深圳市海力尔技术有限公司
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负责人:张天松
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纳米技术诞生于20世纪80年代末期。它是一门处于前沿领域的多学科交叉的新兴学科。它目前仍然是未被充分认知及未被深入应用的、具有极大潜力的高新科技项目。
纳米是几何尺寸中的一个极小的长度单位,1纳米(nm)是千分之一微米( μ m),是百万分之一毫米(mm),是十亿分之一米(m)。据计算,对于15~50nm粒径的纳米颗粒的表面积为:228m 2 /g(米 2 /克重) 左右。 .
纳米科学是在0.1~100纳米的尺度范围内研究电子、原子和分子的运动规律与特性、颗粒的组合与操纵的一门新兴学科。它是凝聚态物理、材料科学、生命科学、胶体化学、化学反应动力学、表面、界面等多学科的综合与交叉。纳米技术则是应用纳米科学中的研究成果而制造高性能产品的一门新兴工程技术。纳米技术中的主体是纳米材料。而纳米材料通常是指其颗粒尺寸介于1~100nm之间的纳米颗粒,它们大于原子簇而小于通常的微粉,处于原子簇与宏观物体交界的中间地带。纳米颗粒所具有的“小尺寸效应”、“界面效应”使纳米材料在光、电、磁学和化学性质等方面表现出奇异性能,在科学研究、实际工程应用以及高性能产品制造中显示了预想不到的好效果。所以,纳米技术已成为21世纪科学技术研究及应用的重点。
"亚洲奥帝科技有限公司"及"深圳市海力尔技术有限公司"在纳米技术的应用方面经多年的研究已开花结果,尤其在利用纳米材料对物料高效改进性能方面取得了突出进步。
目前主要的技术及应用进展情况介绍如下:
一、纳米材料必需有效分散才能达到效果
纳米材料是主要由尺寸在1~100nm粉体颗粒所组成的粉末。目前纳米粉体的加工方法很多,制备纳米级的各种材料的粉体并不困难,但是纳米粉体在储存、运输过程中通常会团 聚 ( 即出现结团的现象 ) 。而纳米粉体团聚后的粉团就不是纳米颗粒,而是微米甚是毫米级的粉团了,此时,必须将团聚的纳米粉团分散。但是纳米材料在工业应用上的有效分散目前仍然是一个难题,它使纳米材料的应用带来一定的难度。
“海力尔技术”与“奥帝科技”在多年研发及获得专利技术的基础上,吸取了海内、外同行各界的宝贵经验,在纳米材料分散方面取得了突破,使纳米材料有效分散,形成了纳米溶液(下称纳米液),为纳米材料在物料中的应用提供了十分方便的条件。纳米液包含了纳米颗粒状态的粉体以及与纳米粉体互不相溶的液态载体,通过精密的配方,可保证纳米粉体在溶液中不会因储存而团聚。这些纳米液运输、储存与应用十分方便。
二、纳米液在需改性物料中添加与混合后效果显著
由于纳米尺度下的极微小微粒的材料具有特异功能,当有关物料被加入一定的纳米颗粒材料并使这些极少量的纳米颗粒材料与物料之间充分地混合均匀,保持很好分散状态, 那么主体物料的性能在诸多方面就得到改进。
其原因是:纳米材料本身具有很多与粗大颗粒的宏观物料极不相同的特性。按照目前已获得的研究成果与应用效果表明,添加纳米材料之后物料性能明显改进。例如:
(1)油墨、油漆、建筑用涂料等添加纳米液之后物料流动性提高、附着力、着色力、遮盖力, 耐候性增强。用于轿车金属光面漆中,能形成散光涂层,产生丰富的视觉效果。在涂料、油漆、油墨中加入纳米二氧化钛添加液可提高表面硬度,增加耐磨、防腐以及净化空气、抗紫外线、自洁等功能。
(2)抗菌性。将纳米二氧化钛光催化剂用于医院、商场、车站等公共场所,在自然光、灯光,特别是紫外灯的照射下,在空气流通的时候,能有效地杀灭多种细菌和病毒。
(3)净化空气。纳米二氧化钛催化剂对装修时放散出来的甲醛、笨、胺等有害气体有氧化分解作用,形成CO 2 和H 2 O,从而净化了空气。同时也可净化污水,将污水内的有机物进行降解使之形成CO 2 和H 2 O将污水净化。
(4)在塑料、造纸、橡胶、陶瓷、塑料薄膜、纺织品中应用时使这些物料的性能得到改进。有报导介绍在塑料薄膜中添加某种纳米材料0.05%,使该种薄膜强度提高了四倍。在化妆品中应用对紫外线有屏蔽作用以及有防晒功能。
(5)其它应用。在电子材料,高性能机械金属或非金属材料,化工材料等众多行业的材料中添加少量的纳米材料都可以提高有关行业的原材料的性能,从而可以制造出优异性能的各类产品和设备。应用非常广泛,前景非常广阔。
三、纳米液添加方式
选用不同的纳米材料可以配制出各种配方、各种规格的纳米液。人们可以根据不同的用途而采用不同的纳米液。
目前的研究表面,纳米粉体加入主体物料中的比例一般在0.2%~5%的范围。高效的晶体纳米粉体通常只需0.2%就可以达到良好的效果。
按照纳米粉体与液态载体、辅助添加剂的不同比例可以形成不同纳米粉体含量的纳米液。人们只需简单的计算就可以根据所需纳米粉体的数量而确定出纳米液的数量。
具体进行纳米液添加的时候,根据物料的重量以及纳米粉体的用量而确定出纳米液的用量,然后,将纳米液直接均匀地加入物料中,随即进行充分的混合均匀。目的是使极微量的纳米粉体以及有关配方的辅料能够非常均匀地分布到物料的主体中。此过程需要应用有效的搅拌、混合、分散设备, "海力尔"的"旋转振动装置"等专利技术在这方面起到了很好的作用。
物料均匀地混入纳米液之后就成为了改性的纳米物料,就可以用原来的方式使用这些物料,使产品性能得到提高。
四、先进机械技术与纳米技术相结合为物料改性创造奇迹
目前,"深圳市海力尔技术有限公司"在机械技术创新方面取得了成果,获得了“旋转振动装置”、“机械悬浮装置”等专利技术,它们是物料搅拌、混合、分散、研磨核心技术的突破,为有效地应用纳米技术提供了基本手段。
"亚洲奥帝科技有限公司"利用在香港与世界科技界、工业界联系、交流的条件,与海外科技专家合作,研制了适用于不同物料的纳米液配方,为制备各种规格的先进纳米液提供了有力保证。 。
现在,可以说,把先进的机械技术与先进的纳米技术相结合,将可以为物料进行有效的性能改进。使企业的材料,企业的产品性能 , 企业的竞争力等诸方面得到明显提高。
结论.
中国科学院、中国工程院两院院院士,著名纳米科学技术专家严东生教授指出:“21世纪是高科技的世纪,纳米技术的发展对世界经济的发展将起到推动作用。 ...... 目前,纳米粉体应用最广、发挥作用最大、效果最为突出的应用领域是将纳米粉体分散到各种材料基体中,全面改善或提高原有材料各种性能 ”。 众多实践表明, 采用纳米粉体均匀地分散到被改性物料中的方法的确是目前纳米技术能够广泛应用并获得最佳效果的好办法。经初步估算,企业投入的成本可以得到多倍的直接回报。但是,过去由于纳米材料分散上的困难,曾经使不少企业只能望洋兴叹。现在这个困难由于"海力尔"同仁的不懈努力已得到了克服。
“海力尔技术” 公司愿与朋友们一起在利用纳米技术对物料进行改性方面开展合作 。
深圳市海力尔技术有限公司 张天松
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