中国纳米材料发展历史

中国纳米技术发展的历史及现状我国政府对纳米材料及纳米技术的研究一直给予高度重视，国家和各地方通过“国家攻关计划”、“863”计划、“973”计划的实施，积极投入力量和资金，使中国纳米的研发水平获得了很大的发展。

中国纳米材料和纳米技术的研究，已初步形成以各具特色的两大纳米研发中心――北方中心和南方中心为核心，辐射四周的格局。

北方纳米研究开发中心以北京为中心，包括中国科学院的纳米科技中心、化学所、物理所、金属所、化冶所、感光所、半导体所，以及北大、清华、北京建材科研院、北京钢铁研究总院、北京科技大学、北京化工大学、北京理工大学、天津大学、南开大学、吉林大学等；南方纳米研究开发中心以上海为中心，包括中国科学院的冶金所、硅酸盐所、原子核所、固体物理所、上海技术物理所，以及上海交大、复旦、同济、华东理工大学、华东师范大学、中科大、浙江大学、南京大学、山东大学等单位。

除上述两大中心外，西北的西安、兰州，西南的成都以及中南的武汉等也在该领域有所建树。

北方中心的主要研究领域包括纳米碳管、纳米磁性液体材料、纳米半导体、纳米隐身材料、高聚物纳米复合材料、纳米界面材料、纳米功能涂层、纳米材料的制备技术、纳米功能薄膜；南方中心则在纳米医学、纳米电子、纳米微机械、纳米生物、纳米材料、纳米材料制备与应用及产业化等领域具有较强的优势。

从地域分布上分析，约80％的纳米研发力量集中在经济较发达的华东和华北地区，但表面上相对集中，实际仍很分散。

比如以上海为中心的南方纳米研究开发中心，有相当一部分的研究力量又分散在合肥、南京等地，尚未形成规模优势。

从系统分布上分析，纳米研发的主要力量集中在高等院校和中科院系统，这两部分的科研力量占整个中国纳米研发力量的90％以上；另外，也有部分企业介入了纳米材料及技术的研发领域，但力量薄弱(约占5％)，而且层次不高。

从人员结构上分析，中国现有纳米材料及纳米技术的研究人员有4500余人，其年龄结构比较合理，学历背景也非常过硬，70％以上的纳米科研人员拥有硕士以上学位，拥有博士、高级职称的约占30％，拥有硕士、中级职称的约占40％。

纳米技术的发展历程及现状纳米技术是20世纪90年代出现的一门新兴技术。

它是在0.10～100纳米（即十亿分之一米）尺度的空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。

由于纳米技术将最终使人类能够按照自己的意愿操纵单个原子和分子，以实现对微观世界的有效控制，所以被认为是对21世纪一系列高新技术的产生和发展有极为重要影响的一门热点学科，被世界各国列为21世纪的关键技术之一，并投入大量的人力物力进行研究开发。

纳米技术的思想是1959年美国物理学家费曼（Feynman R.P.）提出。

到了70年代后半期，有人倡导发展纳米技术，但是当时多数主流科学家对此仍持怀疑态度。

在70年代中期到80年代后期，不少科学家相继在实验室制备得到纳米尺寸的材料，并发现这种材料具有不少奇妙特性。

1990年，当国际商用机器公司（IBM）的科学家运用扫描隧道显微镜将氙原子拼成了该公司商标\"IBM\"，这是第一次公开证实在原子水平有可能以单个原子精确生产物质，纳米技术开始成为媒体关注的热点。

1990年7月，在美国巴尔的摩召开的第一届国际纳米科技大会，标志着纳米科技的正式诞生。

纳米科技主要包括纳米生物学、纳米机械学、纳米电子学、纳米材料学以及原子、分子操纵和纳米制造等很多领域。

扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）在其中起着重要作用。

21世纪前20年，是发展纳米技术的关键时期。

由于纳米材料特殊的性能，将纳米科技和纳米材料应用到工业生产的各个领域都能带来产品性能上的改变，或在性能上有较大程度的提高。

利用纳米科技对传统工业，特别是重工业进行改造，将会带来新的机遇，其中存在很大的拓展空间，这已是国外大企业的技术秘密。

英特尔、IBM、SONY、夏普、东芝、丰田、三菱、日立、富士、NEC等具有国际影响的大型企业集团纷纷投入巨资开发自己的纳米技术，并到得了令世人瞩目的研究成果。

纳米技术在经历了从无到有的发展之后，已经初步形成了规模化的产业。

简述纳米材料的发展历程纳米材料问世至今已有20多年的历史,大致已经完成了材料创新、性能开发阶段,现在正步人完善工艺和全面应用阶段。

“纳米复合聚氨酯合成革材料的功能化”和“纳米材料在真空绝热板材中的应用”2项合作项目取得较大进展。

具有负离子释放功能且释放量可达2000以上的聚氨酯合成革符合生态环保合成革战略升级方向，日前正待开展中试放大研究。

该产品的成功研发及进一步产业化将可辐射带动300多家同行企业的产品升级换代。

联盟制备出的纳米复合绝热芯材导热系数可控制为低达4.4mW/mK。

该产品已经在企业实现了中试生产，正在建设规模化生产线。

联盟将重点研究开发阻燃型高效真空绝热板及其在建筑外墙保温领域的应用研发和产业化，该技术的开发将进一步促进我国建筑节能环保技术水平的提升，带动安徽纳米材料产业进入高速发展期。

纳米金属材料是20世纪80年代中期研制成功的，后来相继问世的有纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。

纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometer material)，是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。

由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。

并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。

纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子(nano particle)组成。

纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。

当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。

我国在材料发展史上的贡献
1.发展材料科学的历程
材料科学作为一门研究材料制备、性能及应用的学科，自20世纪50年代以来迅速发展。

在这个过程中，我国为材料科学的发展做出了重要贡献。

2.纳米材料领域的突破
在材料领域，纳米材料是一个极其重要的分支。

我国在纳米材料的研究方面取得了很大突破。

2004年，中国科学院化学研究所掌握了以水为溶剂制备金纳米线的技术，填补了国际空白。

同年，我国科学家还制备出了世界上第一个太阳能电池纳米材料——钙钛矿纳米晶体。

3.先进材料的应用
我国还在先进材料的研究和应用方面取得了一系列的进展。

2016年，我国科学家为全球首次制备出具有超弹性的氢氧化钠柔性锂离子电池，为全球锂离子电池技术发展指明了方向。

此外，我国科学家还利用新型引力波探测装置发现了两颗具有非常强应变能力的首个高应力SiGe材料。

4.中国材料世界地位的提升
因为这些重大的材料科技成果，我国在材料科技领域的地位也逐渐提升。

我国有了许多高端材料和设备，其中不乏国际顶级的研发团
队和研究机构。

同时，我国在材料学领域的国际学术交流也越来越频繁，国际合作也得到了加强，我国的材料科学水平逐渐与发达国家接轨。

5.总结
中国在材料科学方面的进步越来越显著，国家也把这个领域作为了重点发展方向。

中国科学家们的创新精神在材料科学的研究上得到了充分发挥。

未来，中国科学家将继续在各个领域不断地不断追求进步，不断提升我国的实力和影响力。

纳米材料发展历程纳米材料是指至少在一维尺度上具有完整的结构的物质，其在纳米尺度下的特性和性能表现出独特的属性。

纳米材料的发展历程可追溯到20世纪60年代初，以下是纳米材料的发展历程。

1960年代至1980年代：纳米粉末的产生在20世纪60年代，科学家们开始研究制备纳米尺度下的金属粉末，并发展出合成纳米尺度尺度金属粉末的方法。

到了20世纪70年代，科学家们进一步研究了纳米尺度粉体的特性，发现其具有独特的热学、电学和光学性能。

1990年代：碳纳米管的发现1991年，日本学者水崎秀树发现了碳纳米管，并将其从示意图模型提升为实际物质。

碳纳米管具有强度高、导电性好等特性，在纳米尺度应用领域具备重要价值。

碳纳米管的发现被认为是纳米材料的一次重大突破，为未来纳米技术的发展奠定了基础。

2000年代：石墨烯的发现2004年，曾荫权教授和安德里·海姆发现了石墨烯，这是一种由碳原子构成的二维材料。

石墨烯的发现让人们开始关注二维材料的研究与应用，其特殊的电学、光学和力学性质使其成为纳米材料研究领域的热点。

石墨烯的发现也奠定了二维材料和石墨烯相关应用的研究基础。

2024年代：纳米材料在生物医学和能源领域的应用在过去的十年里，纳米材料在生物医学和能源领域的应用发展迅速。

纳米材料的特殊性质使其在癌症治疗、药物传递和细胞成像等领域具有潜在应用。

同时，纳米材料在太阳能电池、锂电池和储能材料等能源领域也有广泛应用，为能源转型发展提供了新的方向。

未来展望：纳米材料的研究和应用在未来将继续取得突破性进展。

随着新的合成方法和表征手段的发展，科学家们将能够精确调控纳米材料的尺寸、形态和性能。

纳米材料将在各个领域中发挥日益重要的作用，如电子、光电子学、医学、能源和环境等。

同时，纳米材料的安全性和环境问题也需要得到更多关注，确保其应用的可持续性和可靠性。

总之，纳米材料的发展历程经历了从粉末到碳纳米管、石墨烯以及其他二维材料的突破，对科学、技术和工业都产生了深远的影响。