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5.[语文要常]阅读上面短文,请提出一个有问题,并试着解决(阅读理解纳米技术就在我们身边纳米材料虽然是材料世界的“小不点”，但它却是现代材料世界里的重要一员。
纳米材料是一个大家族，成员众多，有各种各样的类型。
按照材质，可分为金属纳米材料、无机纳米材料、有机纳米材料等；按照用途，可分为功能纳米材料和结构纳米材料；按照特殊性能，又可分为纳米润滑剂、纳米光电材料、纳米半透膜等；按材质形态，则可分为纳米粉末，纳米纤维，纳米膜、纳米块体等。
纳米粉末又称超微粉、超细粉，指粒度在10nm以下的粉末或颗粒，它被开发时间最长，技术最为成熟，是生产其他纳米材料的基础。
另外，它被应用领域也最广，在催化，粉末冶金，燃料、磁记录，涂料、传热，雷达波隐形、光吸收，光电转换，气敏传感等方面有巨大的应用前景。
纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大的具有一定长径比的线状材料，此外，将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维也称为纳米纤维。
其中，蜘蛛丝是天然纳米纤维的典范。
蜘蛛丝是大自然几亿年进化创造的奇迹，是目前世界上最为坚韧且具有弹性的纤维之一，其性能可媲（bǐ pì）美防弹纤维。
早在18世纪就出现了人类利用蜘蛛丝的记载（zǎi zài）。
1709年，人类利用蜘蛛丝做成手套和袜子，并送往法国巴黎展览。
进入20世纪80年代，蜘蛛丝更以其高强度、高弹性、低密度、良好的耐温及耐紫外线等优异特性引起各国研究人员的极大兴趣。
蜘蛛丝是标准的纳米纤（qiān xiān）维，因为它的直径小于100nm 的尺寸极限。
即使如此细的蛛丝织成的网，也可以捕（bǔ pǔ）捉住飞行速度达20千米/时的昆虫，真是十分神奇！有人估算，若蜘蛛网丝达到铅笔那样粗细，甚至可以阻止波音747这样巨型的客机飞行。
蜘蛛丝的主要成分是蛋白质，但它不溶于水，因此蛛丝在雨中也不会融化，当蛛蛋白从蜘蛛体中挤压出时，就成为不溶于水且极其坚韧的固体了，形成一种具有超强度、弹性和韧性的天然钠米纤维。
高技术纤维高技术纤维范围一、名词解释:1.高性能纤维：是指高强、高模、耐高温和耐化学作用纤维，是高承载能力和高耐久性的功能纤维2.导电纤维：比电阻率小于107Ω·cm的纤维。
3．.纳米纤维：纳米纤维是指在材料的三维空间尺度上有两维处于纳米尺度的线(管)状材料，通常是直径或管径或厚度为纳米尺度而长度较大。
4. 生态纤维：具有生物可降解性，废弃后在自然环境中可借微生物发生降解，不会对环境造成长期的或永久性污染的纤维。
5.碳纤维：碳纤维是指碳质量分数达到90%以上，既有碳素结构特征又有纤维形态特征的材料。
二、选择1.下列纤维属于高性能纤维的是kevler2.下列纤维具有导电性能的纤维是金属纤维3.适合制作防弹衣的纤维是高分子量聚乙烯纤维4.空调纤维的特点是保暖5.下列纤维属于再生纤维的是牛奶纤维三、填空1、列举三种高性能纤维：芳香族聚酰胺纤维、超分子量聚乙烯纤维、碳纤维2、提高纤维耐热性的方法①大分子中引入能够形成氢键或提高分子间作用力的一些官能团；②入芳香环或杂环的化合物．提高大分子链的刚性；③高大分子的对称性，从而提高材料的结晶。
3、纳米纤维所具有的特殊性能：量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子的隧道效应4、碳纤维的原料分类：聚丙烯晴基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维5、光导纤维的用途：分叉传光束、光纤内窥镜、光纤通信6、高技术纤维开发途径：导湿纤维开发、吸湿快干纤维开发7、三种功能纤维：光传导功能纤维、调温纤维、透湿快干纤维四、问答题1、超细纤维的主要特点1．纤维细度对纤维性能的影响(1)纤维线密度减小，纤维的结晶度取向度都会提高，纤维的强力增加。
(2)单纤维线密度愈小，抗弯曲刚度愈低，纱线及织物的手感就愈柔软，悬垂性好。
(3)单纤维直径愈小，纤维的比表面积愈大，吸附性增强，去污力提高，过滤性能好，毛细效应强。
(4)传热系数与单纤维的线密度的关系。
当纤维的线密度小于1.1dtex时，纤维的导热系数迅速提高。
1、纳米技术-想象作文350字纳米技术真是神奇!纳米机器人可以杀死癌细胞;碳纳米管又轻又结实;纳米吸波材料让敌人的雷达看不见战机。
纳米技术也可以应用在侦察器上，比如现在的仿生侦察器，太容易被敌人发现。
像机器鸽子，因为目标太大，飞行时容易被敌人击落。
所以我打算发明一种“纳米电波侦察器”来代替机器鸽子。
纳米电波侦察器体积很小，长、宽、高都是1纳米。
在机尾有一个小型喷气推进器，以便快速移动。
在机头有一个摄像头，能辨别是敌军还是我军，是敌方建筑还是我方建筑。
在侦察器内部，到处都是极细的电路。
最中心部分是一块核能电池，能让侦察器行驶100千米。
而在侦察器的下方，是一个电波发射孔。
电波通过这个孔，把信号发射给操控者，这样操控者就可以看到摄像头拍下的具体情景。
在侦察的上方，有一个小小的窃听器，这个小东西负责窃听敌人的秘密情报并录音传给我军。
虽然目前这种纳米电波侦察器还没被发明出来，但我相信，只要我好好学习，总有一天我会发明出来的!2、纳米技术-我的奇思妙想作文350字时光飞逝，一转眼已经到了2035年，现在的我是一位杰出的，有着很多科研成果的发明家了。
我发明了一只神奇的万能笔，它非常高科技，在学习中能帮大忙呢!这支万能笔只有一支普通水笔大小，它里面装有万能芯片，采用纳米材料制作而成，它不仅防水防火，而且防摔还超轻。
笔身是白色的，笔杆上面有红、黄、绿和蓝4个按钮。
点击红色按钮，笔芯就会随着心中所想，自动切换颜色。
点击黄色按钮，就会有自动改错功能。
只要把笔头向错字上一指，错字就会立刻消失并自动更正。
点击绿色按钮，笔就会发光，这样的话，晚上不用开灯，也能写作业。
遇到不懂的题目，点击蓝色按钮，万能笔会把老师上课时讲解的这个知识点的语音反复播放。
除此之外，如果上课开小差的话，笔就会自动报警，当你写作业时坐姿不正确的时候，它也会提醒你。
多么神奇的笔，你想不想拥有呢?这只神奇的万能笔使我们的学习方便了许多。
虽然这只是一种梦想，但我相信终有一天会变成现实。
纳米纤维纳米纤维：是指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料，广义上讲包括纤维直径为纳米量级的超细纤维，还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维。
纳米纤维主要包括两个概念：一是严格意义上的纳米纤维，是指纤维直径小于100nm的超细纤维。
另一概念是将纳米粒子填充到纤维中，对纤维进行改性。
制造纳米纤维的方法有很多，如拉伸法、模板合成、自组装、微相分离、静电纺丝等。
其中静电纺丝法以操作简单、适用范围广、生产效率相对较高等优点而被广泛应用。
纳米纤维是指纤维直径小于100纳米的超微细纤维。
现在很多企业为了商品的宣传效果，把填加了纳米级（即小于100 nm）粉末填充物的纤维也称为纳米纤维。
目前最细的纳米纤维为单碳原子链，我国科学家已能制造出直径小于0.4nm的碳管，处于世界领先水平。
这种纳米碳管被誉为纳米材料之王，其原因这种细到一般仪器都难以观察到的材料有着神奇的本领：超高强、超柔韧、怪磁性。
因碳纳米管中碳原子间距短，管径小，使纤维结构不易存在缺陷，其强度为钢的100倍，密度只有钢的1/6，是一般纤维强度的200倍，用它作的绳索可以从地球拉到月球而不被自重拉断；它有奇异的导电性，碳纳米管既有金属的导电性也有半导体性，甚至1根纳米管上的不同部位由于结构变化也可显示不同的导电性。
用它作成整流管可替代硅芯片，因而将引起电子学中的重大变化，可将计算机做得极小；用碳纳米管作出的纳米器件可组装纳米机器人，蚊子飞机、蚂蚁坦克等。
碳纳米管可用来作储氢材料，把氢开发成为人类服务的清洁能源。
此外，碳纳米管还可用作隐形材料、催化剂载体及电极材料等。
纳米纤维可以支持"纳米机"的排列，把集成排列的"纳米机"连接成大规模系统。
纳米纤维的主要特点纳米纤维到底有何特点，多数材料小到以纳米论长短时，其本身的物理和化学性能将有所改变，主要表现在：1、表面效应粒子尺寸越小，表面积越大，由于表面粒子缺少相邻原子的配位，因而表面能增大极不稳定，易于其他原子结合，显出较强的活性。
项目十九、纳米纤维
投资额:10亿元。
纳米纤维是指苴径为纳米尺度而长度较长的线状材料。
狭义上讲,纳米纤维的直径介于lnm到100nm之间,但广义上讲,直径低于1000nm的纤维均称为纳米纤维。
纳米纤维具有隔音、隔热、吸附介质、保温、过滤等作用,具有广泛的应用途径。
具体有:
（1）服装,军用、民用皆可。
具有轻薄、防火、防水、保暖。
（2）房屋装修。
替代暖气,减少空气污染,隔音,防火。
（3）空气净化,用于口罩、窗帘等,过滤PM2.5。
（4）水处理。
用作过滤器,吸油、吸附有害物质,促进水资源循环利用。
（5）其他,如生物、医疗保健等。
纳米材料的研究热潮,起于上个世纪90年代。
日本是开展纳米技术基础和应用研究最早的国家。
早在1981年,日本科学技术厅(现称文部科学省)就推出了“先进技术的探索研究计划”,经费直接从日本政府当年的预算中支出。
2000年,美国宣布实施国家纳米技术计划,将纳米技术研究列入21世纪前10年的关键技术领域之一。
（二）评价意见
该项目产品符合《泉州市新材料产业转型升级路线图》（泉政办【2016】38号）中的要求，项目市场比较广阔，符合我市产业布局，但项目单位未能提供相关的技术路线供评价，因此对项目的纳米尺寸稳定性等关键技术及其先进性无法判断，建议请项目单位提供更详细的资料，供进一步评估。
纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大地线状材料，广义上讲包括纤维直径为纳米量级地超细纤维纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大地线状材料，广义上讲包括纤维直径为纳米量级地超细纤维，还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性地纤维.纳米纤维主要包括两个概念：一是严格意义上地纳米纤维，是指纤维直径小于地超细纤维.另一概念是将纳米粒子填充到纤维中对纤维进行改性.制造纳米纤维地方法有很多，如拉伸法、模板合成、自组装、微相分离、静电纺丝等.其中静电纺丝法以操作简单、适用范围广、生产效率相对较高等优点而被广泛应用.纳米纤维是指纤维直径小于地超微细纤维.现在很多企业为了商品地宣传效果，把填加了纳米级(即小于)粉末填充物地纤维也称为纳米纤维.纳米纤维具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应及宏观量子地阳隧道效应.学术术语来源自组装多肽纳米纤维支架地结构特点及应用优势文章亮点：此问题地已知信息：神经干细胞在脊髓损伤修复过程中起决定性作用.脊髓损伤后影响肢体地正常功能，借助于组织工程地方法进行脊髓损伤修复是目前研究地重点，支架材料作为组织工程要素之一，是当前研究地热点.文章增加地新信息：自组装多肽纳米纤维支架作为新型组织工程支架材料不仅解决了材料与细胞相容性差地问题，而且在维持材料地三维特性、促进细胞活性、模仿细胞外基质等方面均优于其他支架材料，是一种理想地组织工程材料，为神经损伤修复研究提供了新地方法.临床应用地意义：进一步探索生物自组装多肽纳米纤维支架地结构特点，设计策略，影响自组装地因素，可以指导设计出更适合细胞培养及移植地自组装多肽；回顾自组装多肽纳米纤维支架在神经损伤修复中地进展，进一步指导支架材料在神经组织工程中地应用.关键词：生物材料；生物材料综述；神经组织工程；再生医学；自组装多肽纳米纤维；神经干细胞；凝胶支架摘要背景：自组装肽纳米纤维凝胶支架能很好模拟体内地微环境，提供一种能促进细胞生长、改善细胞功能、具有合理构成细胞外基质地结构模式.目地：综述自组装多肽纳米纤维支架地基础研究及其在神经组织工程中地研究现状.方法：检索至年数据库、维普数据库有关自组装多肽纳米纤维支架研究进展地文献，关键词为“自组装多肽，纳米纤维支架，神经组织工程，神经干细胞；，，，，”.结果与结论：自组装多肽纳米纤维支架作为新型组织工程支架材料不仅解决了材料与细胞相容性差地问题，而且在维持材料地三维特性、促进细胞活性、模仿细胞外基质等方面均优于其他支架材料，是一种理想地组织工程材料，为神经损伤修复研究提供了新地方法.但自组装多肽领域内仍面临一些挑战，短期地问题包括自组装多肽与新型生物高分子地整合，以及与相对成熟传统移植物地整合；长期问题涉及如何更好地应对体内免疫系统，如何对细胞内地靶点进行治疗，以及如何预测未来高整合支架地发展方向等.杂志出版内容重点：；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；。
一文认识勃姆石材料的制备方法、形貌及应用
勃姆石（γ-AlOOH）是铝土矿的主要组成部分，是一种重要的化工原料，具有独特的晶体结构，广泛应用于催化剂及载体、造纸填料、无机阻燃剂等多个领域，特别是其作为前驱体可制备在陶瓷、电子、吸附和催化等领域广泛应用的三氧化二铝，具有广阔的应用前景。
目前，具有特定形貌的无机纳米材料制备已经成为材料科学领域研究的热点。
尤其是低维纳米材料，由于特殊的物理化学性质及广阔的应用价值受到了越来越多的重视。
一、勃姆石概述
勃姆石，又称薄水铝石、一水软铝石，化学式为γ-Al2O3·H2O或者γ-AlOOH，属正交晶系。
γ-AlOOH是由许多A1O6八面体构成的，Al在八面体中央，O在八面体顶点，八面体通过共面形成双链，再共顶点形成三维骨架结构，其晶体结构如下图所示。
图1 勃姆石的结构
二、勃姆石的制备方法
目前，勃姆石的制备方法主要有酸法、碱法、碳化法、醇铝水解法、水热法、有机配合物水解法等。
（一）酸法
酸法是用碱从铝盐溶液中沉淀出一水合氧化铝。
常用的铝盐有硝酸铝、氯化铝、硫酸铝、矾等，也可将金属铝溶于酸，形成铝溶液，常用的沉淀剂是NaOH、KOH、NHaOH或Na2CO3等。
目前，以硫酸铝和偏铝酸钠为原料制备勃姆石，是生产加氢催化剂载体应用最广的一条技术路线。
其反。
化纤技术进展最新材料制造方法和应用领域化纤技术进展：最新材料制造方法和应用领域随着科技的进步，化纤技术在材料制造领域取得了长足的进展。
本文将介绍最新的化纤材料制造方法以及它们在不同应用领域的应用。
一、纳米纤维制备技术纳米纤维是指直径在纳米尺度范围内的纤维结构。
近年来，纳米纤维制备技术成为化纤技术的研究热点之一，主要有以下几种方法：1. 电纺法电纺法是一种通过电场作用使溶液中的聚合物变成纤维的方法。
该方法可以制备各种形状和结构的纳米纤维，具有许多独特的性质，如高比表面积和良好的力学性能。
这使得电纺法制备的纳米纤维被广泛应用于过滤、纺织、医学和电子器件等领域。
2. 纳米纤维制备中的模板法模板法是一种通过在纳米孔道中形成聚合物来制备纳米纤维的方法。
聚合物溶液通过模板的作用，在纳米孔道内自组装形成纤维状结构。
该方法可制备出直径、孔隙结构可调的纳米纤维，广泛应用于催化剂载体、分离膜和可控释放等领域。
二、功能化纤维材料的制备方法功能化纤维材料指的是通过在纤维中引入特定功能的化学物质，赋予纤维特殊的性能和功能。
以下是几种常见的功能化纤维材料的制备方法：1. 化学修饰法化学修饰法是将功能性单体引入纤维结构，通过化学反应将功能单体与纤维共价结合的方法。
这种方法可以使纤维表面具有特定的性质，例如抗菌、阻燃、超疏水等。
化学修饰法被广泛应用于纺织品、防护材料等领域。
2. 复合材料制备法复合材料制备法是将纤维与功能性材料进行复合，使纤维具有特定的性能。
常用的复合材料包括碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。
复合材料制备法可以增加纤维的强度、耐磨性和耐候性，广泛应用于航空航天、汽车等领域。
三、化纤技术在不同应用领域的应用随着化纤技术的不断发展，化纤材料在各个领域都得到了广泛的应用。
以下是一些典型的应用领域：1. 纺织品化纤技术在纺织品行业中得到了广泛的应用。
高性能纤维如聚酯纤维、聚酰胺纤维等具有良好的机械性能和耐候性，被广泛应用于运动服装、户外用品等领域。
完整版)纳米技术资料纳米材料是指尺寸介于1纳米至100纳米之间的材料，其结构单元的尺寸已经接近电子的相干长度，因此其性质会因为强相干所带来的自组织而发生很大变化。
纳米材料的尺度已经接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。
纳米材料包括纳米金属材料、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。
纳米颗粒材料是由纳米粒子组成的超微颗粒材料。
纳米粒子是指尺寸在1至100纳米之间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
当宏观物体细分成超微颗粒后，其光学、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。
纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米测量技术和纳米应用技术等方面。
纳米材料技术主要着重于纳米功能性材料的生产和性能检测技术。
纳米加工技术包含精密加工技术和扫描探针技术。
纳米材料具有独特性，当物质尺度小到一定程度时，则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为。
当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时，其粒径虽改变为1000倍，但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨，所以二者行为上将产生明显的差异。
纳米粒子表面布满了阶梯状结构，代表具有高表面能的不安定原子，这类原子极易与外来原子吸附键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。
纳米材料的特性纳米粉末因其表面原子处于不稳定状态，具有较高的表面能量，导致其熔点下降，并易于在低温下烧结，成为优秀的烧结促进材料。
此外，当材料的粒子尺寸小到无法区分出其磁区时，就会形成单磁区的磁性材料，因此超微粒子或薄膜制成的磁性材料具有优异的性能。
纳米材料的粒径小于光波的长度，因此与入射光产生复杂的交互作用，这使得纳米材料具有高光吸收率的特点，可用于红外线感测器材料。
纳米材料的发现1980年，德国物理学家XXX在驾车横穿澳大利亚的大沙漠时，思维变得特别活跃和敏锐。
纳米纤维技术介绍1．纳米纤维纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料,纳米是一个长度单位,其符号为nm，为1毫米的百万分之一(l nm=1×10-6mm)。
图1可以直观的比较人类头发（0.07-0.09mm）与纳米纤维直径的差别。
图1纳米纤维直径尺度示例2纳米纤维的应用与优势纳米纤维在众多领域都有应用的优势，这些优势被近年来大量的学术论文报导，同时受到了产业界的重视，一些产品已经在市场上广泛的应用。
这些领域包括：空气过滤、液体过滤、能源/电池隔膜、生物医学、药物缓释控释、健康和个人防护、环境保护、吸声材料、食物和包装等等。
纳米纤维作为过滤材料的优势：纳米纤维在空气过滤和液体过滤材料领域已有市场化的产品，其进入中国市场的方式均为原装进口。
为确保技术壁垒相关企业虽在国内建立了全资子公司，但不设纳米纤维过滤材料生产线。
相关产品有唐®®纳森公司Torit DCE除尘器、燃汽轮机过滤器GDX™、汽车引擎过滤器PowerCore™，唐纳森公司宣称其产品具有无可替代的性能。
另有美国贺氏（H&V）公司FA6900NW、FA6901NW、FA6900NWFR系列空气过滤滤料，以及H&V公司一些型号不明的滤料也有使用纳米材料。
纳米纤维非织造材料对亚微米颗粒的过滤效率是常规的微米纤维非织造材料（无纺布）所无法比拟的。
这一特性决定了纳米纤维在空气中颗粒污染物的分离（电子工业、无菌室、室内环境净化、新风系统、工业高效除尘等）和液体中颗粒污染物的分离（燃油滤清器、水处理等）相关领域具有广阔的应用前景。
（1）纳米纤维直径小——孔隙尺寸小、过滤效率高过滤材料通常为纤维平面非织造材料（纤维无纺布），随着纤维直径的减小，单位面积内的纤维根数显著增加，纤维未搭接处形成的孔隙尺寸显著减小，过滤效率明显提升（如图2所示）。
对于常规过滤材料很难拦截的PM 2.5污染物有很高的拦截效率。
图2纤维直径与孔隙尺寸和过滤效率之间的关系（2）纳米纤维比表面积大——对细微颗粒的吸附能力强纤维直径减小，纤维比表面积增大。
相同的聚合物形成纤维后，比表面积(s)与纤维直径(d)的关系式为：ds1∝,其关系服从图3中的曲线。
可知，纤维直径从10μm减小到100nm（0.1μm）时，纤维的比表面积增加至原来的1000倍。
比表面积的增大，增加了颗粒与纤维接触而被吸附的几率，特别是对常规过滤材料无法过滤的100-500nm的微细颗粒的捕捉与分离，纳米纤维滤料是常规滤料无法比拟的，可以捕获PM2.5污染物中粒径最细小的颗粒。
图 3 纤维比表面积与直径的关系（3）纳米纤维孔隙率高——透气性好纳米纤维无纺布孔隙率高达70-90%，而常规微米纤维无纺布孔隙率在40%左右。
（4）纳米纤维过滤机理为“面过滤”——易清灰、清灰后过滤性能回复率高、使用寿命长常规滤料是“体过滤”（如图4所示），起初过滤效率很低，灰尘先进入滤料的内部，堵塞部分孔隙，过滤效率才有所提升。
但是，这种方式有如下弊端：①增大了过滤阻力，运行能耗高；②在清灰过程不太可能被清除，降低滤料使用寿命；③污染物容易在风压的作用下，脱落到清洁区，影响过滤效果。
纳米纤维滤料是“面过滤”（如图5所示），颗粒污染物被截留在滤料表面，这些表层积灰尘很容易清除。
图4微米纤维的“体过滤”原理示意图表 1 唐纳森使用 Ultra-Web 滤芯工业除尘器节约能耗（数据来自唐纳森网站）图 5 纳米纤维表面过滤原理示意图（5）纳米纤维滤料具有更长的使用寿命和更低的能耗——节约运行成本®表1给出了使用唐纳森公司Ultra-web 滤芯工业除尘器每年节约能耗数据，描述了使用该设备有50 %的能耗折扣：“更高过滤效率=更洁净空气；更低压降=更 显著降低能耗=降低能耗成本；更低的清灰频率=更高的使用寿命”唐纳森这款纳 米纤维滤料的寿命是普通过滤材料的4倍。
同样，在车用空气滤清器中，没有反 吹清灰设计，空气阻力升高到一定值应更换滤清器，纳米纤维滤料阻力升高水平 明显低于普通滤料，寿命可达普通滤料的2倍。
®3． 本项目的纳米纤维滤料产品与国外高端品牌产品的对比本项目的纳米纤维滤料是高性能复合滤料的一种，可以简单地表述为在普 通滤料（基材）上制造一层纳米纤维功能层，形成具有高过滤效率的纳米纤维复 合滤料。
材料高性能的核心在于纳米纤维的形貌——（1）基材表层是否被纳米纤维 功能层铺满？（2）表层功能纳米纤维层的纤维直径是否足够小？是多少纳米？ ——这些要借助电子显微镜观察。
3.1本项目中试产品与国外高端品牌产品的纳米纤维形貌比较用扫描电子显微镜（SEM）研究了国内市场上最高端的进口滤料（A）贺氏（H&V）普通滤料、（B）H&V纳米滤料H&V Nanoweb®、（C）唐纳森纳米滤料Ultra-web®、（D）本项目中试的纳米滤料样品的纤维形貌。
(A)为H&V普通滤纸，纤维直径在10-20μm，过滤效率等级较低；(B)为H&V Nanoweb®纳米滤纸，其利用某种工艺在滤纸的表面复合了一层0.5-1.5μm的亚微米纤维，有MERV13和MERV15两个过滤效率等级的产品；(C)为唐纳森的Ultra-web®滤纸，滤纸表面复合的纳米纤维直径为100nm有MERV13、MERV14、MERV15三个过滤效率等级的产品。
(D)为本项目中试的纳米滤料产品，纳米纤维直径80-100nm过滤效率等级为MERV13、MERV15。
可见，本项目中试生产的纳米纤维直径与本领域国际巨头唐纳森公司的Ultra-web®相当，且比H&V的纳米纤维Nanoweb®直径小，从过滤效率的角度势必优于H&V的纳米纤维产品（这在表2.2中有充分的说明），而与唐纳森的滤料过滤效率相当（唐纳森不单独销售滤料，因此我们无法获得样品来测试效率）。
3.2本项目中试产品与国外高端品牌产品的性能测试结果比较表2中列举了本项目中试阶段定型的2款纳米纤维滤纸性能数据，并对比了未复合纳米纤维前的普通滤料，以及H&V的纳米滤纸Nanoweb®的性能。
可以看出，在同样的测试环境下，本项目制备的纳米滤料效率高于H&V Nanoweb®，远高于普通滤料的17.55%，这些过滤效率的优势均源于本项目将纤维直径缩小到90nm，这与唐纳森公司的Ultra-web®的100nm有同样的水平，参考图6。
过滤性能分级也与唐纳森公司的Ultra-web®处于同样的水平，且初阻力相似。
4．纳米纤维的工业化大规模制造纳米纤维制备的有效方法是静电纺丝技术，它起源于1902年Cooler等人的发明，经过百余年的发展，其物理本质和形成过程已经被多个学科的研究成果所揭示和证明。
随着纳米科技的兴起,特别是20世纪90年代和21世纪初，静电纺丝技术获得了飞速的发展，学术论文呈几何级数增长。
4.1纳米纤维制造原理与过程如图7所示，静电纺丝基本装置主要包括高压电源、喷丝头和接收装置三个部分。
具体工作过程为：（1）在高压电源的作用下，针尖与接收装置之间形成高压静电场；（2）聚合物溶液通过注射器一滴一滴地从针尖送入静电场；（3）溶液在电场力作用下，形成“泰勒锥”，随着电场力的增加，克服表面张力，形成射流，聚合物分子链簇被电场力不断牵伸并从溶液中析出，形成纳米纤维，沉积在接收装置上。
图7针头静电纺丝装置示意图4.2国内静电纺丝设备及问题图8国内针头法静电纺丝设备针头法静电纺丝原理简单，易于实现。
图8给出了2台国内企业制造的电纺丝设备图片，这些设备包含：可平移的针头、连续注液系统等。
为了提高制造效率，很多设备中采用了多针头系统。
生产类似设备的企业包括：北京富友马科技有限公司、深圳市通力微纳科技有限公司、济南米莱仪器有限公司、大连鼎通科技发展有限公司、济南良睿科技有限公司……但是，由于纺丝溶液需要通过注射器一滴一滴地供入电场，采用针头法静电纺丝的这些设备生产效率是十分低下的，基本不具备工业化生产潜力。
4.3本项目纳米纤维工业化生产线本项目结合多年对纳米材料物理、化学的研究和静电纺丝原理、工艺参数的研究，开发了幅宽1m的静电纺丝中试生产线，彻底打破了国外封锁，生产设备专利已获授权，生产方法的发明专利处于公开期。
完全解决了国内所用的针头法（单针头、多针头、多针头阵列）静电纺丝技术在工业化制备纳米纤维中的①产率低、②针头易堵塞、③各针头之间电场分布不均带来的产品质量不稳定的问题。
（1）生产线及生产过程图9示例性地给出了本项目的生产过程，在纺丝设备一端通过退绕机构将基材送入纺丝设备；在静电纺丝区，纳米纤维被制备并沉积到基材上；通过设备另一端的卷绕机构将产品收卷。
图9生产过程示意图（2）生产效率通过调节基材在纺丝区域停留时间，可以控制单位面积纳米纤维的沉积量，形成不同规格的产品。
纳米纤维层越厚，产品过滤效率越高，相应地初阻力也会一定程度提高；纤维越细，对更微小的粒子有更高的过滤效率。
用本项目1.6m幅宽生产线生产MERV13等级的滤料产品生产效率约1000m2/h，按年产5000小时计算，年产500万m2，（按照克重135g/m2和年产量约675吨）。
生产更高等级产品生产效率虽然有所降低，但仍然是目前最高效的生产线，可根据市场需求量随时调整产能利用率，具有规模效应。
（3）生产条件决定因素纳米纤维技术属于微观技术，在产品开发、材料选择、工艺条件确定等方面包含了化学、材料学、超分子科学、纳米科学等前沿科学领域，成功转化为产品需要对这些领域的深入理解和研究。
因本项目的核心技术团队在纳米材料、化学以及超分子自组装等领域有着多年的研究经历，充分地掌握了生产工艺中各种细节问题的原理和解决方案，从实验室小样开发到1m幅宽生产线中试成功也付出了艰辛的努力。
通过中试生产线的研究，已完全掌握了大规模纳米纤维静电纺丝相比常规静电纺丝的各种不同参数及相应的机理。
大规模纳米纤维静电纺丝的发生、纳米纤维的直径、分布、产品质量等主要由如下因素决定的。
a)聚合物参数：聚合物结构、相对分子量、分子量分布、溶解性等；b)溶剂参数：溶剂种类、与其他溶剂复配、沸点、挥发性等；c)溶液参数：浓度、粘度、表面张力等；d)电压、接收距离等。
4.4本项目工艺对材料的适应性本项目工艺方法对基材适应性强，基材可选择的范围广。
在中试阶段只选择了在空气过滤、除尘领域应用广泛、占有较大市场份额的几种普通滤料作为基材。
这些基材包括：(A)纤维素滤料（滤纸）、(B)玻璃纤维滤料（Glass）、(C)聚酯纤维滤料（PET）、(D)聚苯硫醚纤维滤料（PPS），以这些为基材制备的纳米纤维复合滤料扫描电子显微镜（SEM）照片见如图10。
