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自4月1日起，納米碳酸鈣、納米氧化鋅、納米二氧化鈦、納米鎳粉及納米材料術(shù)語和兩項納米材料的檢測方法等7項納米材料的國家標準即將實施。一段時間以來，從納米產(chǎn)品不再霧里看花，納米招牌不能隨便亂掛，納米材料不再真假難辨等話題頻繁出現(xiàn)的報道上，可以看出人們對有關(guān)納米標準實施的熱切期待。
標準給出了判斷真“納米”和偽“納米”的依據(jù)。本文重點解讀7項標準中的4項產(chǎn)品標準。解讀的內(nèi)容也主要是4項標準大致對應的產(chǎn)品類別，以及目前納米產(chǎn)品存在的主要問題，力求給讀者一個清晰的認識。
四項產(chǎn)品標準對應多個行業(yè)
納米碳酸鈣應用最成熟的行業(yè)是塑料工業(yè)，主要應用于高檔塑料制品
納米碳酸鈣又稱超微細碳酸鈣，標準的名稱即超細碳酸鈣。納米碳酸鈣應用最成熟的行業(yè)是塑料工業(yè)，主要應用于高檔塑料制品。用于汽車內(nèi)部密封的ＰＶＣ增塑溶膠，可改善塑料母料的流變性，提高其成型性。用作塑料填料具有增韌補強的作用，提高塑料的彎曲強度和彎曲彈性模量，熱變形溫度和尺寸穩(wěn)定性，同時還 賦予塑料滯熱性。
納米碳酸鈣用于油墨產(chǎn)品中體現(xiàn)出了優(yōu)異的分散性和透明性和極好的光澤，及優(yōu)異的油墨吸收性和高干燥性。納米碳酸鈣在樹脂型油墨中作油墨填料，具有穩(wěn)定性好，光澤度高，不影響印刷油墨的干燥性能，適應性強等優(yōu)點。
造紙業(yè)是納米碳酸鈣最具開發(fā)潛力的市場。目前，納米碳酸鈣還主要用于特殊紙制品，如女性用衛(wèi)生巾、嬰兒用尿不濕等。納米活性碳酸鈣作為造紙?zhí)盍暇哂幸韵聝?yōu)點：高蔽光性、高亮度，可提高紙制品的白度和蔽光性；高膨脹性，能使造紙廠使用更多的填料而大幅度降低原料成本；粒度細小、均勻，制品更加均勻、平整；吸油值高，能提高彩色紙的顏料牢固性。
納米碳酸鈣在涂料工業(yè)作為顏料填充劑，具有細膩、均勻、白度高、光學性能好等優(yōu)點。納米級超細碳酸鈣具空間位阻效應，在制漆中，能使配方中密度較大的立德粉懸浮，起防沉降作用。制漆后，漆膜白度增加，光澤度高，而遮蓋力卻不降低，主要用于高檔轎車漆。
橡膠工業(yè)是納米碳酸鈣的主要應用市場之一。添加納米碳酸鈣的橡膠，其硫化膠伸長率、撕裂性能、壓縮變形和耐屈擾性能，都比添加一般碳酸鈣的高。加入用樹脂酸處理的納米碳酸鈣后，有些橡膠制品撕裂強度提高4倍以上。
納米碳酸鈣在飼料行業(yè)中可作為補鈣劑，增加飼料含鈣量；在化妝品中使用，由于其純度高、白度好、粒度細，可以替代鈦白粉。
納米氧化鋅是橡膠和輪胎工業(yè)必不可少的添加劑，也用作天然橡膠、合成橡膠及膠乳的硫化活性劑和補強劑以及著色劑
氧化鋅是橡膠和輪胎工業(yè)必不可少的添加劑，也用作天然橡膠、合成橡膠及膠乳的硫化活性劑和補強劑以及著色劑。納米氧化鋅用于橡膠中可以充分發(fā)揮硫化促進作用，提高橡膠的性能，其用量僅為普通氧化鋅的30%～50%。
在化學工業(yè)中，氧化鋅被廣泛用作催化劑、脫硫劑，如合成甲醇時作催化劑，合成氨時作脫硫劑；納米氧化鋅的表面高活性可以提高催化劑的選擇性能和催化效率，具有廣泛的潛在應用市場。
在涂料工業(yè)中，氧化鋅除了具有著色力和遮蓋力外，又是涂料中的防腐劑和發(fā)光劑；此外，納米氧化鋅優(yōu)異的紫外線屏蔽能力使其在涂料的抗老化等方面具有較為突出的特性。
在醫(yī)藥衛(wèi)生和食品工業(yè)中，氧化鋅具有拔毒、止血、生肌收斂的功能，也用于橡皮膏原料，而且對于促進兒童智力發(fā)育具有幫助；納米氧化鋅用于食品衛(wèi)生行業(yè)的需求在逐步擴大，但是產(chǎn)品要求也比較嚴格，尤其是有害的重金屬元素含量。
在玻璃工業(yè)中，氧化鋅用在特種玻璃制品中；在陶瓷工業(yè)中，氧化鋅用作助熔劑；在印染工業(yè)中，氧化鋅用作防染劑；納米氧化鋅由于顆粒細、活性高，可以降低玻璃和陶瓷的燒結(jié)溫度，此外利用納米氧化鋅制備的陶瓷釉面更加光潔，而且具有抗菌、防酶、除臭等功效。
在電子工業(yè)中，氧化鋅既是壓敏電阻的主原料，也是磁性、光學等材料的主要添加劑。采用納米氧化鋅制備壓敏電阻，不僅具有較低的燒結(jié)溫度，而且壓敏電阻性能得到提高，如通流能力、非線性系數(shù)等。納米氧化鋅在光學器件中的應用將隨著納米氧化鋅光學性能的深入研究會取得比較大的突破。
納米二氧化鈦具有十分寶貴的光學性質(zhì)，在汽車工業(yè)及諸多領域都展示出美好的發(fā)展前景。
納米二氧化鈦具有十分寶貴的光學性質(zhì)，在汽車工業(yè)及諸多領域都展示出美好的發(fā)展前景，是一種用量雖小，但附加值甚高的超精細化工原料。納米二氧化鈦還具有很高的化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、無毒性、非遷移性，且完全可以與食品接觸。
納米二氧化鈦由于其優(yōu)異的紫外線屏蔽作用、透明性以及無毒等特點，使其成為生產(chǎn)防曬霜類護膚產(chǎn)品、食品包裝材料、農(nóng)用塑料薄膜、天然和人造纖維等的理想材料。而其最重要、最有前景的用途是用于汽車涂裝業(yè)中的效應顏料，納米二氧化鈦添加在轎車用的金屬閃光面漆中，能使涂層產(chǎn)生豐富而神秘的顏色效應，深受汽車配色專家的偏愛，從1987年首次使用后，到1991年世界上已有11種含有納米二氧化鈦的金屬閃光轎車面漆被應用。目前，僅我國轎車年產(chǎn)量就超過198萬輛，因此對含有納米二氧化鈦的金屬閃光轎車面漆將有很大的需求量。此外，納米二氧化鈦還可用作樹脂油墨的著色劑、硅橡膠的補強劑、固體潤滑劑的添加劑等。納米二氧化鈦還廣泛用作光敏催化劑、吸附劑。
納米二氧化鈦在環(huán)境治理中也有著廣泛的應用，主要應用于大氣中氮氧化物的分解袪除、除臭氣、殺菌和表面自清潔等方面。
納米鎳粉有軍事用途和民事用途
納米鎳粉有軍事用途和民事用途。民用方面主要在計算機產(chǎn)業(yè)。把超細鎳粉材及玻璃粉末分散在有機溶劑中制成導電膠，把這種導電膠通過印刷網(wǎng)版印刷到陶瓷基片上，導電膠作為電子線路元件之間的導體，用納米鎳粉要比用其他材料便宜得很多。
將納米鎳粉燒結(jié)成多孔而輕質(zhì)的海綿體，作為一個電極，在海綿體內(nèi)部敷蓋金屬氧化物為絕緣層，并充添導電金屬作為另一個電極，利用納米材料的大比表面積制成超大容量的電容器。同樣的道理，納米鎳粉還可以應用在燃料電池上，但還沒有制成以直徑在100nm以下的鎳粉為原材料產(chǎn)品的報道，可以肯定的是，這是一個非常光明的前景。
納米鎳粉在活化燒結(jié)中也有應用，只不過成本較高。還可以應用于原子能工業(yè)、電子工業(yè)、發(fā)酵及醫(yī)療等行業(yè)，并可作為金屬、玻璃、陶瓷等的焊接材料。把納米的鎳粉和銅粉混合到纖維原液中，噴出0.1mm的絲，經(jīng)紡織后可作為寒冷地帶的保溫服，這已經(jīng)有一定量的應用。在其他方面，納米鎳粉還可應用在陰極射線管的吸氣劑，顏料和涂層，金剛石切割工具的胎體粉，磁性材料，電子元件方面等等。
“四個避免”看實施
我國有不少納米粉體生產(chǎn)線的產(chǎn)能已居世界領先地位，市場需求巨大，產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。但也出現(xiàn)了納米產(chǎn)品滿天飛的混亂局面。標準實施在即，其引導產(chǎn)業(yè)化、規(guī)范市場秩序的效果如何，要看是否能夠達到以下目的：
一、避免概念炒作。人們對納米產(chǎn)品的認識應統(tǒng)一到納米標準上來。什么是納米尺度、納米材料、納米技術(shù)以及納米纖維、納米薄膜等等，在術(shù)語標準中已經(jīng)明確。如納米尺度，標準發(fā)布前有兩種說法， 0.1nm～100 nm或1nm～100 nm，標準采用了后者。如此表述明確的說法在術(shù)語標準中就有66種。在經(jīng)過權(quán)威部門檢測，符合標準的就是納米材料，否則就不能冠以納米的字樣。
二、避免不正確地選材與混用。以往納米產(chǎn)品牌號混雜，類別交叉不清。標準明確規(guī)定各類產(chǎn)品的牌號與表示方法，同時有些標準對分類也有明確的規(guī)定。如在納米氧化鋅的標準中將產(chǎn)品分為3類，各類的主要用途不同，不同的用戶及購買者可以根據(jù)需要選擇使用，以達到物盡其用。
三、避免產(chǎn)品性能評判尺度的不統(tǒng)一。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，不同生產(chǎn)方法甚至相同的生產(chǎn)方法得到的產(chǎn)品，其性能指標不一致、不統(tǒng)一。標準明確規(guī)定，不論采用哪一種方法，但性能指標都統(tǒng)一要求。例如納米鎳粉可以采用羰基法、水熱氫還原法、等離子法、電爆炸法、共沉淀法5種方法生產(chǎn)，但性能指標要達到規(guī)定統(tǒng)一的要求。
四、避免檢測方法的不一致。標準對相應的技術(shù)指標，都規(guī)定了相應的試驗方法、步驟以及檢驗規(guī)則。這就避免了各方采用的測試方法不一致，而得出的結(jié)果沒有可比性的情況。只有規(guī)范測定方法，得出的結(jié)果才是科學與可信的，才能體現(xiàn)真正的納米產(chǎn)品的屬性。
當然，無論引導產(chǎn)業(yè)還是規(guī)范市場，現(xiàn)有的標準還不夠，建議有關(guān)方面加大納米標準制定的力度，出臺更多的納米材料標準，以盡早形成我國的納米材料技術(shù)標準體系。至于生產(chǎn)方面的準入制度，市場方面的認證制度等措施，有關(guān)方面也應盡早考慮。我們已經(jīng)得了標準的先機，如果失去市場和產(chǎn)業(yè)化的先機，那是無法對自己、對國家、對后代交待的。
背 景
標準背后是扎實的科研基礎
納米冰箱、納米洗衣機、納米絲綢，以至納米水、納米油……近年來，想找出一種還沒有和“納米”搭上界的產(chǎn)品，恐怕不是一件容易的事。偽“納米”鋪天蓋地，但“納米”卻是真實的。7項納米材料國家標準及相關(guān)專家提出的種種信息，給出了辨別真?zhèn)巍凹{米”的依據(jù)。
標準起草人、天津化工研究設計院標準理化所所長劉幽若介紹了制定標準調(diào)研過程中得到的各類納米材料的信息：1999年，發(fā)達國家納米碳酸鈣消費量約40萬噸，預計2005年將達到70萬噸。2005年，我國納米碳酸鈣在塑料制品中的消費量可望達到5萬噸，在高檔油墨制品中的消費量將達到1萬噸，衛(wèi)生巾領域的消費量將達到1萬噸，轎車漆所需納米碳酸鈣約8000噸，橡膠補強劑市場的消費量將達到5000噸，總需求量將達到8萬噸以上。2001年，國內(nèi)納米氧化鋅材料的生產(chǎn)規(guī)模達到4000噸，許多廠家從那時開始醞釀著建立生產(chǎn)線。此后的兩年，廠家和產(chǎn)量都有大幅度增加，2005年生產(chǎn)規(guī)模將達到10000噸。目前，我國除臺灣外，應用納米鎳粉制成產(chǎn)品很少，全球納米鎳粉的實際最大年生產(chǎn)能力為2000～2500噸。納米二氧化鈦從1987年首次使用后，到1991年世界上已有11種含有納米二氧化鈦的金屬閃光轎車面漆被應用。我國僅轎車面漆一項對含有納米二氧化鈦的金屬閃光面漆就有很大的需求。
劉幽若說，7項納米材料標準是世界上首次發(fā)布的納米材料國家標準，標準起草過程中的調(diào)研十分扎實。作為制定標準的一個方面依據(jù)，這些數(shù)據(jù)應該是可信的。
標準出臺將改變納米材料市場的無序
全國納米材料標準化工作組組長、冶金工業(yè)信息標準研究院副院長王麗敏將“納米”產(chǎn)品的商業(yè)性炒作歸結(jié)成三種情況。
一是市場上有些產(chǎn)品根本不是納米的產(chǎn)品，只是盜用納米的“招牌”，欺騙消費者。近一段時間媒體上報道的不僅能對高血壓、糖尿病、老年癡呆、皮膚過敏等十幾種疾病產(chǎn)生顯著療效的“納米水”當屬此類。
二是有些“納米商品”還不是真正意義上的“納米產(chǎn)品”。他們僅是在制造產(chǎn)品的某些原料上使用了納米材料，例如，納米電器僅是在門的PVC板上采用了納米抗菌涂料，這種情況是否可以冠以納米電器，有待于商榷。
三是有些應用了納米材料的產(chǎn)品廠家，也同樣面臨著“炒概念”、“偽納米”等種種質(zhì)疑和非議。這是由于納米技術(shù)及產(chǎn)品的高技術(shù)特征，一般消費者無法用肉眼及一般方法鑒別其真?zhèn)�，即使是專家，不用專門的儀器設備也很難辨真?zhèn)�。例如某些紡織品的抗靜電與抗阻燃功能。
王麗敏建議，改變納米材料市場這種無序與混亂狀態(tài)的有效途徑是，用標準術(shù)語來詮釋納米的概念，以防炒作，用統(tǒng)一的檢驗與評價方法來評價納米尺度以及所具有的特殊性能與功能；對冠以納米的產(chǎn)品商標權(quán)進行研究；對于一些產(chǎn)品由于使用添加了納米材料的原料，性能有所改進但還不屬于納米產(chǎn)品的，可以強調(diào)具有的獨特性能與功能；投入市場的納米產(chǎn)品，須經(jīng)權(quán)威部門認證等。
知 識
“納米”是什么
“納米”是英文nanometer的中文譯名，是一個長度計量單位。如同1米通常用1m表示，1納米通常用1nm來表示，1nm等于10-9m。
1959年，美國著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德·費曼首次提出按人的意志安排一個原子和分子的設想，預言了納米科技的出現(xiàn)。但最早以“納米”命名的材料起源于20世紀80年代。
據(jù)介紹，20世紀90年代初，我國科學家解思深等人實現(xiàn)了納米碳管的定向生長，成功地合成了世界上最長的納米碳管。90年代中期，中科院固體物理所制備出“內(nèi)芯”為碳化鉭的納米電纜，這對人類制造肉眼看不見的微型器件和微型機器人有重要作用。1997年，中國科學院北京真空物理開放實驗室在納米電子學超密信息存儲研究中獲突破性進展，獲得了信息存儲點陣的點直徑1.3nm的成果，比國外的最小存儲點直徑10nm小了近一個數(shù)量級。我國有不少納米粉體生產(chǎn)線的產(chǎn)能居世界領先地位，年產(chǎn)量達噸級以上的已有20多條，這在世界上也是不多的，在這些產(chǎn)品中擁有許多我國自主知識產(chǎn)權(quán)。
七項納米材料國家標準
7項標準均為推薦性國家標準，包括1項術(shù)語標準、兩項檢測方法標準和4項產(chǎn)品標準，分別是：
《納米材料術(shù)語》（GB/T19619-2004）
《納米粉末粒度分布的測定 X射線小角散射法》（GB/T13221-2004）
《氣體吸附BET法測定固態(tài)物質(zhì)比表面積》（GB/T19587-2004）
《納米鎳粉》（GB/T19588-2004）
《納米氧化鋅》（GB/T19589-2004）
《超微細碳酸鈣》（GB/T19590-2004）
《納米二氧化鈦》（GB/T19591-2004）
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