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纳米材料行业发展

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纳米材料行业发展

纳米材料行业发展范文第1篇

一、环保材料在建筑装饰中的应用意义

改革开放以来,我国社会经济快速发展,人民生活物质生活质量得到了极大改善。但是,我们也不得不承认经济快速发展引发的能源资源消耗,环境污染严重等社会问题,节能环保已成为当前我国国家发展的重要战略指导思想之一。

在建筑行业领域中,特别是建筑装饰材料,其作为保护建筑结构的一个重要组成,直接关系到建筑装饰质量和外观效果,加强其节能环保改性尤为重要,这也是决定建筑装饰材料生产企业市场竞争水平的关键因素之一。国家也在逐步完善生态保护的政策,为了更好地完成国家规定的指标,建筑行业也必须在装饰材料中选择节能环保性强的新型材料。由此可见,加强建筑装饰节能环保新型材料研发,对于提升建筑装饰品质,改善建筑整体环境质量和促进建筑行业持续、健康、稳定发展具有显著意义。

二、新型节能环保材料的特点

通常情况下,人们会把环保材料称作绿色材料,绿色是环保的重要标志。环保材料从生产到加工都在坚持“环保原则”。在环保材料生产的过程中,生产人员引进先进的无污染生产技术,减少化学材料的使用数量,在条件允许的情况下,尽可能不在材料中添加化学成分。在材料达到使用年限以后,环保材料可以被回收,进行二次利用,这样就减少了环境污染,降低了装饰材料对人体的危害。西方国家使用环保装饰材料的时间比较长,我国可以借鉴西方国家的先进经验,提高我国装饰环保材料的利用率。环保材料的成分都是无毒无害的,不会对人体造成任何伤害,材料在使用的过程中也不会释放出有害物质,人们可以放心使用。

节能环保新型材料较普通建筑材料具有显著的应用优势,主要体现有 :

(1)节能环保新型材料的节能效果主要表现在材料具有的独特性能、二次加工性能以及施工工艺等实现了能源消耗的降低,进而达到了节能目标。

(2)节能环保新型材料的绿色环保性能主要体现在材料自身具有绿色环保特性,在加工使用过程中不存在有毒、有害、辐射等物质排放,有效了改善了家居环境质量。

(3)节能环保新型材料的实用功能性主要表现在通过先进的工艺与相关技术手段,建筑装饰材料在各项防护功能上有了极大的进步。

此外,节能环保新型材料在家居设计、装饰材料搭配等应用方面较普通建筑装饰材料同样具有显著优势,已成为未来建筑装饰行业发展趋势。

三、建筑装饰节能环保新型材料应用策略分析

建筑装饰节能环保新型材料在推广应用过程中,应充分结合建筑物结构特色和实际需求情况,特别是必须确保建筑装饰节能环保新型材料生产技术和施工技术,对建筑装饰所用节能环保新型材料进行合理的选取使用。因此,可以通过采取以下几方面策略,实施对建筑装饰节能环保新型材料的推广与运用,具体有:

(1)不断加强建筑装饰节能环保新型材料研发力度,提升建筑装饰节能环保新型材料研发水平,以满足建筑装饰节能环保新型材料市场需求。国家和政府应加大针对建筑装饰节能环保新型材料研究配套资金、政策支持等,以促进建筑装饰节能环保新型材料研究动力、速度和效率提高,为建筑装饰节能环保新型材料推广与运用奠定坚实的基础。

(2)加强建筑装饰节能环保新型材料的国家宏观调控力度,根据我国建筑装饰材料发展特点和实际情况,制定并实施相关的节能环保新型装饰材料的发展政策,助推建筑装饰节能环保新型材料推广与运用。对于建筑装饰节能环保新型材料发展来说,其主要动力来源于市场需求,而市场需求离不开国家相关政策支持和建设资金,这也是推广建筑装饰节能环保新型材料的必经之路。

(3)充分的借鉴国外相关建筑装饰节能环保新型材料研究技术与经验,特别是针对建筑装饰节能环保新型材料类型、性能、应用范围以及质量等进行研究。加深国内外建筑装饰工作材料选取、材料研究在节能环保方面的技术交流与合作,为我国建筑装饰节能环保新型材料的推广与运用提供更多的思路。

四、新型节能环保材料的发展前景

由于人们对新型环保材料要求的不断提高及现代科学技术的不断发展 ,未来建筑装饰材料的发展将更加注重节能环保、无毒无害。如发展水性涂料 ,降低有机挥发物的含量 ;发展微晶玻璃 ,替代传统玻璃 ;创新木材胶粘剂 ,摈弃甲醛 ,生产真正的绿色环保的木质板材。同时 ,运用纳米技术生产纳米材料 ,将会在建材中有广阔的应用前景 ,比如 :利用纳米材料的自洁功能开发抗菌防霉涂料 ,利用纳米材料具有的导电功能而开发的导电涂料 , 利用纳米材料屏蔽紫外线的功能可大大提高 PVC 塑钢门窗的抗老化黄变性能 , 利用纳米材料可大大提高塑料管材的强度等。总之 ,人们对绿色环保材料的需求不断提高 ,建筑材料生产商需加大投资与研发力度 ,生产无毒无害的绿色环保产品 ,如此 ,人们居住的环境才会越来越健康舒适。

纳米材料行业发展范文第2篇

关键词:纺织品;自清洁;微生物污染;有机污物

我国是纺织品生产和加工大国,随着科技和社会的不断发展与进步,人民生活水平逐渐提高,人们对纺织品的要求也正在逐步变化,从较为单一的保暖舒适型逐渐向安全、健康、自洁、美观等功能型转变[1]。为了适应社会市场需求,提升产品档次,增加产品附加值,新型的自清洁纺织品应运而生。

在日常生活中,人们不可避免地会接触到各类真菌、细菌等微生物,而各式纺织品往往是它们的良好栖息地,这些微生物在合适的外界条件下迅速繁殖,不仅会使纤维制品变色、发霉、脆化降解,而且还会对人体皮肤产生异常的刺激,诱发各种皮肤疾病,影响人们身体健康[2]。同时,它们还会通过间接的方式传播疾病,如在医院、宾馆、饭店、浴室、养老机构等公共场所引起的交叉感染,影响环境卫生[3]。因此,对纺织品抗菌性能的研究和开发就显得格外重要。此外,新型的自清洁纺织品除了需具有优良的抗菌性能,还应对有机污染物具有一定的去除能力,使得人们在日常的工作和生活中不经意间沾染的污物,如咖啡、红酒等能够通过纺织品的自清洁性能进行自我降解,防止污染。

1 纳米技术在自清洁纺织品中的应用

随着时代的发展,由于传统制备方法已不能完全满足现代纺织品的多种需求,且在其洗涤或穿着过程中的优越性日显不足,而纳米技术能使纺织品具备高耐久性[4]。纳米材料除能够直接添加到合成纤维中使复合材料改性外,也能通过对天然纤维的整理赋予其特殊的性能。而且,存于纤维表层的纳米粒子不会影响其透气性或手感,因此,纳米技术可使新型纺织品的功能如虎添翼,超越传统织物[5]。

如今,纳米技术已进入自清洁纺织品的开发领域[6]。由于构成微纳米材料的微粒具有特殊的表面效应和小尺寸效应,因此能够产生与常规材料不同的物理、化学性质,如具有高强度、高韧性、良好的导电和静电屏蔽效应,并能够抗紫外线、吸收可见光和红外线、抗老化,具有很强的抗菌除臭功能和吸附性能等[7]。将具有特殊性能的纳米材料与纺织材料进行复合,制成的各种功能纺织品的优越性显而易见[8]:首先,在防水和去污方面,纳米技术可使杂质微粒不再黏附于纺织品纤维上;其次,负载于纺织品表面的某些纳米光催化剂可利用太阳光射线降解有机污染物。由此,自清洁纺织品不仅能很好地清除咖啡和红酒之类的污物,而且也能有效地防水、防臭和抗菌。目前,世界上许多国家各地的研究机构,都推出了纳米纺织产品[9]。

2 抗菌自清洁纳米复合材料

由纤维组成的纺织品,由于其多孔式物体形状和高分子聚合物的化学结构利于微生物附着,成为微生物滋生、繁殖的良好寄生体,它除了对人体的造成危害之外还会污染纤维。抗菌织物是指对细菌、真菌及病毒等微生物有杀灭或抑制作用的纤维织物,其目的不仅是为了防止纺织品被微生物粘附而损伤,更重要的是为了防止传染疾病,它能够隔离病菌和阻止微生物的过度繁殖,在人体皮肤这样的自然屏障外增加一道防御屏障,保证人体的健康和穿着舒适,降低公共环境的交叉感染率,使纺织品获得卫生保健的新功能[10]。

目前作用于纺织品上的常见抗菌物质主要分为有机抗菌剂和无机抗菌剂,有机抗菌剂的主要抗菌原理是将带正电荷的胺基与细胞表面的负离子相结合,破坏细胞膜,从而杀死细菌。由于其具有杀菌力强、来源广泛、效果迅速、价格便宜等优点,曾得到广泛应用;但在使用过程中,人们发现这类抗菌剂具有一定的挥发性,且耐热性较差,难以与纺织纤维熔纺,且在长期使用后有析出现象产生,会对人体造成危害,因此,人们又将注意力逐渐转向无机类抗菌剂。与有机类抗菌剂相比,无机抗菌剂不仅具有广谱、高效、持久的抗菌性能,且使用安全,对环境友好,为绿色环保纺织品的生产开辟了另一新的方向。

3 光催化自清洁纳米复合材料

鉴于抗菌织物对人体健康和卫生保健的诸多贡献,人们对于纺织品表面所沾染的有机污物的去除方法也进行了相关研究,其中光催化技术引起学者们极大的兴趣。光催化技术是指利用不同光源照射某些物质使之发生催化反应,能被光催化反应的物质叫光催化剂。目前报道应用较多的光催化剂主要是TiO2,有潜力作为光催化剂的还有ZnO和SiO2等纳米材料。

将光催化剂与纺织纤维进行复合所制成的自清洁纺织品主要表现为光自清洁处理过程。这是通过在纺织品表面附着TiO2、ZnO等具有光氧化催化能力的光催化剂,这类光催化剂在紫外线或太阳光的照射下发生的光催化反应所形成的空穴/电子对与沾附在纺织品上的有机污垢结合而发生氧化还原反应,彻底将其氧化形成CO2和水等无毒无害物质;另一方面,h+/e-与表面和空气中水反后可产生ROS和・OH等活性物质,它们具有强氧化作用,不仅能氧化纺织品表面所黏附的微生物,也可将所沾染的有机化学污染物降解完全,从而起到杀菌、除臭、自洁等作用。由于在上述反应过程中光催化剂不直接参与反应,从而使得该反应可反复进行,因此,光催化剂可不断地清除纺织品上的污物。

随着国民经济的不断发展和人们保健意识的提高,我国的消费市场日益呈现出对自清洁纺织品越来越旺盛的需求趋势,开发和应用自清洁纺织布有着十分重要的意义和广阔的市场前景,也已成为纺织布行业发展的主要方向之一。

参考文献

[1] 王宗乾, 何铠君, 吴开明, et al. 自清洁功能性纺织品研究进展[J]. 现代纺织技术, 2014, (01): 60-64.

[2] Purwar R., Joshi M. Recent developments in antimicrobial finishing of textiles - a review[J]. Aatcc Rev, 2004, 4(3): 22-26.

[3] Perelshtein I., Lipovsky A., Perkas N., et al. Making the hospital a safer place by sonochemical coating of all its textiles with antibacterial nanoparticles[J]. Ultrason Sonochem, 2015, 25: 82-88.

[4] 俊林. 回顾与前瞻:自清洁纺织品的研发[J]. 中国纤检, 2008, (01): 64-65.

[5] Roland F. Contribution of nanotechnologies in textiles[J]. Actualite Chimique, 2012, (360): 28-31.

[6] Hu L.B., Cui Y. Energy and environmental nanotechnology in conductive paper and textiles[J]. Energ Environ Sci, 2012, 5(4): 6423-6435.

[7] Silvestre J., Silvestre N., de Brito J. Review on concrete nanotechnology[J]. Eur J Environ Civil Eng, 2016, 20(4): 455-485.

[8] Hubbe M.A., Rojas O.J., Lucia L.A. Green modification of surface characteristics of cellulosic materials at the molecular or nano scale: a review[J]. Bioresour, 2015, 10(3): 6095-6206.

纳米材料行业发展范文第3篇

“十五”期间,北京化工大学以第一单位(个人)获国家技术发明奖3项,国家科技进步奖7项,获省部级奖励36项。申报发明专利280项,授权101项。被SCI收录论文1050篇,被EI收录论文706篇,被ISTP收录论文187篇。据教育部科技发展中心统计,2004年学校被SCI收录论文244篇,居全国高校第35位,比2000年前进了50位,2005年SCI收录论文413篇;特别是在SCI被引次数由2000年的18篇次、名列63名,上升到了2004年的288篇次、名列全国高校第36名。这对于一个只有800多名专任教师队伍的学校来说是殊为不易的。

以基础、应用基础为先导 构建知识、技术创新的平台

近年来,插入化学这一概念已逐渐被国际学术界认可并成为研究热点,十年间发表的SCI论文数目几乎增加了一倍,2004年达到2029篇。以长江学者段雪教授领衔的科研团队通过这一前沿领域的研究,在国内外著名学术刊物上发表被SCI收录研究论文100余篇,为完善和丰富超分子插层组装理论做出了贡献,奠定了在国际、国内相关研究领域的学术地位;近5年以来,共申报国际发明专利17项(已公开5项,并有2项进入国家阶段),申报国家发明专利99项,授权国家发明专利32项、公开国家发明专利29项,针对结构与技术创新构筑了较为完整的自主知识产权体系。基于应用基础研究和工程化及产业化的科技成果,2004年获国家技术发明二等奖1项,2001年获国家科技进步二等奖1项,还先后获得省部级成果奖励5项,形成了稳定的、有特色的、具有国际影响力的优势研究方向。

开发共性、关键技术 为行业科技进步服务

作为一家具有行业特色的高校,学校针对行业中一些关键、共性技术,组织研究、攻关,并将成果及时在企业中推广应用,这些成果在解决经济建设、社会发展和国防建设中的重大问题方面做出了突出贡献,产生了显著的经济效益和社会效益。

如,“丁基橡胶生产技术“于2002年8月用于工业生产中,生产结果表明,该技术已处于国际先进水平。这一关键技术的攻克为企业创造了5亿多元的经济效益。“大型高效搅拌槽/反应器的成套技术及装置”这一共性技术的开发,结束了我国关键的大型搅拌槽/反应器设备长期依赖进口的历史,与国内外技术相比,具有适应性强、单台设备生产能力高、操作弹性大、性能价格比高等特点,有明显的竞争优势。“特殊物料分离技术”已应用在高粘度、易自聚、含固体颗粒物料等270多套装置中。2003年对应用该技术的10家企业近三年的情况作了调查,他们开具的证明表明,三年内取得经济效益13亿元,节省蒸汽一百多万吨,减少化学污染物料排放约4万多吨。这一共性技术的开发应用,对推动行业的科技进步,大幅度提高生产能力、产品质量和经济效益,减少能耗物耗和污染物排放等方面做出了重要贡献。

上述案例说明,关键技术、共性技术对推动行业的科技进步,提高行业的国际竞争力有着十分重要的作用。与企业不同,学校开发的这类技术不求自身独占,而总是力求让更多企业使用,以充分发挥它在推动经济和社会发展中的作用。

扶植、培育新的生长点 加强对高新技术的研究开发

近几年,学校生物化工技术的研究开发得到了长足的发展,环境领域项目明显增加,计算机应用技术研究持续发展,农业工程有关的研究工作开始显现成效。在生物技术加工过程,特别是微生物发酵平台技术和脂肪酶催化,在国内有一定的优势。在生物资源和生物能源领域,开发了从青霉素菌丝体中提取麦角固醇、壳聚糖和氨基葡萄糖的新工艺,先后获得2001年中国石油化工科技进步二等奖,2002年国家发明二等奖。酶法合成生物柴油的小试已于2004年1月通过了技术鉴定。在分离工程和中药现代化方面,开发了中药连续多级逆流多级萃取设备及工艺,获中国商业联合会科学技术进步一等奖、2005年国家科技进步二等奖。

依靠现代化工技术 改造和建立新型化工产业

现代化工技术主要特点是“绿色化,资源高效、集约化,进而改善产品结构,降低资源消耗并从根本上减少环境污染。”利用现代化工技术改造传统化工基地,建立新型化工产业,提高其竞争力具有举足轻重的作用。如:具有国际领先或先进水平的研究成果超重力技术,在长江学者陈建峰教授的带领下,在较宽领域中进行了大量有关超重力高新技术的研究。学校首创超重力法制备纳米材料技术,成功合成出纳米碳酸钙、纳米阻燃剂、纳米电子化学品、纳米白碳黑、复合纳米材料等产品,并成功实现纳米碳酸钙的大规模工业化生产;在世界上首先实现了超重力法油田注水脱氧的商业运行;协助美国Dow Chemical公司建成了世界上最大的超重力反应分离装置,取得了巨大的经济效益;多项超重力反应与分离示范技术已出口美国、新加坡和台湾地区。中心在超重力反应与分离、制备纳米材料技术以及高技术产业化方面走在世界的前列,取得了一批具有国际影响的成果:2001年获北京市科技进步一等奖、2002年获中国高校科学技术(发明)二等奖、2003年获国家技术发明二等奖,近200篇,申请国际发明专利9项(已授权2项),申请国家发明专利35项(已授权10项)。

积极开展科研组织的创新

结合当前国家经济社会发展的重大需求,在基地、团队建设基础上,学校组建安全科学与监控工程中心、国防新材料研究中心、资源与环境研究中心、能源工程研究中心。在这四个中心建设的指导思想中,首先改变了学科建设以学科点申报为导向和目标的习惯做法,其所涉及研究领域大多数尚未完整体现于现有学科专业分类体系中,而是紧密结合了经济社会发展面临的重大问题。学科专业是知识划分和知识生产制度化的产物,学科制度通过规范有效地推动了学科新知识的增长,但同时形成了学科之间相对封闭甚至冲突,不利于学科之间的交流,从而在一定程度上抑制了学科内部的知识创新活力。其次,打破现行人员行政隶属关系的壁垒,包括绩效考核体系、利益分配管理办法等方面对学科交叉与融合形成的人为阻滞因素。第三,通过人事聘任制度的深化改革,加强学科建设中个体责任意识,大力扶植各层次科技创新团队。

加强统筹、协调 实现集成科学和技术、工程的重点突破

由于历史原因,学校在科研基地建设方面相对薄弱。通过努力,学校近年新增2个北京市重点实验室、2个教育部重点实验室和1个教育部工程中心。

全球性资源匮乏和行业资源消耗高,已成为制约化学工业发展乃至国民经济发展的首要矛盾。学校以“可控化学反应科学与技术基础可控化学反应科学与技术基础”教育部重点实验室为基础,瞄准化工与资源的学科交叉点――化工资源有效利用,积极组织协调,按照以化工手段解决资源问题为主导思想,充分利用学校化工、材料和化学3个一级学科布局紧凑、专业方向完整的优势,通过化学、化工及材料等学科间的交叉、渗透和整合,形成以化工资源有效利用为特色方向,“化工资源有效利用”国家重点实验室已经纳入建设计划。

纳米材料行业发展范文第4篇

关键词:石墨烯;海尔石墨烯;石墨烯电池;石墨烯薄膜

一、石墨烯行业的现状分析

1.石墨烯材料的发现

2004年,英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈・盖姆和康斯坦丁・诺沃肖洛夫,成功从石墨中分离出石墨烯,证实石墨烯可以单独存在,因此两人共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯既是世界上最薄的材料,也是最强韧的材料,断裂强度比最好的钢材还要高二百倍。作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”,有些科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。

2.目前石墨烯行业的成果

2016年3月30日,搭载石墨烯电池的爱玛电动车在超威黑金高能量电池全国极限挑战赛上以来回奔跑120公里的优秀成绩。这是自从2013年“爱玛?骑迹千里”打破吉尼斯世界纪录后,又一个行业最高纪录。

2012年9月,浙江宁波的墨西科技有限公司年产300吨的石墨烯项目正式投入建设。2013年4月,贵州的新碳高科有限责任公司正式宣布推出全国首个纯石墨烯粉末产品-柔性石墨烯散热薄膜。

2013年初,洛克希德・马丁公司投资1500万美元用于开发海水淡化的石墨烯技术。石墨烯包覆沙砾可组装成过滤材料,此材料对汞的去除能力是其他吸附剂的5倍,石墨烯-磁性铁纳米粒子复合物用于从水中分离砷。

2015年3月20日江苏道森新材料有限公司成功研发初石墨烯防腐涂料,并应用于海上风电塔筒的防腐,不仅填补了我国将石墨烯运用于防腐领域的空白,还打破了洋品牌对我国风电涂料市场的长期垄断。

3.制约石墨烯行业发展的主要因素

(1)生产成本

生产成本较高制约着行业的发展。目前,石墨烯行业面临的最关键的问题是制造成本普遍偏高。在可以运用石墨烯的大部分领域,生产石墨烯的成本约1000元/克,仅在极少领域出现了百元以下的产成品。

(2)制备技术

目前,常用的制备技术有:氧化还原法、超临界法等。石墨烯仅可以少规模制备。制备技术对生产成本起决定性的因素,制备技术的不完善导致了石墨烯行业目前不会盈利或尚处于研究阶段。制备技术的提高可能使制造成本显著降低直至规模化生产。

(3)下游应用领域的规模化

如果石墨烯下游产业的客户能参与进来,那么可以通过上下游的互动来加快石墨烯的产业化步伐。目前石墨烯产业较大的瓶颈仍在于下游的应用,还没有一个领域可以实现石墨烯的规模化应用。因此,当前石墨烯产业化的关键是在近期实现石墨烯在下游的某一两个应用领域的突破

二、石墨烯在海尔的应用前景分析

1.石墨烯的应用前景

石墨烯,来源于石墨,主要是来源于鳞片石墨。通过插层或氧化的方法,将石墨解理成单层或多层石墨烯。不同制备方法得到的石墨烯,其物理或化学特性并不一样,因而其应用领域也就不一样。目前,石墨烯行业主要的研究领域有:锂电子电池、防腐涂料、散热涂料、导电油墨、导热膜片、抗静电塑料、生物医疗等领域。

2.石墨烯对海尔产业的影响

下面选取对海尔现有产业有极大影响的四个领域进行深入分析:

可以看出,以上四个领域均可以对海尔现有产业升级、改造。目前,这四个领域,最热门的是电池领域,进入电池领域的机构有华为等企业、清华大学等高校,并成立了许多石墨烯电池科研机构或公司。对海尔来说,也许在石墨烯领域可以率先突破的领域是电池领域。

三、石墨烯产业在海尔的商业模式分析

1.石墨烯-电池

(1)石墨烯电池应用于海尔数码产品

这几年,智能手机发展十分迅速,但续航能力不足也制约着手机业的进一步发展。海尔可以争取成为苹果、三星、华为等手机厂商指定的电池供应商,为手机厂商提供原装的手机电池。如果都采购海尔的电池,那么海尔的利润将十分可观。

海尔的产品众多,但是手机、笔记本和数码照相机等电子设备一直不温不火,这方面的业务是海尔需要努力提升的方面。海尔可以把石墨烯应用于自家手机、笔记本、数码照相机等的电池中,获得更好的性能,以此为卖点,尽可能的提高自家这些产品的销量,获得更可观的利润。

(2)石墨烯电池应用于海尔家电

海尔可以将石墨烯电池与洗衣机结合,制造适合高校学生用的、带有可拆卸的电池洗衣机。目前绝大部分高校提供洗衣服务,但是基本都是一个宿舍楼有几个洗衣机或者一层有几个。很多学生用来洗袜子、也有些用来洗内衣,细菌比较多,容易造成交叉感染。海尔可以制造价格低廉的小型(3KG左右)洗衣机,这样,即便是一个宿舍共买一个,细菌的问题也可以得到有效的控制。海尔的可拆卸电池还可以解决很多高校宿舍限电压的问题。

(3)石墨烯电池应用于电动汽车

新能源汽车发展的拦路虎是充电难和充电时间长。目前,新能源汽车的瓶颈在电池上,谁先掌握了最核心的电池技术,谁就先掌握了新能源汽车未来的发展,在目前新能源汽车充电技术普遍不能满足快充的情况下,海尔研发石墨烯电池,将对新能源汽车行业带来巨大的改变。海尔可以和国外的日产、三菱等或国内的比亚迪、奇瑞、沃尔沃等合作,拿下这些企业的电动汽车电池订单,也可以和公交公司电动汽车供应商合作,给他们提供电动公交车电池。

2.石墨烯-散热涂料

石墨烯散热涂料可应用于LED灯具,有效降低LED灯温度,特别是解决大功率LED灯的散热问题,可以延长其使用寿命。石墨烯散热涂料具有的降温效果使还可以减小散热器的体积,对于小功率的LED灯,甚至可以避免使用槽式散热器,而仅仅使用涂覆有石墨烯涂层的平板式铝片,从而显著降低LED灯具的成本。此外,石墨烯散热涂料还可以应用在空调、大功率芯片等领域的散热中。

(1)石墨烯散热涂料应用于海尔数码产品

未使用石墨烯导热膜时,智能手机局部区域的温度可以接近50℃,若使用石墨烯散热膜,则可避免局部过热,使热量在整个背面上均匀散发,表面最高温度可降低至35℃以下。

(2)石墨烯散热涂料应用于海尔灯具

市面上,海尔的灯具的销售量不是太好,海尔可以把握石墨烯发展的机会,提出节约型照明设备,比如说主打家庭用的LED灯。同样,也可以和主做LED灯具的企业合作,如欧普照明等。

3.石墨烯-过滤薄膜

据资料显示,我国有25%的人在饮用不良水质,近3000万人饮用高硬度水质,5000多万人饮用高氟化水质,加之自然水与地下水的严重污染,饮水安全成为人们无法忽视的问题,同时也是净水器行业迅速崛起的契机。近日,洛克希德马丁公司成功发明了能够生产低耗能薄膜的技术,可协助薄膜生产商研发新一代的低成本海水淡化设施。它的厚度是目前市场上最好薄膜的1/500,强度却达到 1000 倍,过滤盐分所需的能源和压力是1/100。

石墨烯过滤薄膜应用于海尔净水器

2015年海尔家用净水器在国内销售排名位于前十名,销量还不错。海尔如果以此为契机,抓住石墨烯在净水方面的优势,做强做大海尔家用净水业务。同时近几年干旱凸显,人工降雨次数曾多,海尔可以发展大型净水机,实现污水处理、海水淡化,解决农业灌溉用水问题。

4.石墨烯-防腐涂料

研究表明,用1%(质量分数)的石墨烯代替50%(质量分数)的锌粉,可达到富锌环氧涂料相同的防腐蚀效果,同时还可以提高防腐蚀时间。另外,每吨涂料可以便宜1000多元。用石墨烯制备的涂料涂覆在金属铜、镍表面,相比于裸铜,腐蚀速率减慢7倍,镍的腐蚀速率慢4倍,充分证明石墨烯在保护金属腐蚀方面巨大的潜力。

石墨烯防毒涂料应用于海尔家电

海尔可以利用石墨烯的特性,进行白色家电的升级。以海尔的最出名的产品-冰箱为例。此项升级后海尔冰箱可以更加抑制细菌生长,可以延长食物保存时间。此外,海尔的冰箱本身将具备更强的抗腐蚀性,延长冰箱的使用时间。有助于海尔品牌的提升,相反,如果海尔不把握此次机会升级和改进冰箱业务,海尔极有可能被同行其他品牌超越,到时,后悔就为时晚矣。

四、海尔关注石墨烯行业发展实施的建议

1.深入研究并跟随国家政策方向

“十三五”规划重点强调了石墨烯行业的发展。近年来国家成立关于石墨烯的各种组织,足以体现对于石墨烯的重视。海尔更应把握机会,顺应时代潮流,紧跟时代步伐。在石墨烯发展的浪潮中创造属于自己的一片天地。

2.加强与石墨烯组织的合作

在所有国家中,中国申请的石墨烯专利数量是最多的,已超过2200项,占全世界的1/3。中国的石墨烯产业技术创新战略联盟在北京成立了。海尔于2016年5月18日已经加入国内首个石墨烯创新中心-青岛国际石墨烯创新中心,之后可以申请加入中国石墨烯产业联盟,可以通过资金支持或其他方式共享或利用现有的专利技术并通过人才的引进,进一步打造属于海尔自己的石墨烯制备技术。

3.解决制备技术问题

目前,石墨烯是最被看好的纳米材料,应用十分广泛。石墨烯的制备与应用仍存在挑战,制备工艺与低成本量产是当前石墨烯行业发展的关键。低成本生产高质量的石墨烯是今后研究的重点方向,工业化生产将进一步促进石墨烯的应用。墨烯的应用对于投资界而言将是一个巨大的新兴领域。对于不同的应用领域,采用哪种制备技术与工艺都将扮演着关键角色。

4.重视人才引进

由于石墨烯是新兴行业,业内对于石墨烯的研究尚不完善,再加上我国对于石墨烯的研究起步较晚,但我国已经是石墨烯研究最活跃的国家之一。海尔可以与英国曼彻斯特大学合作,相较于华为,海尔可以采取不同的合作点。海尔更应该加强海外专业人才的引进,组建专业研究团队,提高研究水平,毕竟海外人才目前在石墨烯行业处于领先的水平。可以在住房、出行、经济等方面给与相关人才最大可能的照顾与优待,促使他们尽最大努力帮助海尔在石墨烯电池行业站稳脚步。

5.下游应用领域的规模化

目前制约石墨烯发展的主要问题是生产成本。随着石墨烯制备技术的不断提高,规模化制备后,成本也将逐步下降。当价格降低到大众可接受的程度时,石墨烯将迅速渗透到下游产业中,实现石墨烯在下游产业的规模化应用。

6.树立品牌形象

纳米材料行业发展范文第5篇

关键词:钕铁硼 发展现状 趋势分析 前景展望

中图分类号:F270.7 文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2016)05-294-02

一、引言

自1983年日本助友金属公司首次发明以来,钕铁硼永磁凭借其高剩磁、高矫顽力以及高磁能积且具有良好的动态回复特性等优点,迅速在世界范围内掀起一股开发研究热潮。特别是美国、日本等近年来在该领域内投入大量的人力、物力和财力,使得钕铁硼永磁的开发和应用得到了超常规的发展。欧洲共同体拨专款研制钕铁硼永磁材料,在钕铁硼的生产制造工艺上,不断取得新的突破。目前,钕铁硼永磁的应用,已涉及国民经济的各个领域,特别是在永磁除铁器、计算机工业、信息工业、汽车工业、核磁共振成像工业、CD-ROM、DVD音像工业及磁性分离器等方面有着广泛的应用前景。钕铁硼永磁的开发和应用,已成为一项上升为国家高度的战略性新兴产业。

二、稀土永磁钕铁硼的发展现状

我国钕铁硼磁体的产量上已经超过日本,是生产大国。近年来,先后涌现出近10家产销超亿元的企业集团以及10多家电子元件百强企业、20多家出口创汇超百万美元的企业,国内外订单充裕,销售市场广阔,显示出这个行业发展正驶入“快车道”。

目前,稀土永磁材料在核磁共振成像仪、电机、音响、磁选机、电度表、磁化器、传感器等器件上的应用有扩大之外,在高新技术、国防军工、工农业和家用电器等领域的应用取得了很大的进步。近年来在地震检波器、永磁除铁设备、磁渗药品、电动车、汽车等新应用发展较快。目前我国烧结钕铁硼在各个领域应用比例为:电声音响占32%,磁化器占21%,电机和传感器占31%,磁联轴及磁选机占9%,音圈马达及电度表占5%,其他为2%。

粘结钕铁硼永磁材料的生产及应用开发较晚,应用面不广,用量较小,主要用于办公室自动化设备、电装机械、视听设备、仪器仪表、小型马达和计量机械方面。近年我国粘结钕铁硼永磁材料的应用比例为:计算机占62%,电子工业占7%,办公室自动化设备占8%,汽车占7%,器具占7%,其他占9%。

钕铁硼磁体可广泛应用于电动机、发动机、音圈马达、磁共振成像仪、通信、控制仪表、音响设备等方面。其最主要的应用领域是VCM(音圈马达),目前国外生产的烧结钕铁硼磁体约有一半用于VCM。除VCM以外,应用较多的领域是电动机和发电机,随着汽车工业的发展,今后这一领域对钕铁硼磁体的需求量将有较大增长。稀土永磁电机市场潜力大,是国内尚未充分开发的巨大领域。目前稀土永磁电机约有200万kW,只相当于各类电机总容量4亿kW的0.5%。若用稀土高效节电机替代老式J-JO及J2-JO2系列电机的50%,即1亿kW,则约需高性能烧结钕铁硼磁体5万吨。使用稀土永磁高效电机可节能15%-20%,减轻电机重量20%以上。稀土永磁高效电机已列为科技部“稀土应用工程”重点项目。

三、稀土永磁钕铁硼发展趋势分析

(一)开发高磁能积和高性能的各向异性稀土粘结磁体,突破技术瓶颈

1.要开发高磁能积粘结磁体。目前,稀土永磁材料的主导产品是钕铁硼,但从当前技术发展的需求来看,钕铁硼也存在一定的局限性。一般来说,磁体分为两类:烧结磁体和粘结磁体。钕铁硼烧结磁体是各向异性的,并且是全密度磁体,应用日益广泛。而钕铁硼粘结磁体是各向同性的,钕铁硼粘结磁体的不足不断凸显出来,首先,其磁粉是各向同性的,最大磁能积不过16MGOe;其次,成型工艺也有一定的局限性:钕铁硼快淬磁粉主要用于制作压缩粘结磁体,其产量仅占总粘结磁体产量的3%。随着电器小型化发展趋势的要求,开发高磁能积的粘结磁体成为市场新的需求方向。

2.要开发和生产高性能的各向异性稀土粘结磁体。为了满足低碳经济的发展要求,开发和生产高性能的各向异性稀土粘结磁体成为当前世界永磁材料领域前沿的尖端课题。国际上开发新型各向异性稀土粘结磁体有两个途径:(1)开发新材料,研究稀土铁氮新型永磁材料,制造单晶颗粒各向异性磁粉;(2)开发新工艺,制造具有织构的钕铁硼各向异性磁粉,包括制备钕铁硼HDDR(即吸氢―歧化―脱氢―再复合)各向异性磁粉和热挤压各向异性磁粉。

(二)保持辐照稳定性,实现在航空航天领域实现普遍应用

随着稀土永磁材料的不断发展,具有较高矫顽力和磁能积的高性能稀土磁体广泛应用于磁约束受控热核聚变、同步辐射装置、粒子加速器、波荡器、自由电子激光系统及核武器冲击系统和第四代光源的插入件等领域。随着我国航空航天技术的高速发展,神舟系列飞船的上天和嫦娥探月工程的启动等等,稀土永磁材料在这些领域的应用越来越多,对其进行辐照稳定性的研究显得格外迫切。SmCo磁体的辐照抗性比NdFeB的要强,这与它们的矫顽力机制有关,SmCo磁体的矫顽力为钉扎场机制,而NdFeB是成核场机制,这两种不同的矫顽力机制对其辐照稳定性有一定影响。通过掺杂提高磁体矫顽力,增大磁体长径比提高磁体工作点,通过涂覆或外加保护箱阻隔高能射线的射入等方法来提高磁体辐照抗性。