的现象, 有时净化催化装置达整车造价的十分之一, 汽车成本增加太多, 因此很难广泛推广, 而且为防止贵金属催化剂铅中毒, 汽车需使用无铅汽油。而含稀土的汽车尾气净化催化剂其特点是价格低、热稳定性好、催化活性高、使用寿命长, 特别是这种催化剂具有抗铅中毒的特征, 因此, 越来越受到人们的重视, 在汽车尾气净化领域备受青睐。

3.1.2 稀土汽车尾气净化剂的作用原理

汽车尾气中的有害成分主要有CO、HC、NOx。稀土汽车尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主, 稀土汽车尾气净化催化剂由稀土与钴、锰、铅的复合氧化物组成, 是一类三元催化剂, 具有钙钛矿、尖晶石型结构, 氧化还原活性较高, 其中氧化铈是关键成分。由于氧化铈的氧化还原特性, 能有效地控制排放尾气的组分。净化汽车尾气的催化剂在汽车排气管内, 借助于排气温度和空气中氧的浓度, 对尾气中的CO、HC和NOx同时起氧化还原作用, 使其转化成无害物质CO2、H2O、N2。大量试验表明, 稀土材料可以有效抑制γ-Al2O3高温烧结, 提高催化剂的耐热性能、抗中毒性能、持久性能和贵金属的分散性能, 并改变催化剂的储氧能力等[1]。

3.1.3 我国稀土汽车尾气净化剂的发展

目前三效催化剂是汽车尾气净化的最有效手段, 我国正大力开发这个市场, 来减小我国与国外在这方面的差距。北京理工大学爆炸与安全科学国家重点实验室用共沉淀技术制备出的Cex Zr1-x O2固溶体, 将其用于Pd基三效催化剂的制备, HC, CO, NO不仅具有最高的转化率, 而且具有最低的起燃温度[2]。天津化工研究设计院开发的具有自主知识产权的三效基催化剂GYM制备技术、三效催化剂用稀土储氧材料技术完成中试和产业化建设, 汽车、摩托车尾气净化催化剂制备以及稀土储氧材料的发明等三项成果已申报中国发明专利[3]。汕头大学化学系制备了低Pt、Rh担载的稀土基催化剂体系, 研究了贵金属担载量、催化剂高温老化和SO2对催化活性的影响, 结果表明该稀土催化剂在一定条件下, 能满足汽车实际工况的要求。江苏无锡的威孚力达催化净化器有限责任公司自主研发的国Ⅲ排放标准汽车尾气纳米稀土催化剂, 已成功在奇瑞、沈阳金杯、海马、北汽福田等车型上通过了国Ⅲ匹配试验, 综合性能在国内处于领先地位[4]。李岩峰等指出在Ce-Zr-O体系中添加少量其它金属元素可获得热稳定性高、比表面积大的固溶体[5]。

稀土汽车尾气净化催化剂是低碳技术应用的典范, 可以预测, 稀土作为汽车尾气净化催化剂材料, 在未来将会有很大的发展前景。

3.2 稀土新材料对汽车绿色环保的贡献

3.2.1 稀土镁合金有利于汽车节能降耗

低碳技术强调的是降低能耗、减少污染以改善人类赖以生存的环境。对大气造成极大污染的汽车, 其节能性和环保性最有效的办法就是汽车轻量化。研究表明, 一辆汽车的质量如能减轻10%, 则其燃油消耗可降低3%~4%[6]。镁是最轻的金属结构材料, 稀土镁合金除具有传统镁合金质轻、减振降噪、抗电磁辐射、回收无污染等特点外, 还具有耐热耐蚀、高强高韧、阻燃耐磨、易成型加工、抗高温蠕变等综合性能, 是目前国际上最先进的新型结构材料, 也是汽车结构轻量化, 提高节能性和环保性的首选材料。因此, 稀土镁合金已成为汽车材料未来的主要发展方向之一。

3.2.2 稀土镁合金在汽车中的应用

稀土镁合金在汽车中使用的种类很多。ZE合金中加入稀土元素可大大改善合金的铸造性能和焊接性能。研究人员通过对ZE合金进行优化, 发现降低Zn含量可以同时提高蠕变强度和腐蚀抗力, 这种合金在汽车上应用于变速器、阀壳、油底壳等零件。在Mg-Al合金中加入RE元素比Si更能提高其蠕变抗力, 特别对低铝含量合金更是如此, 经优化设计而成的AE42合金已完成用于汽车零件的试验, 并且已有变速器等实际应用。Mg-RE合金由于价格比较昂贵, 目前在飞机和赛车气缸上得到应用, 但在汽车上的应用受到限制。MRI系抗蠕变镁合金是一种MG-Al-Ca-RE系合金, 用于变速箱及离合器壳体, 并且有望成为制造变速箱壳体、油底盘、进气歧管等汽车动力零部件的优良材料[4]。据报道, 每辆prius混合动力汽车就要用16 kg稀土[7]。

3.2.3 我国稀土镁合金在汽车中应用发展现状

我国稀土镁合金产业起步较晚, 但发展较快。最新报道, 中科院长春应用化学所为牵头的“高性能稀土镁合金重大专项”课题取得了较大进展, 利用我国在稀土和镁资源方面的优势, 经过多年的努力, 解决了稀土元素难加入和加入后合金成分不均匀的难题, 突破了合金成分优化设计、稀土镁合金强化相、弥散相、熔炼技术和压铸、成品率控制等关键技术, 研发出有自主知识产权和国际竞争力的新型稀土镁压铸合金 (AZ91X) 、高温高强稀土镁合金 (Mg GdY系列) 、高强高韧稀土镁合金 (MB26) 等3种高强、耐热、抗蠕变新型稀土镁合金材料, 解决了稀土镁合金在汽车零部件制品上熔炼工艺、压铸工艺、合金流动性不好、充型困难等关键技术, 研制了多种稀土镁合金汽车零部件, 且初步在汽车上得到应用[8]。

稀土镁合金是汽车轻量化最有效的新型重要材料, 在汽车上的应用具有广阔的开发应用前景, 但我国在这方面的发展与国外差距较大。为此, 需加快我国稀土镁合金的研发和产业化, 为我国稀土资源优势转化为技术、经济和竞争优势的重大战略目标作出贡献。

3.3 稀土新材料在电动车上的应用

3.3.1 电动车是汽车发展的重要方向之一

发展电动车的目的是节油、减排, 电动车是改变汽车能源消耗, 少用或者不用汽油, 减少或者不排尾气, 真正做到节油、减排。目前电动车有燃料电车电动车、纯电动车, 混合动力车三种形式, 前两种只有电动机一种动力, 第三种采用的是油气混合动力。

3.3.2 我国稀土在电动车中的应用及前景

钕铁硼永磁是稀土磁性材料的主力军, 稀土永磁材料是支撑现代电子产业发展的基础材料, 汽车从以燃油为动力改为电力为动力, 必须大量用到稀土永磁材料。稀土磁制冷材料将应用在汽车空调系统中。稀土巨磁电阻材料用于制造巨磁电阻磁场传感器。稀土催化材料在燃料电池中的应用已成为各国研究开发的热点, 燃料电池已开始在汽车、移动电话等中使用, 未来的发展中燃料电池将有更庞大的市场。稀土储氢合金是21世纪绿色能源领域中的战略性材料, 广泛用于信息通讯、电动汽车、家电等领域, 市场前景十分广阔, 电动汽车所需的稀土储氢合金是稀土最大的高新技术产业之一。另外, 石油的替代能源中, 生物柴油与乙醇是一种很有发展前途的新材料, 其制备过程中就用到含铑和铈的催化剂。总之, 稀土将在石油的替代能源中起着重要的作用。

目前我国电动车的发展与国外差距较大。我们要利用我国稀土资源优势, 响应2009年11月3号温总理在人民大会堂给北京市的科技界做的报告中提到的我国电动车要跨越式发展, 为我国的低碳技术和低碳经济做出应有的贡献。

3.4 稀土新材料对工业废气及室内污染治理的作用

稀土催化净化催化剂还用于工业废气及室内污染治理。以Ce O2为主的稀土氧化物已用于工业废气中脱硫与脱氮。对于挥发性有机化合物废气, 用催化氧化法来净化, 加入稀土可提高催化剂的热稳定性与活性。天燃气的稀土催化燃烧, 不仅可大大提高其燃烧效率, 还能大幅度降低废气中CO与NOx的浓度[9]。

4 结语

总的说来, 发展低碳经济就能够减少二氧化碳排放量, 延缓气候变暖, 这样能够保护我们人类共同的家园。降耗减排、新能源产业必将是未来各国产业发展的主要方向和新的利润增长点。稀土是21世纪的“战略元素”, 稀土新材料的发展, 必然促进低碳技术的进步, 使我国大踏步向低碳经济迈进。

参考文献

[1]赵岳, 张晓玲, 胡辉.稀土催化剂在环境保护中的应用进展[J].工业催化, 2008, 16 (3) :14-17

[2]胡玉才, 冯长根, 等.含CexZr1-xO2固溶体三效催化剂的制备及性能研究[J].中国环保产业, 2010 (3) :20-24

[3]陈红静.2006年我国催化技术研发新进展[J].石化科技信息, 2007 (1) :36-37

[4]钱伯章, 朱建芳.汽车尾气净化减排技术进展[J].中国环保产业, 2010 (3) :20-24

[5]李岩峰, 李梅, 等.铈锆固溶体掺杂改性的研究进展[J].稀土, 2009, 30 (5) :78-83

[6]谢丽英.汽车用稀土镁合金应用前景广阔[J].稀土信息, 2008 (9) :20-22

[7]熊家齐.气候变化、新能源、节能减排与稀土[J].稀土信息, 2010 (3) :18-22

[8]高性能稀土镁合金助汽车迈向绿色环保[J].现代材料动态, 2009 (3) :18-19

8.纳米材料发展技术 篇八

可持续发展理念是指“既要满足当代人的需要,又不危及后代人其需求能力需要的发展。可持续发展理论的提出使建筑理论领域出现了重大变革,可持续发展建筑的明显特征是能源的低消耗。

在众多的能源资源中,太阳能、风能是可再生的绿色能源。建筑优化利用太阳能、风能,高效节能可持续的设计原则,是建筑节能的一个重要发展方向。

二、节能型材料与技术应用

(一)太阳能、风能新技术的应用

太阳风能是自然存在的绿色能源，应用好该能源，节能意义重大。随着国家节能政策的出台，各种能源措施相继得以应用。如果建筑节能不利用无处不在、清洁无污染的太阳能、风能，实在是一个巨大浪费。太阳能集热技术发展、风能发电技术的应用到今天，无论在技术上的集热效率方面，还是商业上的性价比方面，都以具备了大规模推广使用的条件。但要达到与住宅建筑一体化，在安装形式、安全性、寿命及建筑物的协调美观方面，还需进一步改进，具体着重以下几个方面：集热器必须作为建筑物的一部分，二者在美学效果上有机结合。集热器寿命不小于建筑物寿命，至少在一定的维护下能达到此寿命。贮水箱与集热器宜分体安装，强制循环，减少对建筑物本体的依赖，扩大其利用范围。集热器应代替部分常规材料，降低总体造价。

（二）外墙保温技术及节能材料

一般在建筑中,外围护结构的热损耗较大,外围护结构中墙体又占了很大的份额。墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个重要环节,应用节能环保建筑材料实施外墙保温新技术是建筑节能的主要实现方式。节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类。

外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术,外保温与内保温相比其技术合理,有明显的优越性,使用同样规格,同样尺寸和性能的保温材料,外保温相对于内保温节约空间，保温性能好。外保温适用范围广,技术含量高。目前,比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种:(1)外挂式保温。外挂的保温材料有岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫板等。该技术是采用黏结砂浆和专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后,抹玻璃纤维网形成保护层,最后加做装饰面。(2)聚苯板与墙体一次浇筑成型。该技术是在砼框剪结构中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体砼外侧,然后浇注砼。该技术弥补了外挂式外保温个别空鼓的缺陷。(3)聚苯颗粒保温料浆外墙保温。将废弃的聚苯乙烯加工粉碎成为≤0.5mm的颗粒,做轻集料浆。该技术包含保温层、抗裂保护层和抗渗保护层,这种做法是目前被广泛认可的外墙保温技术。

（三）屋面保温与材料选择

建筑屋面的传热损失在建筑维护结构的传热损失中约占9%，且对居住环境的舒适影响很大,因此加强屋面的保温隔热性能是建筑节能,也是改善顶层居住环境的一个重要措施。传统的屋面保温技术不仅保温性能差、热量损失多,而且施工困难,搬运慢,需要做隔气层、排气孔；施工工期长,施工条件苛刻,屋顶结构负荷较大,容易老化,到一定时候就要翻修。可是倒置式屋面是一种新型的节能型的屋面保温防水形式,随着材料科学的发展,挤塑聚苯乙烯等新型材料的发展应用,终于使倒置式屋面的设计应用提供了材料基础。倒置式屋面与普通屋面相比较,主要有如下优点:构造简单,避免浪费。不必设置屋面排气系统,防水层受到保护,避免了热应力,紫外线,以及其他因素对防水层的破坏。出色的抗湿性能,使其有长期稳定的保温隔热性能,与抗压性能。

三、从技术方面加强节能建筑构造设计

（一）墙体设计

建筑外墙是建筑室内空间的“外衣”,是室内外空间的一道屏蔽,墙体的面积和构造设计决定室内的小气候,因此,建筑外墙设计是建筑节能设计的一个重要组成部分;节能建筑墙体设计主要从墙体构造设计和材料选择方面着手,提高墙体的热工性能,达到隔热、保温的目的。传统的建筑保温以采用厚重、密实的围护结构为主,此结构热工性能稳定,蓄热能力强,持续供暖时室内热损失小,对于间隙供暖的房间能维持室内空气温度稳定。但随着建筑保温材料的发展,具有自重轻、占用建筑面积小的新型保温材料被广泛应用。在研究建筑节能墙体设计过程中,对新型节能墙体的研究重点在材料的选择和构造做法上。目前,节能型墙体主要有煤矸石烧结多孔砖，砼免烧砖；基本上采用复合外墙,少数采用单一材料外墙。复合外墙主要有内保温复合外墙、保温材料夹心复合、外保温复合外墙#种做法。

（二）屋面构造设计

围护结构节能设计中,屋面由于直接受太阳辐射面积大、时间长而成为节能设计的关键部位,又由于屋面其他因素的影响,屋面保温结构不宜选择容重大、导热系数高的材料,以防屋面重量、厚度过大,同时保温材料对防水性能要求较高,因此,节能屋面设计考虑因素较多。传统的屋面做法将防水层置于整个屋面的最外层,如果采用倒置式屋面,保温层放在防水层的外侧-构造形式,这样就减少了黑色防水层对太阳辐射热的吸收和向室内辐射放热,减轻空调的热负荷;由于屋面结构层不直接被太阳辐射,表面温度升降幅度也比较小。不过倒置式屋面对保温材料要求较高,目前主要采用不吸水的挤塑聚苯板做保温层;其次蓄水屋顶也具有一定的节能作用,蓄水屋顶是在平屋顶上蓄一定深度的水层,利用水的比热大的优势,作为隔热材料,蓄水屋顶不仅在气候干热、白天多风地区是非常有效的隔热形式,在湿热地区效果也很明显。

四、结束语

9.纳米材料发展技术 篇九

高校重点实验室可持续发展的实践与思考-先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室实证分析

本文对高校重点实验室的可持续发展进行深入思考,结合先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室的建设和发展进行了分析研究,准确的研究方向、优秀的学术梯队、良好的服务设施和坚持对外开放是促使实验室可持续发展的.主要因素.对高校重点实验室的发展具有一定的借鉴意义.

作 者：谢尉慧 李晔  作者单位：浙江杭州先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室(浙江理工大学),310018 刊 名：中国科技信息 英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)：2009 “”(12) 分类号：G48 关键词：重点实验室   可持续发展   人才   管理   开放  

10.纳米材料发展技术 篇十

（九）材料学院

1.新型纳米晶荧光材料及其应用技术（技术）

 成果简介：

北京理工大学材料学院纳米光子学材料与技术实验室在致力于开发性能优异、绿色、实用的纳米晶发光材料研究。在国家“973”计划项目和自然基金项目的支持下，研制出一种基于铜铟硫（CuInS2）和铜铟硒（CuInSe2）的新型、绿色、低毒荧光纳米晶材料，已在白光照明、发光二极管、生物标记、太阳能电池等领域获得重要的应用，相关的材料制备和应用技术已申请了专利。

本项目所制备的新型纳米晶荧光材料性能优异，波长可在500-900 nm之间调控，荧光量子产率超过50%，可作为荧光材料用于白光照明二极管、电致发光器件、近红外生物标记以及低成本太阳能电池等领域，具有广泛的应用前景。该材料是使用我们自己发展起来的技术路线，具有成本低廉，合成路线绿色，可大规模生产等特点，已经在实验室已经实现其10g量级的制备，未来中试开发能够实现公斤级别的放大生产。

 项目来源：973项目/自然科学基金项目

 技术领域：新材料技术/信息技术/生物和医药技术/先进能源技术  应用范围：白光照明二极管、电致发光器件、近红外生物标记以及低成本太阳能电池等领域

 现状特点：国内领先、国际先进  技术创新：新型材料、绿色合成路线  所在阶段：研发阶段/样机/小批量生产

 成果知识产权：已经申请发明专利两项，发表学术论文4篇  成果转让方式：合作开发/技术许可

 市场状况及效益分析：有望代替稀土荧光粉成为白光照明二极管的荧光粉材料；有望代替广泛使用的CdSe量子点，作为发光二极管和生物标记材料；有望成为“电子墨水”成为低成本的太阳能电池材料。

2.动脉大出血用快速止血材料制备技术（技术）

 成果简介：

平时严重交通伤，战时火器伤，恐怖袭击，抢险救灾以及塌方、台风、地震、海啸、泥石流等自然灾害可能造成短时间内同时出现大批伤员。对这些伤员伤口的急救历来是创伤急救医学甚为关注的问题。由于不及时的止血，可能会导致伤员昏迷、休克甚至死亡的严重后果。

目前临床常用的止血材料主要适合于日常手术中的止血，但对大动脉剧烈喷射状出血止血效果欠佳。对这种类型出血的止血一直是医学研究中的难题。美国军方早在2003年伊拉克战争中就已将所研制的动脉出血用快速止血材料装备部队，并在2007年开发出了可快速止血的先进军装。我国进行此类产品目前仍是市场空白。本课题组对新型止血材料已经过多年的深入研究，目前材料性能稳定，价格低廉，止血效果突出。

本课题组根据功能高分子材料结构—性能相关性，设计、制备了对动脉喷射状大出血具有快速止血作用的新型止血材料。该材料在第三军医大学创伤、烧伤、复合伤国家重点实验室和军事医学科学院对本材料的止血性能进行了全面的试验。止血性能试验结果表明，该材料对动脉喷射状出血具有优异的止血效果，使用该材料后创面恢复情况良好，不会产生任何刺激作用,材料具有良好的生物相容性,性能明显优于目前常用的明胶海绵、海藻酸钙、云南白药等止血材料。第三军医大学创伤、烧伤、复合伤国家重点实验室对本材料的使用效果给予了高度评价，认为“此研究成果处于国内先进地位，具有很强的独创性”。 项目来源：自然科学基金项目，横向项目等  技术领域：新材料技术

 应用范围：该类材料可制成止血粉、止血海绵、止血栓、止血绷带、喷雾剂等剂型。可用于临床手术，院外急救，家庭药房，装备军队等。 现状特点：国内领先  所在阶段：中试阶段  成果知识产权：发明专利申请

 成果转让方式：技术转让或技术许可

 市场状况及效益分析： 针对动脉大出血的快速止血材料具有较大的市场需求量。目前，美国已经将具有类似功能的快速止血材料装备于部队，但国内未见具体应用；国内临床手术用的较好的止血材料也多是Merocel、Ivalon等进口材料，但价格昂贵。本项目所制得的产品止血性能优异，制造成本低，具有良好的公益效益、经济价值和产业化前景。 图片展示：

表1 不同材料对新西兰白兔不同部位动脉出血的止血效果

股动脉

止血材料

止血时间/s 本研究成果 云南白药 明胶海绵 海藻酸钙 阴性对照 空白对照 34.00±8.43 84.00±58.92 50.50±13.83 80.00±48.99 62.00±18.74 69.00±28.85

止血率/%

90 100 90 100 100

止血时间/s 20.00±0.00 110.00±42.43 118.00±57.62 56.00±26.08 122.00±79.50 180.00±00.00

止血率/% 100 90 100 100 40 0

止血时间/s 23.00±6.75 41.50±14.92 35.00±13.33 41.00±21.83 107.00±43.47 154.00±35.34

止血率/% 100 100 100 100 100 40

脾脏

耳动脉

注：止血率指180s内止血成功率

A

B

C

D

新西兰白兔耳动脉止血后创面恢复情况

A手术后5min, B手术后7d, C手术后15d, D手术后20d 3.包埋缓释型功能高吸水性树脂（技术）

 成果简介：

在高吸水性树脂的网络结构中包埋肥料、药物等功能性物质，可利用高吸水性树脂本身优异的网络结构获得良好的缓释效果，大大提高高吸水性树脂的功能，拓宽其应用范围。但传统的高吸水性树脂包埋技术将包埋与聚合、交联过程同步进行，由于聚合单体的强化学腐蚀性以及聚合过程的放热作用，极易对包埋物质的结构及功效造成破坏，使这些物质难以起到应有的应用效果。

本课题组近期新开发了一种温和、高效的包埋功能性物质的高吸水性树脂制备技术，此过程不会对各种需要包埋的功能性肥料或药物造成任何破坏作用，制备过程简单，制备好的树脂对包埋分子具有良好的缓释效果。

树脂饱和吸水倍率>800g/g，饱和吸生理盐水倍率>60g/g，对包埋的药物不产生破坏作用，具有良好的缓释效果。 项目来源：自然科学基金项目，横向项目等  技术领域：新材料技术

 应用范围：采用此技术制备的功能性高吸水性树脂可在农业、医药等领域获得广泛应用。 现状特点：国内领先  技术创新：  所在阶段：中试阶段  成果知识产权：发明专利申请  成果转让方式：技术转让或技术许可

 市场状况及效益分析： 该包埋型高吸水性树脂的制备方法独特，分子包埋效果好，制备过程温和、能耗小。采用此方法制备的高吸水性树脂可作为缓释型医疗吸收剂，也可作为农业中对肥料、农药的缓释制剂，具有很大的市场需求量。

4.新型高效稳定型壳聚糖衍生物络合碘杀菌材料（技术）

 成果简介：

将功能性壳聚糖的改性产物（壳聚糖改性接枝共聚物，壳聚糖改性季铵盐衍生物等）与碘络合，制得新型高分子抗菌剂。该材料具有高效、安全的杀菌、抗病毒效果，成为新一代抗菌材料：

① 有效碘含量＞60mg/g，远高于目前市场使用的碘制品；

② 碘结合稳定，60℃下加热6h，有效碘含量降低比率＜3%，碘具有良好的缓释性；

③ 具有广谱的杀菌性能，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、粪肠球菌、肺炎克雷伯菌、白色念珠菌、淋球菌、单纯疱疹病毒及乙肝病毒有良好的杀灭效果，近期研究发现，对HIV、HPV病毒等均体现出杀灭作用；

④ 动物实验表明，该衍生物动动物皮肤及粘膜都不会产生任何刺激作用。⑤ 产品形式多样，冻干型制剂使用促进冻干新技术，可在极短的时间内迅速冷冻干燥成粉末状固体，易于与其它敷料一起混合后冷冻干燥定型；水溶性及油溶性碘络合物可分别与不同性质基体复合，制得多用途、多剂型的抗菌材料。 项目来源：自然科学基金项目，横向项目等  技术领域：新材料技术

 应用范围：该类敷料，具有特别好的碘稳定性，具有很强的市场竞争力，在各类医疗器械、消毒制剂、药品中可广泛使用，具有良好的效果和优异的稳定性能。

 现状特点：国内领先  所在阶段：中试阶段  成果知识产权：发明专利申请  成果转让方式：技术转让或技术许可

 市场状况及效益分析：该类络合碘制品具有高的有效碘含量，高的碘稳定性，高的广谱杀菌性，低刺激性等优异特点，在高端抗菌医疗器械方面有很好的应用效果，具有广阔的应用前景。

5.廉价、高效的材料微、细观力学性能原位观察系统（产品）

 成果简介：

对于各种颗粒、纤维增强复合材料，目前主要采用大规模的宏观力学实验寻找力学性能变化规律，进而为提高材料力学性能提供支持，实验繁杂，周期长，投入大。采用显微镜原位力学性能测试方法，对复合材料在各种外力作用下的破坏过程进行细观观测，有助于对填料、纤维的增强效果及其对复合材料力学性能的影响进行研究，进而探寻影响材料力学性能的主要因素，可大大节约开发成本，提高开发效率。但目前国内所具有的细观力学性能观测条件主要利用带有原位加载台的扫描电镜技术，该实验系统成本昂贵，国内仅有少数几家科研院所拥有此设备，主要适于科学研究，不适于企业、应用型研究单位的平时性能调配试验，不利于本实验技术的推广普及。

本课题组与分析设备企业联合开发，设计研制了满足企业、科研单位日常生产、研究所需的立体显微镜—原位细观力学观测—数据评价系统。利用此系统，可对材料在不同温度下（200℃~-70℃），在一定的外力作用下的细观破坏过程进行原位观测、数据分析和评价，发现影响材料力学性能的主要因素，进而对材料的力学性能的调整提供技术支持。此系统以立体显微镜代替扫描电镜，同时创新性地开发了原位拉伸系统的数据分析、评价功能，大大提高了分析研究水平。目前，此设备已完成了开发及试用，使用效果受到好评。在合作中，可根据企业、研究单位的具体测试需求进行设计与加工。 项目来源：973项目，横向项目等  技术领域：新材料技术

 应用范围：该技术可应用于各种颗粒、显微增强复合材料的细观力学性能观测与评价，大大提高复合材料力学性能调节效率，促进企业、研发单位相关技术的提高。 现状特点：国内领先  所在阶段：样机

 成果知识产权：发明专利申请

 成果转让方式：合作开发/技术服务/技术转让/技术许可/合作办厂等  市场状况及效益分析：

该实验系统包括立体显微镜（材料表面细观变化的观测系统）—原位加载台及控制系统（实现准静态、可控、可测量加载）—数据分析及评价系统（对实验结果进行判定，指导力学性能调节）。该系统应用于力学性能调节等研究中，可大大节约研究成本，提高研究效率。

6.耐油膨胀型防火橡胶及防火捆扎带（产品）

 项目简介：由北京理工大学阻燃材料研究国家专业实验室研发的耐油膨胀型防火橡胶及防火捆扎带，可应用于燃油、润滑油等环境中电线电缆火安全防

护。已通过20kg级工艺放大，材料厚度≤1.0 mm的耐火时间≥5 min（1200℃火焰）；热稳定性≥200℃；具有耐油、耐高温加速老化、耐冷热循环及良好的力学性能。

7.阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料（产品）

 成果简介：由北京理工大学阻燃材料研究国家专业实验室研发的阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，可广用于建筑外墙保温、管道保温及电冰箱隔热材料。该材料具有阻燃效率高、产烟量低、压缩强度高、导热系数低、等优点。密度6080 kg/m3；氧指数＞30%；垂直燃烧自熄时间＜10s、燃烧高度＜60mm；辐射热流50kW/m2下的峰值热释放速率＜170kW/m2。

8.赤泥复合阻燃剂开发和应用（产品）

 成果简介：赤泥复合阻燃剂属于环保型无机阻燃剂，具有高效阻燃、低的热释放速率、低的产烟量及低成本的优势。可应用于阻燃聚乙烯、阻燃聚丙烯等通用塑料及乙丙胶等橡胶材料。在阻燃电缆料、铝塑复合板等领域有广泛应用前景。已建成1000t/a赤泥复合型阻燃剂试验线。

性能指标

赤泥复合阻燃剂性能指标

序号 1 2 检测项目 粒度 热分解温度

检测标准 GB/T 19077.1-2008 JY/T014-1996

阻燃PE性能指标

序号

检测项目

检测标准

检测结果 检测结果 ≤10µm ≥200℃ 2 3 4 热释放速率峰值 垂直燃烧等级 烟密度等级

GB/T 16172-2007 GB/T 2408-2008 GB/T 8627-2007

≤150 kW/m2 FV-0 级 SDR≤75 满足应用需求 拉伸强度及断裂伸长率 GB/T1040.2-2006

9.无卤膨胀阻燃PES热熔胶（产品）

 本项目所研制的无卤膨胀阻燃PES热熔胶，具备优异的阻燃性能、良好的加工成膜性、环保、低烟。可应用于电子行业、服装行业等。 性能指标

1)阻燃PES热熔胶通过UL 94垂直燃烧V-0级； 2)具有良好的加工成膜性；

3)热熔胶膜厚度为0.5mm时，UL 94垂直燃烧通过VTM-0级； 4)热熔胶及其成膜后的力学性能及耐水洗性良好

10.新型多种肠溶包衣材料及生物纳米纤维制备（产品）

 成果简介：本项目是系列纤维素基医用肠溶包衣材料及其纳米纤维的制造技术。首先以天然棉纤维素为原材料, 通过成熟技术制备pH敏感性智能材料羟烷基烷基纤维素醋酸琥珀酸酯(HPMCAS/HEMCAS)、羟烷基烷基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP/ HEMCP)、羟烷基烷基纤维素醋酸邻苯二甲酸酯(HPMCAP/HEMCP)、羟烷基烷基纤维素偏苯三甲酸酯(HPMCT/HEMCT)等系列pH值（3.5-6.8）溶液敏感的功能材料，可作为肠溶包衣或特殊环境监测用材料。产品为白色、无臭无味的颗粒；不溶于水、酸性溶液，在pH4.0～6.8缓冲溶液中能溶解；不溶于己烷，但溶于丙酮/甲醇、丙酮/乙醇或甲烷/氯甲烷混合液；25℃/80%RH时，平衡吸湿量为11%。它不溶于胃液，但能在小

肠上端快速膨化溶解，故是肠溶衣的良好材料，常用浓度一般为7%～10%。其特点为成膜性好，溶解的pH较低（pH5.0～5.5以上），溶解速度快，理化性质稳定等。它是性能优良的新型肠溶性薄膜包衣材料，无味，不溶于唾液，故可用作薄膜包衣，口服应用本品安全无毒。本项目进一步是采用静电纺丝技术，通过对以上新型材料的共混后溶解形成溶液，得到不同直径的纳米级纤维，该纳米纤维可载不同的药物，实现在人体不同位臵缓释控释目的。 项目来源：自行开发  技术领域：生物医药  应用范围：医药辅料

 技术创新：纤维素基肠溶包衣材料及其纳米纤维的制备。 所在阶段：中试

 成果知识产权：发明专利：纤维素类固体肠溶包衣材料的沉析改进方法.2007103003604.3  成果转让方式：转让专利、技术合作、合资

 市场状况及效益分析：静电纺丝纤维在组织工程、药物缓释、超敏感传感器、过滤材料等方面具有很大的潜在应用前景；薄膜包衣，形象美观，可进行企业标识或字体标识。从操作的标准化来讲，薄膜包衣技术也符合GMP的要求。

11.高品质低成本纤维素醚制备技术（技术）

 成果简介：项目结合生产实际，从配方（含溶剂体系）、工艺、设备等三方面进行优化、设计、实验与反复分析，在长期研究的基础上，集成多项专利技术，设计了一条制造设备独到、布局合理、工艺及配方科学的大规模生产线，实现了多品种、高品质、低成本、低消耗的纤维素醚生产。极大提高了反应过程的效率和产品均匀性，降低消耗、减少污染，提高了产品的应用性能，如溶解性、透光率、抗酸性、抗盐性、抗酶变性能等。 项目来源：自行开发  技术领域：新材料

 应用范围：适合于多种纤维素醚的制造，产品可用于石油开采、建材、食品、日用化工、航空航天和医药等多个工业领域。

 技术创新：采用了连续增溶液浆法技术，提高了产品质量与生产能力，减少了污染，降低了成本。

 所在阶段：产业化

 成果知识产权：授权专利号ZL03104639.8；专利申请号200610078867.4。 成果转让方式：出让专利、技术合作、合资

 市场状况及效益分析：采用连续增溶液浆法，提高了产品质量与生产能力，减少了污染，降低了成本；一线多用，适合于多种纤维素醚的制造。产品可用于石油开采、食品、医药和航空航天等多个领域。是“产、学、研”有机结合的楷模。 图片展示：

12.天然纤维素蒸汽闪爆改性及其在新型溶剂中溶解与绿色湿纺技术（技术）

 成果简介：项目针对目前粘胶纤维工业生产过程存在的污染严重问题，采用自行设计的高压热蒸汽闪爆（Steam Explosion，简称SE）技术，在超分子水平实现对天然木纤维素快速、安全可靠、低污染物理改性并固化其构象，同时利用环保、廉价的新型纤维素溶剂体系，实现温和条件下纤维素的溶解，通过真空脱泡、充氮、喷丝、凝固等工艺的优化获得了纤维素纤维的绿色湿纺技术，丝性能达到或超过粘胶丝。 技术领域：工业材料  应用范围：粘胶纤维工业生产

 技术创新：1）建立了可靠、高效、无污染的闪爆处理系统，自主创新，拥有专利（专利200310113788.9）；2）优化了绿色溶剂体系，实现闪爆纤维素溶解，得到可纺丝好的溶液体系，国内首创；3）新溶剂绿色纺丝技术，国内首创。

 成果来源：国家技术创新项目计划，编号00BK127  经济、社会或军事效益：传统粘胶法成本约为21900元/吨；闪爆法19600元/吨，按5000吨/年算，前者税后利润2112万元/年，闪爆法可达2882万元/年。采用闪爆技术使木浆可高效率的溶解在新型溶剂体系，实现绿色纺丝技术，是湿纺领域一场技术革命。

13.北京市建筑干混砂浆综合技术及质量控制体系研究（服务）

 成果简介：本项目是采用独特的首创工艺—“连续增溶液浆法”在同一条生产线上生产多种高质量的非离子型纤维素醚（主要是混合醚）和其交联产品。 应用范围：产品可广泛用于建筑用新型保水材料，功能性涂料成膜剂、增稠剂、乳化剂和稳定剂。

 创新点：项目要将“制备工艺规范化、产品多样化和系列化、品种功能化”。同时针对市场需求，开发多种配方，以满足高质量、高难度施工环境用水泥浆料、干混砂浆、砂灰浆料、石膏和建筑染料配制。确定、规范建筑材料行业纤维素醚的行业标准。

 经济、社会或军事效益：发展干混砂浆是节约资源、保护环境、提高建筑工程质量、实现文明施工和促进建筑施工现代化的重要技术，本项目利用自主的知识产权优势，替代美国、日本、德国和南韩产品，提高我国建筑材料的产品粘度、凝胶点、保水性、透明性、缩短生产周期。

14.天然高分子基医用植物胶囊（产品）

 成果简介：传统胶囊囊壳基本由动物明胶构成，其易失水硬化、吸潮软化，遇醛类易交联，再加上国际穆斯林、犹太教和素食协会等特殊文化人群的抵制，使植物胶囊成为传统胶囊优选的替代产品。但国产的植物胶囊骨架材料——羟丙基甲基纤维素(HPMC)性能不达标。本技术解决了植物胶囊专用医药级HPMC研发、应用，及其胶囊母料复配技术与加工成型难题。胶囊的制备充分利用现有明胶生产设备与条件，在不改动或少改动胶囊加工设备的前提下，调整溶液浓度、成型工艺，控制烘干温度、风速、时间来调整胶囊的形

状、厚度及透明度、脱模性能与切割性能。

 关键技术： 1）植物胶囊用HPMC的控制技术；2）凝胶互补协同增效优化技术；3）低成本的植物胶囊的加工成型技术。

 经济、社会或军事效益：植物胶囊符合当今崇尚自然的消费群体的需求，对制药、保健品企业而言，采用区别于传统动物源性胶囊的植物胶囊，为产品区分和品牌价值提升提供了更多可能性，且成为国内药品和保健品出口的绿色通道。

 图片展示：图1 植物胶囊加工用0号胶囊轴针照片

15.纳米纤维素衍生物层层自组装胶囊研究（技术）

 成果简介：微胶囊技术现已广泛应用于生物医药，环境保护，日用化工，农业科学及航空航天等领域，随着应用范围的扩大，开发新技术与新方法制备微胶囊，使其具有更精确可控的结构成为微胶囊技术发展的重点课题之一。 技术特点：本研究采用了具有优越生物相容性和低生物毒性的天然聚电解质，羧甲基纤维素（CMC）和壳聚糖（CS），以三聚氰胺甲醛胶体微球为模板，在其表面交替组装CMC与CS，制成具有纳米核壳结构的粒子。通过调节组装条件控制聚电解质多层膜囊壁结构。通过盐酸熔解去除模板，得到中空微胶囊。得到的膜材料具有优越的控制释放能力，在药物控制释放，环境保护、纳米反应器及生物医用材料等方面具有广阔的应用前景。

16.硝化棉氮量及其分布均匀性快速测试系统（产品）

 成果简介：目前硝化棉（NC）生产厂家对其质量的监控主要是采用各种方法测定其含氮量，而人们在应用过程中发现，不仅是NC的含氮量，而且氮量分布的均匀性也是影响其一系列工艺和应用性能的重要指标之一。但一直以来缺乏一套能够在工业上应用的快速、准确、有效地表征NC氮量分布均匀

性的指标和测试方法。北京理工大学纤维素技术研发中心与四川北方硝化棉公司联合，研制出一套在国内外首创的NC硝化均匀性质量快速分析仪。该系统以偏光显微镜为核心部件，同时集成了现代CCD、角度传感器和计算机硬软件，是目前国内外唯一能够同时测得NC含氮量和氮量均匀性的科学手段。

 项目来源：合作开发  技术领域：其他高新技术

 应用范围：适用于硝化棉生产及以硝化棉为原料的军用火炸药或民用涂料、塑料厂。可以实现在线检测、实时监控，为生产调控和应用提供依据。 所在阶段：产业化

 成果知识产权：发明专利：一种测定硝化棉含氮量与氮量均匀性的方法.200710119614.1  成果转让方式：技术许可、技术合作、出让专利

17.小口径人工血管制备（产品）

 成果简介：心血管疾病已经成为人类死亡率最高的疾病之一，人工心血管的制备及介入治疗是治疗心血管疾病的有效手段。小口径血管的制备在人工血管领域是一个很大的难题，我们采用自己独特的技术路线，采用生物相容性良好的天然丝素蛋白材料为基本原料，经过改性，解决了丝素蛋白易溶于水及脆性问题，制备出力学性能达到手术缝合要求及体内血流膨胀及收缩要求的小口径血管，通过改性大大提高其抗凝血性能。 项目来源：自行开发  技术领域：新型材料、生命

 技术特点：该小口径丝素血管在狗的颈动脉血管替代实验中表明：管材具有良好的缝合性能和与动物血管的顺服性；不存在血液渗透现象；管材在体内具有良好的抗凝血性能；缝合手术完成半年，经过对血管进行血管造影和流量测定，确定血管在体内没有堵塞现象。动物实验组织病理切片结果标明：材料较完整；组织有完整纤维囊包裹，外层明显胶原化，内层异细胞为主；细胞成分少，细胞成分以淋巴、单核细胞为主，偶见中性粒细胞，未见异物巨细胞；血管内腔面有薄层纤维结缔组织。目前动物实验最长时间已达22个月，畅通率达到100%。 所在阶段：小规模生产  成果知识产权：发明专利申请

 成果转让方式：共同开发  图片展示：

18.超薄钢结构防火涂料（产品）

 成果简介：普通钢结构在540度左右，就损失了它的结构强度,就算是混凝土结构，在600度以上高温也迅速损失其强度。采用防火涂料对钢结构进行防火保护，可将钢结构的耐火极限从0.25小时提高至2.0小时以上。根据钢结构的不同型式、不同部位以及相应的耐火极限要求，应选用不同类型的钢结构防火涂料加以涂覆保护。根据钢结构防火涂料的施工技术规范要求（CECS 24:90标准），对外观装饰性要求较高的钢结构（主要指轻钢结构的梁、网架和屋架），一般选用薄涂型的膨胀型钢结构防火涂料加以保护，尤其是选用可刷涂施工的超薄型钢结构防火漆或防火乳胶漆（涂层厚度<3毫米）。

 项目来源：自行开发  技术领域：新型材料

 应用范围：电厂、油田、发电机组车间、输电线路的铺设底层、电缆、石油管道、钻井平台等。

 现状特点：该项技术提高了涂料的环境友好程度，同时提高耐火的极限。预计建设部几年内计划要取消环氧类涂料的使用。我们将使用目前国际上推崇的丙烯酸或氨基树脂系列；耐火体系选择中排除卤系元素，涂层遇火时烟密度低，无任何有毒气体产生，大大提高对环境的友好程度。

 技术创新：最终产品通过国家级别的性能测试，耐火极限在1-2小时。涂料不燃、不爆、无毒、无污染、环境友好度高。施工方便，防火阻燃效果突出，同时使涂料具有良好的装饰效果。理化性能优越：粘接性好、干燥快、抗潮、耐水和耐冻融性好。 所在阶段：小规模生产

 成果转让方式：技术转让、合作开发、合作建厂

 市场状况及效益分析：目前建筑多采用轻钢结构框架，按国家技术标准，普通钢结构防火涂料的涂层厚度在5mm-3mm，而超薄钢构件防火涂料的涂层厚度为1.5mm-3mm，超薄钢结构防火涂料必将是防火涂料的发展趋势。 成本投资估算：涂料产品成本预计在11000-14000元/吨

19.CdS/PAMAM纳米材料的制备及潜指纹显现技术（技术）

 成果简介：本项目以聚酰胺-胺型树形分子（PAMAM）为模板制备了粒径可控、颜色可调的CdS/PAMAM量子点溶液，该溶液具有较高的荧光强度；应用于潜指纹识别时选择性吸附能力优异，发光量子点沉积在纹线上，小犁沟没有吸附（图1）；尤其对胶带粘面潜指纹具有非常理想的显现效果，可以通过室温反射和紫外可见荧光两种形式成像，具有较广的适应性；对陈旧指纹的显现效果良好，大大提高了使用范围。该显现液在公安部物证鉴定中心、北京市公安局等实战部门进行了实际应用，均取得很好的效果，一致认为其操作简便、显现潜指纹效果好，达到了国际先进水平。 知识产权：该项目申请国家发明专利1项。

 应用范围：该溶液具有较强的荧光性能和靶向作用，在癌细胞显现等领域也具有较大的应用前景。

20.高性能二次电池及相关能源材料、技术

 成果简介：项目获国家973、863计划支持，获得国家科技进步二等奖1项、省部级科技一等奖3项，发明专利20余项。 技术领域：新型材料

 应用范围：能源环保，新材料  所在阶段：小规模生产，试生产阶段

11.纳米材料发展技术 篇十一

关键词：纳米技术与纳米材料；教学改革；教学实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0029-02

纳米科技是继信息技术之后，人类的又一次技术革命，在人类未来的生活中有着非常重要的影响，纳米科技包括纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学、纳米机械学、纳米加工学、纳米检测与表征等多种学科，是21世纪飞速发展的一门新兴学科，[1]它涉及到物理、化学、生物、电子、机械等多个学科，一个交叉性综合性学科。而纳米材料是整个纳米科技的基础，纳米技术则是整个纳米科技的灵魂，两者在纳米科技中相互交织，一起构成了纳米科技的主体，将会带动整个纳米科技发展。认识纳米技术与纳米材料将会是学生能够了解并跟上未来科技的发展，使学生能够对纳米这种新的科学技术有较为全面认识，开拓视野，扩展知识，从而能够让学生在今后从事纳米方面的工作打下良好的技术，所以很多高校在本科生中开设了《纳米技术与纳米材料》课程。《纳米技术与纳米材料》是一门交叉性综合性学科，涉及到物理、化学、电子、生物等学科的基础知识，而授课所面向的学生在这些技术知识方面存在不同程度的不足，在教学方面存在很大的难度；同时纳米科技发展迅猛，需要不断地更新纳米科学技术的最新进展。如何让学生能够全面地了解纳米科技，理解纳米科技中的一些基本原理，对纳米科技产生兴趣，并培养学生的创造能力和思考能力，这是授课中需要思考的问题。针对上述问题，需要对课程的内容安排，教学的方式方法，教学形式以及考核方面做出一些改进和补充。

一、教学内容的安排与更新

《纳米技术与纳米材料》这门课基本涵盖了纳米科技的整个领域，具有内容多，更新快，范围广等特点，且需要在规定的时间内将整个纳米领域讲授给学生，这就需要教学内容条理清晰，重点突出，逻辑性强，结合纳米科技的特点具有较强的创新性和启发性。在我校这门课所选用的教材为国防工业出版社的《纳米技术与纳米材料》（张志焜，崔作林著），该书主要以纳米材料为中心，介绍了纳米材料的制备、特性以及纳米材料的加工、表征手段，内容丰富，知识面广，介绍详细且深入，是一本较为全面的图书。但对于课程的授课对象——本科生以及学校的实际授课课时来说，这本书的还存在一定的问题，如学时较少，涉及的知识面较宽，书中涉及到的理论较为深奥，而学生的基础知识较为薄弱，且授课课时受限，因此导致学生很难接受教材中的知识，全面地理解书中内容。为此，需要将整个教材的内容重新规划，根据纳米科技领域中所涉及到的学科，故将这门课分为纳米基础及概况、纳米材料的应用、纳米材料的制备、纳米材料加工、纳米电子学、纳米机械学，纳米生物学，纳米的发展前景八个部分，这八个部分既相互独立，也相互联系。以这八个部分为主线，将纳米材料的制作，性能，原理以及应用通过总体介绍、分类介绍、综合讲述，全面地介绍纳米科技以及纳米材料的总体以及两者的相互联系。并且在实际授课中，需要言简意赅，重点突出，条理分明，前后贯通，对于纳米科技所涉及的知识尽量深入浅出，对于抽象的知识，通过比喻等方法，将其形象化，易于让学生接受。如讲授纳米电子学的时候，就需要将纳米材料有哪些特殊的电子学特性及优越性明确指出来，以提起学生的兴趣，随后介绍出为什么纳米材料以及纳米结构会出现这种特性，通过比喻等方法，形象化介绍纳米电子机理、机制。针对本科生基础知识薄弱，所以要尽量减少一些不必要的理论知识，并且重点介绍纳米科技中的方法以及思路，从而能够让学生既能够了解纳米科技，又能从纳米科技的发展中学习到纳米科技的创新思路，从而能够培养学生的创新精神和科学素养。同时针对纳米科技这一新兴学科不断发展的特性，适时、适当地开展专题课程介绍目前纳米科技发展的最新动态，从而能够让学生更多地了解目前纳米科技的科研动态，引导学生关注纳米科技的最新动态。希望能够通过这些内容的学习，从而能够使学生真正的了解纳米科技，掌握其中的基础知识，以及其中的一些实用基础，并拓宽知识面，养成科学、严谨、创新的基本素质。

二、课堂教学方式方法的改变

课堂讲授在教学中是一个非常重要的环节，如何有效地利用课堂时间，激发学生的兴趣、注意力，提高学生的学习能力在教学中一直是一个至关重要的问题。这就需要通过启发、诱导、提问、互动等方式，引起学生的注意力，让学生能够参与到课堂中，培养学生的学习自学能力。[2-7]在讲授方面需由浅入深、深入浅出，务必让学生能够理解课堂所讲述的内容，并根据学生的兴趣，引入一些相关感兴趣的内容，激发学生的学习热情和兴趣。这就需要在教学方式，以及教学方法上，根据课程自己的特点和学生的特点对课程的教学进行一些改革，充分利用多媒体教学，通过影像、板书、图片等方法将一些抽象的知识以丰富多彩的方式讲授给学生，同时，这种课堂的互动，通过提问，自发提问，以及课堂小讲演等方法，激发学生的学习兴趣以及自学能力，培养学生的基础素质。首先针对纳米科技教学内容的特点，其中第一部分纳米的基础及概况即导论将介绍整个课程大体情况，是一门课的开篇，这部分将总体介绍课程的特点，课程的结构，以及教学大致内容，纳米导论部分的讲授将直接影响学生对这门课的印象以及日后学习的兴趣。纳米科技已成为人们普遍关注的一个热点领域，并且已经有一部分纳米产品已经在军事，医疗以及日常生活中出现，并且展示出其独特的魅力，如在军工已经应用的雷达波隐身涂层，纳米衣物，纳米灭菌涂层等，由于纳米科技诞生不久，这些只是纳米科技在未来应用的冰山一角，而目前很多性能奇特的纳米材料以及纳米科技还在科学工作者的研究中，所以很多同学对于纳米科技的了解很浅，知其名而不解其意。针对这个现状，就要通过导论的讲授，让学生了解纳米科技的整体轮廓以及纳米科技的长远意义，使学生能够对纳米科技产生较为浓厚的兴趣。为此，对于导论的讲述需要分为四个部分，第一部分，首先要介绍什么是纳米，以及纳米材料和纳米科技的定义，并举一些纳米材料特例，第二部分介绍纳米材料与纳米技术所研究的范围以及构成，从而让学生能够了解纳米科技的整体雏形以及纳米材料与纳米技术在整个纳米中的关系，以及与传统学科之间的关系。第三部分为纳米科技的发展历程，第四部分为纳米科技的研究热点以及研究现状，结合科技和生活实例，并且配合丰富多彩的图像，引领学生进入纳米领域，让学生对纳米科技有一个直观全面的了解，同时激发学生的学习兴趣。同时在课堂上让同学举出自己所了解的一些纳米科技以及纳米材料，进行互动式讨论。让学生对纳米科技有一个较为深刻的印象。其次，利用多媒体教学中丰富的图片以及影像，直观地让学生了解纳米科技中的一些内容。图片以及视频以直观形象的讲授，让学生更容易了解纳米科技中的一些抽象难懂的内容。利用多媒体教学，可以通过文字讲解，配合形象的图片以及视频可以以多种方式相互配合，让学生了解纳米科技，并对其产生兴趣，同时丰富了教学内容。纳米科技日新月异，在纳米领域，不断有新的科技成果出现。针对这一个特点，对于纳米科技的授课，就需要不断地给学生介绍一些最新的具有价值的科技成果，从而能够对学生有所启发，培养学生的创新精神。同时通过学生参观纳米科技相关的科学仪器，组织学生进纳米材料实验室自己动手制备一些纳米材料，培养他们的科研和创新能力。另外，在教学中需要学生能够积极参与，通过讨论、上台讲解的方式将学生的思维、思想引入课堂，以互动的方式进行教学，能够让学生更加深入地了解纳米科技。

三、考核方式的改变

与基础知识课程不同，纳米科技是一门新兴的且实践性较强的课程，所以通过传统的闭卷或者开卷考试，让学生了解知识点对于纳米科技这门课不是非常适合。对于这门课程，需要注重学生的学习效果，学生的平时表现，平时成绩，学习态度，以及独立创新的素质养成，避免学生为应试而死记硬背，所以需要取消考试，以出勤（10），课堂表现（10），平时作业（20），书面调研报告（30），口头报告（30）的考查形式考核学生，培养学生良好的学习习惯。综上所述，在教学工作中教师应有效地掌握所学知识，激发学生的学习热性，引导学生养成良好的学习习惯，培养学生实事求是的科学素养，以及用于探索的创新精神。

参考文献：

[1]翟华嶂，李建保，黄勇.纳米材料和纳米科技的进展、应用及产业化现状[J].材料工程，2011，（11）：43-48.

[2]第23期高校中青年干部培训班“高校教学改革”课题研究组.关于高校“两课”教学方法改革的若干思考[J].国家教育行政学院学报，2006，（2）：31-34.

[3]李进才，孙超.教学方法改革的关键在于教育思想观念的转变[J].中国大学教学，2009，（11）：55-57.

[4]钟延强，李国栋，鲁莹，等.讨论式授课在药剂学教学方法改革中的尝试与体会[J].药学实践杂志，2006，24（5）：307-308.

[5]胡卫东.发达国家职业能力培养的教学方法改革经验借鉴[J].大家，2010，（9）：276.