纳米金刚石复合涂层的应用与产业化

纳米金刚石复合涂层的应用与产业化

纳米金刚石涂层的制备和改性最近，由上海交通大学开发的83纳米专业基金“纳米钻石涂层的应用和产业化”获得了专家的认可。该项目成功开发出纳米钻石涂层技术，并实现了产品的工业化。据悉,该课题开发的纳米金刚石复合涂层拉拔模具产品已在江苏上上电缆集团有限公司、上海华普电缆有限公司等70多家生产企业应用,为应用企业带来了显著的经济效益,新增产值14亿元、利润4510万元、税收6009万元,节约资金3571万元。该课题采用化学气相沉积法CVD,在硬质合金拉拔模具内孔和其他耐磨器件表面涂覆纳米金刚石复合涂层,研究出制备纳米金刚石涂层的成熟工艺,完成了纳米涂层结构和性能检测工作;利用纳米金刚石复合涂层技术研究开发出多种涂层拉拔模具和耐磨器件产品,解决了涂层附着力、均匀涂覆和涂层表面光洁度等关键技术问题,已经广泛应用于电力、通讯、建材、机械加工等行业所需的拉拔模具和耐磨器件,具有广阔的市场应用前景。介孔sio纳米催化剂材料的研究最近,中科院上海硅酸盐所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室高秋明研究员带领的课题组在有机-无机纳米复合材料制备及其性能研究中取得进展,该成果发表在核心化学期刊《美国化学学会会志》上。纳米贵金属表面存在大量活泼的纳米粒子通常很不稳定,容易发生团聚和氧化,从而影响了纳米材料的性能。PAMAM是一种纳米尺度的树枝状的柔性有机大分子,而介孔SiO通过利用无机介孔和树枝状高分子复合体系来稳定和制备纳米催化材料。在复合体系中纳米催化剂的催化活性和稳定性得到大大提高,纳米催化剂的催化活性是均相纳米催化体系的1.5倍,可以多次循环并在室温储存一个月后仍可使用。通过有效控制树枝状高分子的结构,又赋予该催化剂可调解的结构选择性。恒流充放电电化学实验清华大学碳纳米材料研究小组近日发现一种经处理后表现出显著储氢性能的碳纳米管,它有望成为新的清洁能源--氢能电池的制造材料。研究小组的科技人员对定向碳纳米管的电化学储氢特性进行了系统研究,发现这种碳纳米管具有许多全新的力学、电学、热学和光学性能,尤其是将它混以铜粉后表现出的显著的储氢性能。课题小组将碳纳米管制成电极,进行恒流充放电电化学实验,结果表明,混铜粉定向多壁碳纳米管电极的储氢量是石墨电极的10倍,是非定向多壁碳纳米管电极的13倍,比电容量高达1625mAh/g,对应储氢量为5.7wt%(质量分数),具有优异的电化学储氢性能。根据美国能源部(DOE)对车用储氢技术制订的标准,该研究小组这次发表的实验结果已经接近其对储氢材料的重量和储氢密度的要求。该项技术可以应用在燃料电池的制造中,起到持续稳定的氢源的作用。燃料电池是一种不经过燃烧而以电学反应连续把燃料中的化学能直接转换为电能的发电装置。其中,质子交换膜燃料电池(PEMFC)以纯氢为燃料,具有工作温度低、输出功率大、体积小、重量轻、“零排放”的优点,特别适合交通运输工具使用。电化学沉积法近日,中科院近物所刘杰研究员主持的“西部之光”项目——重离子径迹中纳米微针的形成和制备取得重要进展,金纳米线阵列的相关研究成果已在国际纳米科技领域的著名期刊《纳米技术》(Nanotechnology)上发表。由于金纳米线拥有良好的电、热、机械等特性,在纳米电子学领域具有广阔的应用前景。然而,这些特性强烈地依赖于纳米线的形状和晶体结构。利用重离子径迹模板结合电化学沉积的方法可以很好地控制纳米线的晶体结构和形状。刘杰领导的科研组利用高能重离子轰击聚合物薄膜形成离子径迹,经过化学蚀刻获得重离子径迹模板,采用电化学沉积的方法成功地将金填充到纳米尺度的孔道中,制备出了不同晶体结构、直径小到20纳米的金纳米线阵列。利用这种方法制备出的纳米线表面光滑、线径均匀。通过对电化学沉积条件的控制,获得了单晶金纳米线和多晶金纳米线,并发现单晶结构金纳米线的择优取向为(110)方向,而多晶纳米线具有较好的柔韧度。另外,他们还利用扫描隧道显微镜对金纳米线的结构进行了分析,确定了多晶金纳米线的晶粒尺寸约为10纳米。江苏纳米生物技术研究机构中科院、江苏省、苏州市于3月底签署了共建中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究机构备忘录,这标志着中科院与江苏省的合作进入一个新阶段。中国科学院与江苏省、苏州市共建的研究机构将进一步加强面向现代制造业急需的纳米技术研究,为江苏经济社会发展提供科技支撑。该研究机构重点研究领域包括纳米材料及器件、纳米生物技术与纳米医学、纳米仿生技术、纳米生物安全技术等;主要目标是瞄准国际科技前沿、国家战略需求与未来产业发展,坚持知识创新、技术创新与区域创新相结合,坚持科技创新与培育创新创业人才相结合,坚持院地共建与国际合作相结合,在纳米技术与纳米仿生领域建设特色鲜明、在国际上有一定影响的研究机构。该研究机构位于苏州工业园区独墅湖高等教育区内,计划在2007年底以前完成各项建设任务,并集聚一支结构合理、创新能力强的研发队伍,为推进江苏省科技创新和提升产业发展水平提供服务。我国纳米科技领域发展现状日前,南京大学承担的江苏省纳米技术重点实验室建设项目,通过了由江苏省科技厅组织、中科院院士陈达担任验收委员会主任的专家组验收。据介绍,江苏省纳米技术重点实验室于2002年9月依托南京大学而组建,旨在应对国内外纳米科技领域发展的机遇与挑战,推动江苏省电子、新材料、化工、医药等支柱产业及其技术的跨越式发展,它融合了南大物理、化学、生命科学等国家重点学科的力量,是南京大学创建的第一个省级高技术重点实验室。三年来,该实验室在纳米科技领域的研究水平已达到国内一流水平,并在实验室建设、科学研究、技术创新、承担项目、应用开发、人才培养、对外服务等方面取得了可喜成绩:在国际国内核心学术刊物上发表论文240篇;申报国家发明专利40项(其中已授权16项);承担国家和江苏省科技计划项目37项,科研资助经费近2000万元;向企业(含军工)转让了8项自主研发的应用成果;共培养硕士研究生25名,博士研究生31名;2004年获得国家自然科学二等奖。原子团簇结构的提取纳米技术发展至今,遇到的一个重大难题就是直接观察单个分子和原子团簇的几何结构和电子结构,并对其进行理论阐述。日前,由国家自然科学基金委连续资助的研究项目“单分子结构与电子态的理论和实验研究”已经突破该难题,能够对单个分子和原子团簇的结构进行理论上的建模分析与表述。据了解,过去对单分子结构的研究大都采用扫描隧道显微术,虽然有很高的分辨率,但其图像只反映分子电子态的空间分布,不能直接反映其几何结构。同时,由于实验条件所限,确定单分子的构型、取向、内部原子结构和电子态仍比较困难。中国科技大学侯建国教授等在国家自然科学基金的资助下,通过精确控制实验条件,从大量数据分析单分子结构图像规律,结合理论计算,确立了新的对单分子结构进行高分辨表征的研究方法。该项研究成果居国际前沿水平。有关专家称,该研究所取得的成果不仅加深了人们对单分子和原子团簇的物理和化学本质及单分子器件的认识,还发现了一些新的效应与现象,这对人工直接改造分子有重要的学术意义,同时在新材料和新器件方面有巨大的潜在应用价值。德国潘丽华：创新产品,市场树2006年3月,在中国国际汽车用品展览会暨国际改装车展览会上,琥珀光学国际带来了新一代的隔热膜产品-琥珀纳米陶瓷隔热膜由导电性物质氮氧化物组成,具有独特的分子结构,该物质对太阳光有本质的选择,纳米陶瓷以精微的分子成份真空溅射到高透明的光感薄膜上,使琥珀陶瓷膜能阻隔更多的热量。在本次新产品推广会,上来自琥珀光学中国市场部的潘丽华总经理从新产品超级耐用,经典美感,节约能源,专业安装等多个专业角度对琥珀光学隔热膜进行了分析与现场讲解,让在场的经销商以及同行业企业对这一新产品有了更多的认识。同时潘总经理还谈到了公司在今后几年中的发展方向,逐步减少省级代理商的设置,便于产品在使用过程中信息的交流与反馈。让更多的消费者真正地体会到这一高端新产品的优势。会后,上海海晏威固国际贸易有限公司的工作人员向到场的嘉宾以及经销商和新闻媒体的朋友现场展示了琥珀陶瓷膜的突出优势。纳米陶瓷膜的结构与特性日本三菱化工和美国杜邦人耗时5年,花费巨资共同研发而成了新一代的汽车用膜——纳米陶瓷膜。该产品是采用纳米陶瓷技术,结合现代航天科技,运用多腔式磁控金属镀膜及纳米材料隐形能量吸收和离子束镀等高新技术结合生产而成,以高100%的紫外线阻隔率,85%的透光率,93%的隔热率高居同类产品之首。该产品的结构共有8层,第一层与第七层为抗波段200～370nm紫外线层,其结构为纳米银粒子,第二、三、四、五、六层为抗波段2.5～25nm的红光(阳光中的主要热源)其结构为纳米贵金属粒子,第八层为抗磨处理层,在外侧层中更加入纳米粉,使膜的胶粒精细度达到前所未有的水平,所以“纳米陶瓷膜”又被形象的比喻成“光谱筛子”。用500瓦太阳灯的强光照射,与市面最流行的其他隔热膜(包括各种美国进口名牌膜)做一一比较,在相同的透光度下,“纳米陶瓷膜”的隔热效果远远强于其他牌子,正好验证了“爱车贴纳米,清凉有道理”的说法。无机油行车试验结果成为讨论“血液”特性的新见美国亿邦纳米陶瓷机油“无机油行驶”试验车队从北京出发,至沈阳后原路返回,经过20多个小时的连续行车,成功实现无机油行车1375公里,而此次使用的试验车为一辆普通微型哈飞,更具有普遍代表性。机油被誉为发动机的“血液”,传统润滑理论认为,如果没有机油的润滑,汽车是无法行驶的。“无机油行车”,就是在汽车中加入美国亿邦专利技术的纳米陶瓷(NomiTouch)机油,机油中含有亿邦独特的自润滑超硬材料,经过几十公里的预热行驶,使机件的摩擦表面形成一层高强度的长链纳米保护膜,然后把将机油放掉,使车辆在没有机油的状态下行驶。这次试验在无机油的条件下行驶了1375公里,返回后经技师检测,试验车辆发动机声音、水温和行驶性能一切正常,当场宣布本次试验真实有效。美国亿邦化学的技术专家对此次试验充满了信心,其纳米陶瓷机油的抗磨、节能已经在美国本土经过严酷的台架试验和实车验证,优异的性能表现令外界震动。纳米技术在“行为”上的差别虽然有不少实验室试验及动物试验表明,纳米量级的微粒可以引起奇特的生物反应,同时它们比与其化学成分相同的大颗粒物毒性更大,但是由于各方面的原因,现在还没有针对纳米物质特殊危害的工人保护法。有科学家提出,由于人造的纳米物质具有复杂的化学反应表面,因此它们同自然界产生的纳米物质在“行为”上差别较大。虽然人造纳米物质的这种特性可以为人所用,如让它们将药物分子传递到人体细胞中,或将绝缘体变成导电体。但与此同时,有关动物