纳米简介以及纳米技术在碳酸钙行业中的应用_水分检测仪采购网

  • 首页
  • ->
  • 信息中心
  • ->
  • 行业生产技术工艺百科
  • 什么是纳米以及纳米技术在碳酸钙行业中的应用2014.06.13

     

    一、纳米是什么

    ——怎样认识纳米科技
       10年前,除了为数不多的科技工作者和极少数企业之外,纳米,纳米科学技术和纳米材料这些名词还鲜为人知,然而,时至今日,通过各种媒体的多方介绍,特别是股市的热炒,纳米、纳米科技、纳米材料已逐渐为寻常百姓茶余饭后的谈资。
       在媒体对纳米、纳米科技、纳米材料表现出非凡热情的背后,是世界各国,特别是发达国家掀起的纳米科学技术和纳米材料的研究开发热潮。面对骤起的世界性的纳米热潮,我们应该怎么认识和把握,是必须认真对待的。首先,我们应当对纳米是什么,有一个比较全面的总体的了解
    1.纳米是新的物质观
    1.1纳米是对物质世界的新认识层次涂料
       纳米同Km、m、Cm一样,是长度计量单位,它是英文“Nanometer”的中译名“纳诺米特”的简称,英文中的前缀“Nano”是十亿分之一的意思,因此,一纳米就是十亿分之一米(10-9m),记作nm。这是望文生义的直接简单解释。但是,用这个尺度去观察、研究和改造我们周围一切现实的物质世界,就远不是那么的简单了。因为我们人类赖以生存繁演的现实物质世界是太庞大、太复杂了。试想,我们用新的尺度纳米(nm),去重新审视、观察、研究如此庞大的现实的物质世界该是何等的复杂。随着研究的深入,我们相信它必将会产生一系列的新观念、新思维、新科学、新技术、新方法、新工具、新产品和新服务造福于我们人类自身。
      在这里有必要简要的回顾一下人类对物质认识研究——物质观的演进历史。
      物质是什么组成的,是一个古老而又不衰的科学命题。人类对物质世界的认识,一直从微观和宏观两个层次进行孜孜不倦地探索研究,创造出现代物质文明和精神文明,随着科学和技术的发展以及理论的不断创新,特别是上个世纪三十年代以来,人们越来越感到仅用传统微观和宏观两个尺度去研究物质世界,显得力不从心,缺少精致性和准确性。自从上世纪初科学界提出量子力学和相对论以后,人类对物质世界的观察、研究和科学实践,从微观和宏观两个方面的研究都获得了巨大的进展
       1.1.1从微观到妙观
       微观层次研究已经很深入,已进入原子核内部,发现了百种以上的基本粒子,随着研究的深入,研究的手段和装置也越来越庞大,所花的资金也越来越多,好像离老百姓日常起居生活所需的物质世界也越来越远。其实不然,虽然它所从事研究的物质世界的时空尺度极小,最小时间以10-15秒计,尺度空间以10-10m自从爱因斯坦提出相对论以后,特别是哈勃的宇宙大爆炸理论提出以后,人类对宏观的探索研究也已经走的更加遥远了,已延伸到宇宙深空。它所用的时空尺度,更是涵盖了人类目前所使用的一切时空单位,长度单位是“光年”、“亿光年”,小的即妙观层次的时空单位,它都在应用;“有”、“无”、“真空”、“烟灭”、“可见物质”、“暗物质”、“反物质”、“反世界”这些玄而又玄的名词是它用来描述宇宙世界的常用词语。所以用传统的所谓“宏观”已经难以包容它了。因此,科学家在讨论物质观时提出了“宇观”的概念。用“宇观”研究物质世界非常深奥,而且同“妙观”领域的研究有相互交融回归的趋势,对一般老百姓来说,既玄又空,离现实生活的物质世界太遥远了。“宇观”研究所用的研究工具、设备及装置也非常庞大,所用的技术也是最先进的,费用高昂,一架哈勃天体望远镜耗资10亿美元。虽然“宇观”所探索的结果,提出并需验证的理论,离我们的生活很远,但科学家为它的探索所创造的技术手段、设备、产品和服务正在惠及人类的现实生活。UV,辐射,水性,粉末,溶剂 
       1.1.3微观物质同宏观物质联系的重新认识——介观
     从微观到“妙观”的探索,对一般老百姓来说,太微妙。从宏观到“宇观”的研究,也太空玄。但它们探索研究过程中一系列技术成果已经大大的推动了人类物质文明的进程。同时也为人类进一步认识从原子、分子层次的微观物质世界同一切具体的宏观物质(体)世界的本质联系的深入探索研究提供必要的理论、方法和技术手段。
      应该说,正是由于科学家们对微观物质世界和宏观物质世界在“妙观”和“宇观”两个方面的深层次的探索研究所积累的知识、方法和物质技术手段,促使一些科学家回归到对现实的物质世界进行进一步的深入观察研究。起初他们所观察的空间尺度,从亚微米级(即100~1000nm)开始,随着深入观察研究,发现在0.1~100nm空间内的物质世界存在许多奇异的物理性质。我们知道构成一切现实宏观物质的基本单元是原子和分子。因此原子和分子是现实宏观物质的微观起点。在0.1~100nm这样的空间内,存在的原子和分子为数不多,却存在着一块近年来才吸引一大批科学家极大兴趣和探研的“处女地”,在这个研究领地,即不同于原子和分子这样的微观起点,又不同于现实宏观物质领域,它正好介于微观和宏观之间,科学家们把它称之为“介观物理”或“介观”。介观物理历经四十多年的发展,已有长足进展,特别是近十几年来的高速发展,已形成了新兴的科学技术,即纳米科技(Nano-ST)。这是人类对现实物质世界认识的深层次的回归和把握。这也是人们对“妙观”和“宇观”的深究和远探以后的现实回应。实现回归的“介观”将会引导人们采用技术手段师法自然,像天然植物那样,把存在于自然界的空气、水、无机物质自组装成人类生活所需要的各种各样的物品,如粮食、纤维、各种微型机器人、计算机等等。被认为爱因斯坦之后最杰出的量子物理学家理查德·费曼,在1959年的美国物理学年会上发表《底部有很大空间》的演讲,这被公认为是纳米科学技术思想的来源。他在这篇演讲中所做的惊世预言“至少依我来看,物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性”。将会变成现实。
    二、纳米技术在碳酸钙行业中的应用
    碳酸钙是化工行业广泛使用的大宗无机化工原料。我国纳米碳酸钙、纳米级活性碳酸钙等高档次碳酸钙一直依赖进口,碳酸钙行业内的产品结构极不合理。
    近年来,随着纳米技术的迅速发展,我国纳米碳酸钙生产技术很快形成拥有自主知识产权的技术生产体系,有望根本改度我国碳酸钙行业技术落后的面貌。
       这里特别值得介绍的是广东广平化工实业有限公司同北京化工大学联合开发的超重力法纳米碳酸钙工业化生产线。该生产线年产3000吨纳米碳酸钙,产品一次平均粒径为15~30nm,比表面积62~77m2/g范围可调的多种晶形的纳米碳酸钙,其质量指标处于国际领先水平。
       该生产线的技术是由北京化工大学研究开发的,是国家“863”计划项目——纳米粉体超重力法工业性制备新技术的研发成果。该技术基于分子混合与反应结晶理论,研究开发了超重力法合成纳米粉体材料的方法和相应的装备,属国际首创。完全拥有自主知识产权,已获得国家发明专利。它的开发成功,立刻引起了美国道康宁、陶氏化学、德国巴斯夫、拜耳等国际大公司的关注,纷纷前来洽谈合作事宜,使我国从纳米粉体材料技术进口国转变为技术出口国。
       该生产线已经通过生产验证考核。证明其核心设备超重力碳化反应器生产能力达到3500吨/年,超过了设计能力。最近传来消息,国家计划发展委员会拟在山西省筹建30000吨/年生产能力的超重力法纳米碳酸钙生产线。
    超重力法纳米碳酸钙技术的大规模工业化生产,是目前我国纳米材料工业化的最优秀代表。

    文章标签: 纳米简介  纳米技术  碳酸钙  行业中应用_水分检测仪采购网  

    文章作者:水分测定仪

    本文地址:http://www.sfjcy.com/news/43.html

    版权所有 转载时必须以连接形式注明作者和原始出处

    分享到: