研究课题光功能材料(夜光粉)的组成 性质 发展现状 一、"夜光粉"发光的启示(组成) 为了弄清夜光粉的化学成分及组成,我们首先想到了荧火虫的发光,荧火虫的发光原理主要有以下一系列过程。 成光蛋白质+成光酵素含氧成光蛋白质(发出绿光) 含氧成光蛋白质+H2O成光蛋白质 这就是荧火虫为何能持续发光,并且光亮一闪一闪的原因,值得注意的是,荧火虫所发出的绿光是一种"冷光",其结果转化率竟达97%。 其次,我们又注意了发光塑料的发光,发光塑料主要是在普通塑料中掺进一些放射性物质,如14C、35Sr、90Sr及Na、Th和发光材料ZnS、CaS这些硫化物在放射光线的照射下,被激发而射出可见光(冷光)。 荧光粉的化学成份由模糊的硅酸盐、钨酸盐,单一的元素Ba、Sr最后深化到标准的化学式,其化学组成为: 类别: Y2O3 CeMgL11O19 BaMgAl10O17 BaMgA10O17化学式:Eu Tb Eu (Eu、Mn)颜色: 白 白 白 白密 度: ± ± ± ±粉 色: 红粉 绿 粉 蓝 粉 双峰蓝粉 上转化荧光粉,即红外线激发荧光粉的成分为: 化学组成:YErYbF3 外 观:白色无机粉末 晶粒尺寸:30nm 激发波长:980nm 发光颜色:绿光 特 性:透光率较高,有较高的耐溶剂、耐酸碱性能 二,夜光粉的分类(性质) 夜光粉,通常分为光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两类。光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后,把光能储存起来,在停止光照射后,在缓慢地以荧光的方式释放出来,所以在夜间或者黑暗处,仍能看到发光,持续时间长达几小时至十几小时。带有放射性的夜光粉,是在荧光粉中掺入放射性物质,利用放射性物质不断发出的射线激发荧光粉发光,这类夜光粉发光时间很长,但有毒有害和环境污染等应用范围小。◇相关连接:目前国内外夜光材料主要是以ZnS,SrS和CaS制成的,发出绿光和黄光。SrS,CaS材料易潮解,给广泛应用带来困难。所以市场上主要是以ZnS为基质的夜光材料。但它的余辉时间只有1~3小时,同时在强光(如太阳光)、紫外光和潮湿空气中容易变质发黑,所以在许多领域中应用受到限制。添加钻、铜共激活的ZnS夜光粉虽然有很长的余辉时间,但它有红外淬灭现象,在电灯光(包含较多的红光)照射下,余辉很快熄灭。 三,夜光粉的用途 人们在实际生活中利用夜光粉长时间发光的特性,制成弱照明光源,在军事部门有特殊的用处,把这种材料涂在航空仪表、钟表、窗户、机器上各种开关标志,门的把手等处,也可用各种透光塑料一起压制成各种符号、部件、用品(如电源开关、插座、钓鱼钩等)。这些发光部件经光照射后,夜间或意外停电、闪电后起床等它仍在持续发光,使人们可辨别周围方向,为工作和生活带来方便。把夜光材料超细粒子掺入纺织品中,使颜色更鲜艳,小孩子穿上有夜光的纺织品,可减少交通事故。 ◇塑料、橡胶、皮革行业:发光开关、按键、把手、玩具、工艺品、礼品、鞋帽饰件、服装饰品、雨衣、安全头盔、文具、劳保用品等,及具有装饰功用的各种饰条,压条,止滑条,防撞条等劳保用品。 ◇陶瓷、搪瓷、玻璃行业:制成品广泛应用于工业、水文、交通、物业、景区等地的防火、安全警示、城镇、乡村公益事业、装饰、建材、交通信号、路标、过道指示、工艺品等。 ◇油漆、涂料行业:制成品可应用于交通路面标试、建筑物内、外墙装饰、应急标志、装修、装饰、工艺品等。 ◇工艺品行业:发光工艺画、发光水晶球、发光玻璃制品、发光水晶砂、发光彩陶、发光陶瓷、发光琥珀、 发光仿玉制品、发光内书工艺品等。 ◇特种印刷行业:各类发光油墨、印花浆、发泡浆、陶瓷贴花纸、玻璃贴花纸等。 四,应对荧光粉危害的几种方法 有部分夜光粉是具有毒的,可并非无可阻挡,以下便是应对荧光粉危害的几种方法: 由于荧光粉在充入日光灯管过程中,含有较多量的Hg,因此其危害的主要来源就是其散发的Hg蒸气,权威资料显示: 汞蒸气达至3毫克时,会使人在2至3月内慢性中毒;达至毫克量,会诱发急性汞中毒,如若其量达到20毫克,会直接导致动物死亡。 汞一旦进入人体内,可很快弥散,并积累到肾、胸等组织和器官中,慢性汞中毒会导致精神失常,植物神经紊乱,急性症状常头痛、乏力、发热、口腔及消化道齿龈红肿酸痛,靡烂出血,牙齿松动等,部分皮肤红色斑、丘疹,少数肾损害,个别肾疼、胸痛,呼吸困难,紫绀等急性间质性肺炎。 汞如若保管和处置不当,还会对生态环境造成巨大危害,它以各种形态进入环境中,直接污染土壤、空气和水源,再通过食物链进入人体,危害着人们的健康生活,因此绝对不能将日光灯管碎片随处丢弃。 如果室内日光灯管碎裂了,可用碘1克/立方米加酒精后薰蒸或直接用1克/立方米碘分散于地面置8-12小时,这样挥发或升华的碘与空气中的汞生成难挥发的碘化汞(Hg+I2=HgI2)。用以降低汞蒸气的浓度,还可用5%-10%的三氯化铁或10%的漂白粉冲洗被污染的地面。
荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后,把光能储存起来,在停止光照射后,再缓慢地以荧光的方式释放出来,所以在夜间或者黑暗处,仍能看到发光,持续时间长达几小时至十几小时。
灯用荧光粉主要有 3类。第一类用于普通荧光灯和低压汞灯,第二类用于高压汞灯和自镇流荧光灯,第三类用于紫外光源等。荧光粉也有好多种类的,而且价格都是不一样的,荧光粉具有热稳定性好、安全环保的特点,适用於各种白光,可调节出不同的红色,蓝色,黄色等等的色彩。
扩展资料
危害:
带有放射性的夜光粉,是在荧光粉中掺入放射性物质,利用放射性物质不断发出的射线激发荧光粉发光,这类夜光粉发光时间很长,但因为有毒有害和环境污染等,所以应用范围小。
汞蒸气达至3毫克时,会使人在2至3月内慢性中毒;达至毫克量,会诱发急性汞中毒,如若其量达到20毫克,会直接导致动物死亡。
汞一旦进入人体内,可很快弥散,并积累到肾、胸等组织和器官中,慢性汞中毒会导致精神失常,植物神经紊乱,急性症状常头痛、乏力、发热、口腔及消化道齿龈红肿酸痛,糜烂出血,牙齿松动等,因此绝对不能将日光灯管碎片随处丢弃。
参考资料来源:百度百科-荧光粉
彩色等离子体平板显示器(PDP)由于其具有许多优良的性能,成为最具有发展前景的彩色显示器之一。要提高PDP的性能,对PDP用三基色荧光粉的研究至关重要。 The dull and stereotyped display (PDP) of colored plasma body because it has a lot of fine performance, become one of the colored displays with development prospect. Improve the performance of PDP, use the research of three base color phosphor powder to be essential to PDP.高温固相法制备绿色荧光粉BaA112019:Mn2+是目前工业生产的首选。但由于其制备的荧光粉颗粒不均匀、易团聚、分散性差等缺点。使其无法达到显示技术的要求。 The high-temperature firm looks law prepares green phosphor powder BaA112019: Mn2 is + the first-selection of industrial production at present. The intersection of phosphor powder and the intersection of particle and irregularity that prepare its, exchange reunion, the intersection of dispersiveness and shortcoming such as being poor. Make it not can't reach the requirement which reveals technology.本论文采用高温固相法制备出发光强度较高的PDP用绿色荧光粉BaA112019:Mn2+。并通平行实验法和正交实验设计两种实验方法对最佳后处理实验条件进行了选择。发现小分子酸溶液、超声处理、溶剂与粉体比列都对荧光粉各性能存在影响。 This thesis adopts the high-temperature firm looks law to prepare luminous intensity higher PDP of setting out and use green phosphor powder BaA112019: Mn2+. And open parallel the intersection of experiment and law and orthogonal the intersection of experimental design and two the intersection of experiment and method go on and choose to best the intersection of aftertreatment and the intersection of experiment and terms. Find it is influenced that small molecule acid solutions, supersound dealing with, solvents compared with body of powder lists to exist phosphor powder every performance.通过PDP荧光粉测试系统测试荧光粉的发光性能,环境扫描电镜下观测并拍摄了荧光粉的晶粒尺寸和形貌,平均粒径分析仪测定荧光粉的平均粒径, X-射线粉晶衍射仪(XRD)测定粉体的物相构成。Test the luminescence performance of the phosphor powder of system testing through PDP phosphor powder, the environment scans size and topography of crystalline grain that has observed and shot the phosphor powder under the electric mirror, average analysis instruments of foot-path determine the average foot-paths of the phosphor powder, X - the intersection of ray and the intersection of powder and brilliant the intersection of diffraction and appearance determine powder thing of body form.从结果分析得到,粉体经过后处理,其发光强度、粒径、分散性、稳定性,都得到较大改善。弥补了高温固相法制备绿色荧光粉BaA112019:Mn2+的不足。 Analyze from the result and get, the body of powder passes aftertreatment, its luminous intensity, a foot-path, dispersiveness, stability, get greater improvement. Remedying the high-temperature firm looks law prepares green phosphor powder BaA112019: Deficiency of Mn2 +.关键词:绿色荧光粉 后处理 正交实验设计 发光性能Keyword: Green phosphor powder Aftertreatment Orthogonal experimental design Luminescence performance
荧光粉(俗称夜光粉),通常分为光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两类。光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后,把光能储存起来,在停止光照射后,再缓慢地以荧光的方式释放出来,所以在夜间或者黑暗处,仍能看到发光,持续时间长达几小时至十几小时。带有放射性的夜光粉,是在荧光粉中掺入放射性物质,利用放射性物质不断发出的射线激发荧光粉发光,这类夜光粉发光时间很长,但因为有毒有害和环境污染等,所以应用范围小。
摘 要 荧光粉是一种能将外部能量转变为光的物质。荧光材料广泛应用于照明、显示、X射线探测系统等领域。它是当今一类重要的高性能材料。本文将阐释荧光粉的发光原理,并介绍它的开发 历史和现状。 荧光粉的发光原理 将外部能量提供给荧光粉(称作激发)的方式有很多种,发光过程中的物理现象也各不相同。一般根据激发方式对发光装置分类。“荧光”是物质在低温中发光的现象,也称这种现象为“发冷光”。像白炽灯灯丝那样的高温物质利用热辐射也会发光,但这是黑体辐射现象而非荧光现象。荧光粉的化学成分,如 LaPO4:Ce3+,Tb3+ ,以“[基质材料化学式]:[激活剂1],[激活剂2]……”的格式表示。另外,荧光粉有几 微米的粉末,几纳米的超细颗粒,约1μm厚的薄膜,以及厘米数量级大小的单晶等各种尺寸和形状。表1列出几种发光机理所适用的荧光粉及应用场合。目前,实际用于照明用途的荧光粉,大部分是粉末状的以汞原子发出的紫外线(主峰波长25317nm)为激发源的光致发光荧光粉,它们是利用氧化物晶体中孤立离子的电子跃迁来发光的。这类以光束激发的荧光粉主要用于荧光灯、等离子体显示屏(PDP)和白光LED中。现在有关荧光粉的手册已经出版,而且还有 几本写得很好的与荧光粉相关的物理学等方面的教科书,详细内容可参阅这些文献。本文仅就荧光粉的发光原理及发展历程,目前使用的荧光粉材料的现状 和课题作简单介绍。 为举例说明荧光粉的发光原理,首先介绍常见的照明用荧光粉的发光机理。这种发光是由孤立的单个原子或离子产生的。由量子力学的知识可知,孤立的单个原子或离子中具有多个能级,如图1(a)所示,当原子或离子中的束缚电子由高能级向低能级跃迁时,会形成自身固有的发光。下面以最简单的氢原子为例进行说明。氢原子中含有1个电子,并且从原子核向外依次为称作1s、2s、3s……的电子轨道,各电子轨道对应不同的能级,氢原子的这1个电子通常位于最内侧的1s轨道上,该电子的状态称为基态。若该电子受到电子碰撞或光等外来能量的刺激(激发),它就会吸收激发能量而向其外侧的轨道如2s轨道迁移。2s轨道的能量高于1s轨道的能量,如图1(b)所示,电子的这种状态称为激发态。原子发光就是电子由激发态返回到基态时产生的(见图1(c))。 在这种原子或离子发光的应用中,与我们生活最为密切相关的就是荧光灯等照明光源。有些光源是由气体发光,有些光源是通过固体中掺杂的离子而发光。在室温下可用来发光的典型气体原子是稀有气体,它们通过放电而被激发,如氖(Ne)、氙(Xe)的发光。室温下,金属(固体)经放电等过程产生金属蒸气(气体)后,也能够利用其原子内部的电子跃迁来发 光,比如钠蒸气、汞蒸气的发光。利用以上这些机理,制成了氖气指示灯泡、氙灯、钠灯和汞灯。 游戏币交易---帮卖网---中国网络游戏服务网
水母为什么会发光
这个形状和光效的影响不大,影响光效的主要是支架碗杯形状、荧光粉多少、荧光粉的激发效率高低、蓝光芯片光效。凹杯、平杯、凸杯最明显表现在光斑上面。同时封装的深浅也有很大的影响。
彩色等离子体平板显示器(PDP)由于其具有许多优良的性能,成为最具有发展前景的彩色显示器之一。要提高PDP的性能,对PDP用三基色荧光粉的研究至关重要。 The dull and stereotyped display (PDP) of colored plasma body because it has a lot of fine performance, become one of the colored displays with development prospect. Improve the performance of PDP, use the research of three base color phosphor powder to be essential to PDP.高温固相法制备绿色荧光粉BaA112019:Mn2+是目前工业生产的首选。但由于其制备的荧光粉颗粒不均匀、易团聚、分散性差等缺点。使其无法达到显示技术的要求。 The high-temperature firm looks law prepares green phosphor powder BaA112019: Mn2 is + the first-selection of industrial production at present. The intersection of phosphor powder and the intersection of particle and irregularity that prepare its, exchange reunion, the intersection of dispersiveness and shortcoming such as being poor. Make it not can't reach the requirement which reveals technology.本论文采用高温固相法制备出发光强度较高的PDP用绿色荧光粉BaA112019:Mn2+。并通平行实验法和正交实验设计两种实验方法对最佳后处理实验条件进行了选择。发现小分子酸溶液、超声处理、溶剂与粉体比列都对荧光粉各性能存在影响。 This thesis adopts the high-temperature firm looks law to prepare luminous intensity higher PDP of setting out and use green phosphor powder BaA112019: Mn2+. And open parallel the intersection of experiment and law and orthogonal the intersection of experimental design and two the intersection of experiment and method go on and choose to best the intersection of aftertreatment and the intersection of experiment and terms. Find it is influenced that small molecule acid solutions, supersound dealing with, solvents compared with body of powder lists to exist phosphor powder every performance.通过PDP荧光粉测试系统测试荧光粉的发光性能,环境扫描电镜下观测并拍摄了荧光粉的晶粒尺寸和形貌,平均粒径分析仪测定荧光粉的平均粒径, X-射线粉晶衍射仪(XRD)测定粉体的物相构成。Test the luminescence performance of the phosphor powder of system testing through PDP phosphor powder, the environment scans size and topography of crystalline grain that has observed and shot the phosphor powder under the electric mirror, average analysis instruments of foot-path determine the average foot-paths of the phosphor powder, X - the intersection of ray and the intersection of powder and brilliant the intersection of diffraction and appearance determine powder thing of body form.从结果分析得到,粉体经过后处理,其发光强度、粒径、分散性、稳定性,都得到较大改善。弥补了高温固相法制备绿色荧光粉BaA112019:Mn2+的不足。 Analyze from the result and get, the body of powder passes aftertreatment, its luminous intensity, a foot-path, dispersiveness, stability, get greater improvement. Remedying the high-temperature firm looks law prepares green phosphor powder BaA112019: Deficiency of Mn2 +.关键词:绿色荧光粉 后处理 正交实验设计 发光性能Keyword: Green phosphor powder Aftertreatment Orthogonal experimental design Luminescence performance
玫红色。作玫红色为表现玫瑰色的色彩之一,有着透彻无垢的明亮红色,因此比荧光粉的雪服好看。玫红色是一种非常显眼的颜色,也是一种中等的色调,能够给女性带来梦幻般的氛围。
【LED荧光粉】LED荧光粉一般都是AB胶+YAG荧光粉+扩散剂(粉)合成,粉的浓度决定了白光的颜色,浓度大颜色黄红,浓度小颜色兰白。荧光粉的种类也有很多,各种粉做对应的产品,比如有做高亮的,有做高显色的,有做漂亮光斑的,不过各种粉都有它的优弊端,有时候往往需要添加多种粉来达到您想要的效果,这时候就需要经验的积累了。荧光粉的化学成分各有不同,一般都是各家公司的机密性文件或专利,外人无法得知。
马尔代夫有灿若星河的荧光沙滩,到现在也仍然有。只不过由于旅游的开发导致一些岛已经逐渐的消失了,以前是有很多个景点都出现过这种现象的,所以说这个荧光沙滩也吸引了很多的人到来。
马尔代夫的一些群岛曾经出现这些荧光沙滩,然后引起人们的好奇。人们曾经对此进行过专业的研究,发现并不是海水中被人为投放某些物质,而是说海水中的单细胞海藻生物所自然发光造成的一种现象,也就是说这种是由生物能转化为光能的,就类似我们在物理中所见到的萤火虫一样,是这种发光原理,只不过由于单细胞生物的数量比较多,在晚上的时候,在海边就经常能够看到这种规模比较大的蓝色海潮。
这些荧光沙滩有一个非常美丽的名字叫做蓝眼泪。因为发光都是蓝色的,只有单纯的蓝色,一种蓝色和海水和夜里的星光相互辉映,形成一幅又一幅绝美的画面,很多摄影师很多旅游者也慕名而来,选择晚上,老师的一个时间来观察所谓的蓝眼泪到底是什么样的结构,到底有多美,去过的人都赞不绝口,这里很美丽,但是说并不适合进行长期的旅行,因为仅仅一个沙滩能看的并不多,如果说想和周边的景点一块游玩的话,是一个不错的选择。
马尔代夫是作为很早之前开发的旅游产业的国家之一,旅游的基础设施还是比较完善的。在这里面无论是阳光弥漫的沙滩,还是说星光璀璨的蓝眼泪,你都可以找到自己喜欢的东西,所以说马尔代夫是一个非常好的适合度假的地方,不过建议提前做好相应的攻略,因为马尔代夫的面积也很大,你要确定自己到底去哪一个地方才能让自己得到更好的旅行体验。
一道道泛着蓝色荧光的海浪,从海面上不断涌来……惠州惠东双月湾再次惊现“蓝眼泪”奇观,仿佛一群活泼的蓝精灵在海边玩耍嬉戏。邂逅“蓝眼泪”,像一场测试缘分的游戏,它们需要水温、天气、风向等因素都符合的情况下才会出现。到双月湾旅游,也许还能遇到这样的浪漫奇观。2月21日,双月湾海岸就像是被蓝色的火焰点燃了一般,如梦似幻的场景让目睹的游客称奇赞叹。那么,海面上这些泛着蓝色荧光的物质是什么呢?
2016年4月,惠东县双月湾曾出现“荧光海滩”。2017年1月,华南师范大学地理科学学院教授王为来到这里展开科学考察。据调查,给惠东县带来“荧光海滩”美景的是一种被称为“蓝眼泪”的浮游生物。“蓝眼泪”是一种体长不超过两毫米的颗粒状浮游生物,它们可以发出微弱的蓝光,处在繁殖期的微小生物大量聚集,如果被海浪冲上沙滩,就会形成“荧光海滩”的美景。
2016年4月,受厄尔尼诺现象的影响,惠东海域受到了来自外海暖洋流的影响,这种能够大量繁殖的发光生物“蓝眼泪”,被暖洋流带到了双月湾。而出现“蓝眼泪”奇观的双月湾,由大亚湾畔和红海湾畔相邻的两个半月形海湾组成,这里风浪最平缓,适合泥沙物质的沉积,也容易聚集海水的漂浮物,为形成“蓝眼泪”奇观提供了有利的条件。
值得一提的是,2016年,就在当时“荧光海滩”事件发生后不久,惠东县的渔民们就发现,附近海域内的渔业资源在不断减少。专家表示,“蓝眼泪”这种浮游生物的大量聚集,不仅不会对海洋环境产生污染,还会为近海生存的各种鱼类提供丰富的饵料。经过调查研究认为,正是因为厄尔尼诺现象使海域水温升高,海水中的珊瑚礁死亡,作为鱼类饵料的微生物也因缺乏适合的生存环境而死亡,进而导致渔业减产。出现“荧光海滩”和渔业减产的原因水落石出。当海水温度回落之后,海底会有新的珊瑚礁长出。随着新的珊瑚礁生长起来,惠东县的近海渔业资源将再次丰富起来。
荧光海滩是由海水中的发光微生物被冲在沙滩上引起的现象。产生这种荧光的多为多边舌甲藻或者鞭毛藻,当它们收到海浪拍打和人为的压力时,就会像萤火虫一样发出绿色或者蓝色的荧光。
最近住在大连的居民们发现,甘井子区大黑石浴场附近出现了大片的蓝色发光海水,夜间的大黑石海边确实荧光闪闪,犹如“星河”,吸引不少附近市民和大学生前来观景。那么,这种“荧光海滩”是如何形成的呢?它的出现意味着什么?大连的荧光海滩,实际上是一种生物发光(Bioluminescence)现象。所谓生物发光现象,是指生物通过体内的一定化学反应,将化学能转化为光能而释放的过程。萤火虫的发光就是最为人所知的一种生物发光现象。海水中能够发光的生物种类相当多样,从单细胞的甲藻类,到腔肠动物诸如发光水母、环节动物如海生多毛类、软体动物如各种发光头足类、以至于节肢动物的磷虾和海萤等。从大连这次“荧光海滩”现象来看,可以排除体型较大水母和头足类,而海萤等节肢动物无法产生如此强烈的荧光,因此最有可能的是甲藻类单细胞生物繁殖所致。甲藻是一类非常原始的单细胞藻类,它的很多特征介于属于原核生物的细菌和属于真核生物的原生生物之间,目前普遍将其归为双鞭毛藻类。甲藻是躯体通常被纤维素质的甲板覆盖,在甲板间形成的沟里具有2-3条鞭毛,藻体依靠这些鞭毛得以在水中游动和摄食。甲藻中的许多种类可以发光,我国沿海最为常见的是夜光虫(Noctiluca scintillans),也包括其他如膝沟藻(Gonyaulax spp.)等种类。夜光虫是甲藻中形态较为特殊的一类,其藻体没有甲板包被,藻体较大,通常缺乏叶绿体,多依靠其鞭毛摄食原核生物或其他藻类为食。夜光虫得名于其受刺激后能够发光的特性。夜光虫发光源于其细胞内的荧光素-荧光素酶反应。荧光素是一类小分子物质,它能作为底物和荧光素酶结合,结合后荧光素酶则使用ATP使得荧光素释放荧光,完成化学能向光能的转化。近年来的研究显示,夜光虫的发光机理,在于受到外界刺激后,藻体内液泡膜上可产生类似动物神经细胞膜动作电位的电化学变化,这种变化使得液泡膜上对电压敏感的质子通道开放,使液泡内的质子可以进入液泡膜上称为闪光体(scintillons)的小囊内,激活其中含有的荧光素酶,从而产生荧光。其他类型的甲藻也可能具有类似的发光机制。对于甲藻来说,这种生物发光现象可能是一种防御措施。当被以它为食的浮游动物等捕食者扰动时,发出的荧光能够吸引感官更敏锐的鱼类等更高营养级捕食者,从而驱离其直接捕食者。而对于人类来说,甲藻类形成的“荧光海滩”景色虽具有观赏价值,但它背后所隐藏的信息值得人们提高警惕。这是由于以夜光虫为代表的甲藻类大量繁殖,以至于出现很强的荧光现象,表明这一地区海水内诸如磷、钾、铁等营养因子含量上升,使得甲藻作为食物的细菌、蓝细菌和单细胞藻类数量增加。这是海水富营养化的先兆之一。如果进一步发展,有可能造成甲藻的爆发性增长,从而形成赤潮。甲藻类是我国近海赤潮最主要的藻类组成。其大量的繁殖、死亡和分解,会大量消耗水体中的氧气,造成其他海洋生物窒息死亡,严重威胁海水养殖产业。同时,甲藻等在生长过程中会合成多种毒素如短裸甲藻毒素(BTX)等,这些毒素可通过富集作用累积在贝类等海产体内,造成食品安全风险增加。因此,对于“荧光海滩”的出现,相关部门应加强水质监测,查明发生原因,并对可能出现的环境风险做好相应准备。
平板显示技术现状与发展趋势分析 姓 班 学 名: 级: 号: 指导老师: 日 期: ~ 1 摘 要:平板显示与 CRT 显示技术简介与对比,介绍平板显示 的主要技术类型以及主流产品。 分析中国平板显示市场现状以及发展 趋势,对该产业的发展提出具体建议。 关键词:平板显示;显像管技术;液晶显示技术;等离子显示技 关键词 术; 发展现状;前景。 An Analysis of the Current Situation and Development Trend of FPD Technology LIU gui-liang (Class 3,College major of Electronic Science and Technology,SCAU.) Abstract:Differents between the FPD and CRT the main technology and mainstream products of of the current stage and development trend of suggestion. Keyword: flat panel display; television picture tube technology; liquid-crystal display; plasma display panel; situation of development; future prospect. 目录 一.引言 …………………………………………………………3 …………………………………………3 二.平板显示技术概述 .阴极射线管(CRT) …………………………………3 .液晶显示器(LCD) …………………………………5 .等离子显示器(PDP) ………………………………6 .其他平板显示产品 四.中国平板行业前景 五.发展规划 六.结论 参考文献 …………………………………6 ……………………………7 三.中国平板电视行业的发展现状 …………………………………………7 ……………………………………………………8 …………………………………………………………9 …………………………………………………………9 一.引言 2 从 1999 年-2009 年,中国平板行业走过了不平凡的十年。十年来中国平板 电视行业经历了从无到有、从小到大、从弱到强的成长历程。在这波澜壮阔的发 展进程中,造就了一批行业明星,同时也倒下了一些辉煌一时的品牌。 10 年对于中国平板电视行业,是一段曲折崛起的峥嵘岁月。总结过去经验, 我们可以很清楚地看到自身优势与不足;立足现在,我们可以坦然地面对困惑与 问题,寻找突破之道;展望未来,我们期待中国的平板电视行业能突破瓶颈,取 得关键性进展。 本文立足于各种显示技术特点以及中国平板显示行业自身特点, 对此行业目 前的境况作出较为客观的分析。 二.平板显示技术概述平板显示(FPD)技术,顾名思义,就是采用平面屏幕显示的技术,它是相 对于传统阴极射线管作比较而言的一类显示技术,主要包括液晶显示(LCD)、 等离子显示 (PDP) 有机电致发光显示 、 (OLED) 表面传导电子发射显示 、 (SED) 等几大技术类型的相关产品。 平板显示器与传统的阴极射线管(CRT)相比,具有薄、轻、功耗小、辐射 低、没有闪烁、有利于人体健康等优点。下面将分类简单介绍几种主要显示技术 的主要原理。 阴极射线管(CRT) 阴极射线管的关键部件是连在荧光屏后部成为一体的电子枪。 电子枪发射出 一束经过图像信号调制的窄电子流,经过加速、聚焦、偏转后打在荧光屏的荧光 粉上使之发光。电子枪以一个相当快的速度发射电子流,同时偏转线圈控制电子 束方向,逐行在屏幕上扫过,达到显示图像的目的。CRT 显示图像是是不断连 续刷新着的,因此此类显示器看上去给眼睛一种“闪烁”的感觉。容易引起眼睛 疲劳损坏视力。 CRT 有黑白和彩色两种,黑白的显像管构造相对简单。图 1.为黑白显像管 的构造示意图。 3 图 1.阴极射线管 彩色显像管与黑白显像管的区别是前者有三个电子枪, 前端多一个布满微小 孔洞的 “荫罩” 以及荧光粉是红绿蓝三种原色排列的。 , 彩色显像管显示图像时, 三个电子枪发射出三束电子,在同一个荫罩小孔上通过,分别打在三种颜色的荧 光粉上,人眼看到的效果会自动把三种色光混合,组成一幅图像。如图 2. 图 2. 彩色显像原理 4 荫罩的作用就是保证三个电子共同穿过同一个荫罩小孔,以激发荧光粉,使 之发出红、绿、蓝三色光。不同形状的荫罩有不同的透光率、对比度、分辨率等 参数。制造成本也不同。有一种栅条状的荫罩其透过率达到 95%。如图 3. 图 3. 孔状荫罩(左上)、沟槽状荫罩(右上)以及栅条状荫罩(下) 液晶显示器(LCD) 液晶显示器的关键物质是液晶材料,此类显示器也因此而得名。液晶材料具 有一个特别的特性:当它被加上适当电压时,液晶材料的分子会发生偏转,引起 其透射率变化,从而由“遮光”状态变换到“通光”状态,达到显示的目的。如 图: 5 图 1.液晶显示器件构成示意图 按照不同的分类方式,液晶显示有多种类型,根据所采用的液晶材料不同而 异:分别有扭曲向列型(TN)等多种,并不一一列举。根据显示像素构成不同, 液晶显示器分为无源矩阵液晶显示器(PM-LCD)与有源矩阵液晶显示器 (AM-LCD) 较早期的扭曲向列型 。 (TN) 液晶显示器与超扭曲向列型 (STN) 液晶显示器均同属于无源矩阵液晶显示器。新一代的薄膜晶体管液晶显示 器(TFT-LCD)等属于有源矩阵液晶显示器。作为 STN 的换代产品具有响应 速度快、不产生闪烁等优点。 AM-LCD 与 PM-LCD 的差别在于前者每象素 加有开关器件,可克服交叉干扰,可得到高对比度和高分辨率显示。 等离子显示器(PDP) 等离子显示器是利用两块玻璃基板之间的惰性气体电子放电,产生紫 外线激发所涂布的红、绿、蓝荧光粉,呈现各种彩色光点的画面。PDP 适 合应用于中大型尺寸(约 40-70 寸)显示器。等离子体显示器具有阴极射 线管的优点,但其超薄体积与重量远优越于传统大尺寸 CRT 电视,在高解 析度、不受磁场影响、视角广及主动发光等胜于 TFT-LCD 的特点,图像具 有丰富的层次。缺点是功率大,比较耗电。 其他平板显示产品 除了 LCD、PDP 外,还有应用于各种智能家电、汽车仪表、数码电子 产品显示屏、投影设备以及电子纸等等多种显示技术,都属于平板产品的 范畴。 6 三.中国平板电视行业的发展现状从行业的技术与产品成熟程度来看,虽然经过不断地改进,平板电视的画质 和产品性能都已经达到比较稳定和舒适的水平,特别是 LED 背光模组的大规模 应用,确实带动了液晶电视的响应速度和画面质量取得较大进步。但是与国外起 步早的大型企业相比,中国平板行业还有较大差距,各种自主知识产权的关键技 术并不多。这也是中国平板行业脚步沉重的一大因素。 从市场形态来看,2009 年,平板电视的零售量占比达到 80%,零售额占比 超过 95%, 平板电视在市场消费形态上已经为彩电行业的绝对主流, 这说明平板 电视对 CRT 电视的市场替代已经基本实现。 从消费需求看, 平板电视已经逐渐成为老百姓购置新家电的首选, 少量 CRT 电视的购买者主要集中在流动人口、低保户家庭和边远乡村。随着平板电视的价 格进一步下降,这一部分 CRT 人群还会快速转化; 从厂家的产品策略来看,一线品牌已经停产 CRT 电视,二线品牌还在少量 维持,但是从总体趋势看,都已经把 CRT 作为补充和辅助,预计 2010 年各厂家 的 CRT 产品线将基本上处于清理库存状态; 从产业链来看,平板上下游相关的面板、模组、玻璃、IC 和化学材料等企 业都与日韩企业有较大差距。 中国平板若要真正立足世界市场一方,整个产业链势必要经过大幅度升级。 以目前的状况观察,此路虽远但并非遥不可及。我国政府在十一五的后期已经把 显示产业的复兴上升到国家意志,并通过《电子信息产业振兴规划》和其他的科 技发展规划,加大了对平板显示产业的扶持力度,赋予平板显示产业链建设以重 要任务和使命;预计在十二五规划中,显示产业的重要性和产业地位将会更加突 出。作为平板显示产业的重要支撑和重要支柱,平板电视行业将会从以上扶持政 策中得到最直接的支持。各地方政府和社会投资的持续跟进,将为平板电视产业 链的建设和为发展提供强大的资金来源、技术合作支持和人才培养支持。所以可 以推断中国平板电视行业在未来十年将迎来前所未有的宽松政策环境。 四.中国平板行业前景总体来说,中国平板在未来的十多年将会是机遇与挑战并存的局面。 旺盛的市场需求为中国平板行业提供稳定的成长空间。人民生活水平提高、 新增家庭、 旧彩电自然淘汰、 家电下乡政策城市化进程、 房地产发展、 商用市场、 国际市场需要等等,都将成为中国平板行业稳步快速发展的契机。 7 而起步晚,设备旧,世代早等等,是限制中国平板发展的绊脚石。中国的平 板行业比起日韩等普遍晚 2-3 年,世代线也较之落后。还要避免产业链建成即落 后的风险、现有品牌格局被颠覆的风险、对行业方向判断错误和反应迟钝的风险 等等,都将影响中国平板行业前行的脚步。 五.发展规划中国平板行业过去凭借着一定的优势,已经取得较为瞩目的成就。但是未 来是否能继续保持,就不但是要看行业的机会,更要看企业能否抓住机遇,规避 风险,还要看政府的支持和引导是否得力而有效。关键的几点是: 1、需要借鉴韩国和台湾地区在平板显示产业的发展经验 2、必须推动行业的核心技术研发 3、在下一代显示技术上的及早布局 4、借助行业标准力量规范和引导行业发展 5、建立和完善资本进出机制,加强行业融资渠道建设 从整个行业层面上,需要有正确的战略布局: 要推动行业整体的联合和协作,解决一些单个企业无法解决的行业共性问 题;比如由中国电子视像行业协会牵头成立的中彩联,积极主动的应对国外专利 公司的谈判,大幅度降低了企业的专利费用标准,取得了非常重大的专利授权突 破; 要通过集体协作,通过争取国家主管政府部门的支持,在行业标准建设、 行业准入门槛和行业游戏规则的制定等方面,进行持续努力和推动,为中国彩电 行业的长远发展和整体竞争力的提升创造条件。比如在产品的接口标准规范、尺 寸规范、售后服务规范等方面,积极行动起来,为推动行业的健康和有序发展创 造条件。 为了应对下一代显示技术核心技术的专利限制,我们可以推动行业骨干企 业成立联合技术研发开发小组,共同进行前沿技术的战略性投入,这样可以使行 业花最小的代价获得最高程度的收益。 从企业层面看,为了企业的长远发展,提前做好战略布局是十分有必要的。 要解决核心资源的站队问题。在平板时代,没有核心上游面板资源供应的 支持,就意味着要流血和被其他竞争对手伤害。但是这个资源的来源,究竟是自 己建还是选择与现有主力面板供应商合作,是和其中主要的少数几家合作,还是 货比三家全面合作,这都是值得深思熟虑的问题。由于在 2010 年-2011 年期间 全球平板显示产业还会不定期出现面板资源相对紧张的局面, 因此要避免断货和 供应不及时的问题,就首先要考虑好如何站队的问题 8 要找准自身的行业定位,在技术、资源和产品的持续建设上,梳理出适合 自身特征的阶段性发展目标。 要时刻保持清醒,做好企业应对彩电行业转型和升级的具体战略规划。 六.结论总而言之,一个行业的崛起离不开核心技术和扶持力量。若具备了这两方面 的有利因素,中国平板显示技术行业迅速跟上世界领先脚步,将会是时间问题而 已。 参考文献:《平板显示技术》 《液晶显示技术》 《等离子体技术及应用》 应根裕等 毛学军 赵青, 刘述章, 童洪辉 北京人民邮电出版社,2002 北京电子工业出版社,2008 北京国防工业出版社,2009 9
引言:提起“纳米”这个词,可能很多人都听说过,但什么是纳米,什么是纳米材料,可能很多人并不一定清楚,本文主要对纳米及纳米材料的研究现状和发展前景做了简介,相信随着科学技术的发展,会有越来越多的纳米材料走进人们的生活,为人类造福。 纳米是英文namometer的译音,是一个物理学上的度量单位,1纳米是1米的十亿分之一;相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说,相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样,纳米是一个尺度概念,并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后,大约是在1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,象铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。 在充满生机的21世纪,信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小;航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新,以及在此基础上诱发的新技术。新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域,纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。近年来,纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。例如,存储密度达到每平方厘米400g的磁性纳米棒阵列的量子磁盘,成本低廉、发光频段可调的高效纳米阵列激光器,价格低廉高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件,用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料等的问世,充分显示了它在国民经济新型支柱产业和高技术领域应用的巨大潜力。正像美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一场革命”。纳米材料和纳米结构的应用将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。 研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次,是知识创新的源泉。由于纳米结构单元的尺度(1~100urn)与物质中的许多特征长度,如电子的德布洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸相当,从而导致纳米材料和纳米结构的物理、化学特性既不同于微观的原子、分子,也不同于宏观物体,从而把人们探索自然、创造知识的能力延伸到介于宏观和微观物体之间的中间领域。在纳米领域发现新现象,认识新规律,提出新概念,建立新理论,为构筑纳米材料科学体系新框架奠定基础,也将极大丰富纳米物理和纳米化学等新领域的研究内涵。世纪之交高韧性纳米陶瓷、超强纳米金属等仍然是纳米材料领域重要的研究课题;纳米结构设计,异质、异相和不同性质的纳米基元(零维纳米微粒、一维纳米管、纳米棒和纳米丝)的组合。纳米尺度基元的表面修饰改性等形成了当今纳米材料研究新热点,人们可以有更多的自由度按自己的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法设计纳米结构原理性器件以及纳米复合传统材料改性正孕育着新的突破。 1研究形状和趋势 纳米材料制备和应用研究中所产生的纳米技术很可能成为下一世纪前20年的主导技术,带动纳米产业的发展。世纪之交世界先进国家都从未来发展战略高度重新布局纳米材料研究,在千年交替的关键时刻,迎接新的挑战,抓紧纳米材料和柏米结构的立项,迅速组织科技人员围绕国家制定的目标进行研究是十分重要的。 纳米材料诞生州多年来所取得的成就及对各个领域的影响和渗透一直引人注目。进入90年代,纳米材料研究的内涵不断扩大,领域逐渐拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接十分紧密,实验室成果的转化速度之快出乎人们预料,基础研究和应用研究都取得了重要的进展。美国已成功地制备了晶粒为50urn的纳米cu材料,硬度比粗晶cu提高5倍;晶粒为7urn的pd,屈服应力比粗晶pd高5倍;具有高强度的金属间化合物的增塑问题一直引起人们的关注,晶粒的纳米化为解决这一问题带来了希望, 根据纳米材料发展趋势以及它在对世纪高技术发展所占有的重要地位,世界发达国家的政府都在部署本来10~15年有关纳米科技研究规划。美国国家基金委员会(nsf)1998年把纳米功能材料的合成加工和应用作为重要基础研究项目向全国科技界招标;美国darpa(国家先进技术研究部)的几个计划里也把纳米科技作为重要研究对象;日本近年来制定了各种计划用于纳米科技的研究,例如 ogala计划、erato计划和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究计划,1997年,纳米科技投资亿美元;德国科研技术部帮助联邦政府制定了1995年到2010年15年发展纳米科技的计划;英国政府出巨资资助纳米科技的研究;1997年西欧投资亿美元。据1999年7月8日《自然》最新报道,纳米材料应用潜力引起美国白宫的注意;美国总统克林顿亲自过问纳米材料和纳米技术的研究,决定加大投资,今后3年经费资助从亿美元增 加至5亿美元。这说明纳米材料和纳米结构的研究热潮在下一世纪相当长的一段时间内保持继续发展的势头。 2国际动态和发展战略 1999年7月8日《自然》(400卷)发布重要消息 题为“美国政府计划加大投资支持纳米技术的兴 起”。在这篇文章里,报道了美国政府在3年内对纳米技术研究经费投入加倍,从亿美元增加到5亿美元。克林顿总统明年2月将向国会提交支持纳米技术研究的议案请国会批准。为了加速美国纳米材料和技术的研究,白宫采取了临时紧急措施,把原亿美元的资助强度提高到亿美元。《美国商业周刊》8月19日报道,美国政府决定把纳米技术研究列人21世纪前10年前11个关键领域之一,《美国商业周刊》在掌握21世纪可能取得重要突破的3个领域中就包括了纳米技术领域(其它两个为生命科学和生物技术,从外星球获得能源)。美国白宫之所以在20世纪即将结束的关键时刻突然对纳米材料和技术如此重视,其原因有两个方面:一是德科学技术部1996年对2010年纳米技术的市场做了预测,估计能达到14400亿美元,美国试图在这样一个诱人的市场中占有相当大的份额。美国基础研究的负责人威廉姆斯说:纳米技术本来的应用远远超过计算机工业。美国白宫战略规划办公室还认为纳米材料是纳米技术最为重要的组成部分。在《自然》的报道中还特别提到美国已在纳米结构组装体系和高比表面纳米颗粒制备与合成方面领导世界的潮流,在纳米功能涂层设计改性及纳米材料在生物技术中的应用与欧共体并列世界第一,纳米尺寸度的元器件和纳米固体也要与日本分庭抗礼。1999年7月,美国加尼福尼亚大学洛杉矾分校与惠普公司合作研制成功100urn芯片,美国明尼苏达大学和普林斯顿大学于1998年制备成功量子磁盘,这种磁盘是由磁性纳米棒组成的纳米阵列体系,10bit/s尺寸的密度已达109bit/s,美国商家已组织有关人员迅速转化,预计2005年市场为400亿美元。1988年法国人首先发现了巨磁电阻效应,到1997年巨磁电阻为原理的纳米结构器件已在美国问世,在磁存储、磁记忆和计算机读写磁头将有重要的应用前景。 最近美国柯达公司研究部成功地研究了一种即具有颜料又具有分子染料功能的新型纳米粉体,预计将给彩色印橡带来革命性的变革。纳米粉体材料在橡胶、颜料、陶瓷制品的改性等方面很可能给传统产业和产品注入新的高科技含量,在未来市场上占有重要的份额。纳米材料在医药方面的应用研究也使人瞩目,正是这些研究使美国白宫认识到纳米材料和技术将占有重要的战略地位。原因之二是纳米材料和技术领域是知识创新和技术创新的源泉,新的规律新原理的发现和新理论的建立给基础科学提供了新的机遇,美国计划在这个领域的基础研究独占“老大”的地位。 3国内研究进展 我国纳米材料研究始于80年代末,“八五”期间,“纳米材料科学”列入国家攀登项目。国家自然科学基金委员会、中国科学院、国家教委分别组织了8项重大、重点项目,组织相关的科技人员分别在纳米材料各个分支领域开展工作,国家自然科学基金委员会还资助了20多项课题,国家“863”新材料主题也对纳米材料有关高科技创新的课题进行立项研究。1996年以后,纳米材料的应用研究出现了可喜的苗头,地方政府和部分企业家的介入,使我国纳米材料的研究进入了以基础研究带动应用研究的新局面。 目前,我国有60多个研究小组,有600多人从事纳米材料的基础和应用研究,其中,承担国家重大基础研究项目的和纳米材料研究工作开展比较早的单位有:中国科学院上海硅酸盐研究所、南京大学。中国科学院固体物理研究所、金属研究所、物理研究所、中国科技大学、中国科学院化学研究所、清华大学,还有吉林大学、东北大学、西安交通大学、天津大学、青岛化工学院、华东师范大学,华东理工大学、浙江大学、中科院大连化学物理研究所、长春应用化学 研究所、长春物理研究所、感光化学研究所等也相继开展了纳米材料的基础研究和应用研究。我国纳米材料基础研究在过去10年取得了令人瞩目的重要研究成果。已采用了多种物理、化学方法制备金属与合金(晶态、非晶态及纳米微晶)氧化物、氮化物、碳化物等化合物纳米粉体,建立了相应的设备,做到纳米微粒的尺寸可控,并制成了纳米薄膜和块材。在纳米材料的表征、团聚体的起因和消除、表面吸附和脱附、纳米复合微粒和粉体的制取等各个方面都有所创新,取得了重大的进展,成功地研制出致密度高、形状复杂、性能优越的纳米陶瓷;在世界上首次发现纳米氧化铝晶粒在拉伸疲劳中应力集中区出现超塑性形变;在颗粒膜的巨磁电阻效应、磁光效应和自旋波共振等方面做出了创新性的成果;在国际上首次发现纳米类钙钛矿化合物微粒的磁嫡变超过金属gd;设计和制备了纳米复合氧化物新体系,它们的中红外波段吸收率可达 92%,在红外保暖纤维得到了应用;发展了非晶完全晶化制备纳米合金的新方法;发现全致密纳米合金中的反常hall-petch效应。 近年来,我国在功能纳米材料研究上取得了举世瞩目的重大成果,引起了国际上的关注。一是大面积定向碳管阵列合成:利用化学气相法高效制备纯净碳纳米管技术,用这种技术合成的纳米管,孔径基本一致,约20urn,长度约100pm,纳米管阵列面积达到 3mm 3mm。其定向排列程度高,碳纳米管之间间距为100pm。这种大面积定向纳米碳管阵列,在平板显示的场发射阴极等方面有着重要应用前景。这方面的文章发表在1996年的美国《科学》杂志上。二是超长纳米碳管制备:首次大批量地制备出长度为2~3mm的超长定向碳纳米管列阵。这种超长碳纳米管比现有碳纳米管的长度提高1~2个数量级。该项成果已发表于1998年8月出版的英国《自然》杂志上。英国《金融时报》以“碳纳米管进入长的阶段”为题介绍了有关长纳米管的工作。三是氮化嫁纳米棒制备:首次利用碳纳米管作模板成功地制备出直径为3~40urn、长度达微米量级的发蓝光氮化像一维纳米棒,并提出了碳纳米管限制反应的概念。该项成果被评为1998年度中国十大科技新闻之一。四是硅衬底上碳纳米管阵列研制成功,推进碳纳米管在场发射平面和纳米器件方面的应用。五是制备成功一维纳米丝和纳米电缆,该成果研究论文在瑞典召开的1998年第四届国际纳米会议宣读后,许多外国科学家给予高度评价。六是用苯热法制备纳米氮化像微晶;发现了非水溶剂热合成技术,首次在300℃左右制成粒度达30urn的氮化锌微晶。还用苯合成制备氮化铬(crn)、磷化钴(cop)和硫化锑(sbs)纳米微晶,论文发表在1997年的《科学》杂志上。七是用催化热解法制成纳米金刚石;在高压釜中用中温(70℃)催化热解法使四氯化碳和钠反应制备出金刚石纳米粉,论文发表在1998年的《科学》杂志上。美国《化学与工程新闻》杂志还发表题为“稻草变黄金---从四氯化碳(cc14)制成金刚石”一文,予以高度评价。 我国纳米材料和纳米结构的研究已有10年的工作基础和工作积累,在“八五”研究工作的基础上初步形成了几个纳米材料研究基地,中科院上海硅酸盐研究所、南京大学、中科院固体物理所、中科院金属所、物理所、中国科技大学、清华大学和中科院化学所等已形成我国纳米材料和纳米结构基础研究的重要单位。无论从研究对象的前瞻性、基础性,还是成果的学术水平和适用性来分析,都为我国纳米材料研究在国际上争得一席之地,促进我国纳米材料研究的发展,培养高水平的纳米材料研究人才做出了贡献。在纳米材料基础研究和应用研究的衔接,加快成果转化也发挥了重要的作用。目前和今后一个时期内这些单位仍然是我国纳米材料和纳米结构研究的中坚力量。 在过去10年,我国已建立了多种物理和化学方法制备纳米材料,研制了气体蒸发、磁控溅射、激光诱导cvd、等离子加热气相合成等10多台制备纳米材料的装置,发展了化学共沉淀、溶胶一凝胶、微乳液水热、非水溶剂合成和超临界液相合成制备包括金属、合金、氧化物、氮化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料的方法,研制了性能优良的多种纳米复合材料。近年来,根据国际纳米材料研究的发展趋势,建立和发展了制备纳米结构(如纳米有序阵列体系、介孔组装体系、mcm-41等)组装体系的多种方法,特别是自组装与分子自组装、模板合成、碳热还原、液滴外延生长、介孔内延生长等也积累了丰富的经验,已成功地制备出多种准一维纳米材料和纳米组装体系。这些方法为进一步研究纳米结构和准一纳米材料的物性,推进它们在纳米结构器件的应用奠定了良好的基础。纳米材料和纳米结构的评价手段基本齐全,达到了国际90年代末的先进水平。 综上所述,“八五”期间我国在纳米材料研究上获得了一批创新性的成果,形成了一支高水平的科研队伍,基础研究在国际上占有一席之地,应用开发研究也出现了新局面,为我国纳米材料研究的继续发展奠定了基础。10年来,我国科技工作者在国内外学术刊物上共发表纳米材料和纳米结构的论文2400多篇,在国际上排名第五位,其中纳米碳管和纳米团簇在1998年度欧洲文献情报交流会上德国马普学会固体所一篇研究报告中报道中国科技工作者发表论文已超过德国,在国际排名第三位,在国际历次召开的有关纳米材料和纳米结构的国际会议上,我国纳米材料科技工作者共做邀请报告24次。到目前为止,纳米材料研究获得国家自然科学三等奖1项,国家发明奖2项;院部级自然科学一、二等奖3项,发明一等奖3项,科技进步特等奖1项;申请专利 79项,其中发明专利占50%,已正式授权的发明专利6项,已实现成果转化的发明专利6项。 最近几年,我国纳米科技工作者在国际上发表了一些有影响的学术论文,引起了国际同行的关注和称赞。在《自然》和《科学》杂志上发表有关纳米材料和纳米结构制备方面的论文6篇,影响因子在6以上的学术论文(phys.rev.lett,j.ain.chem.soc .)近20篇,影响因子在3以上的31篇,被sci和ei收录的文章占整个发表论文的 59%。 1998年 6月在瑞典斯特哥尔摩召开的国际第四届纳米材料会议上,对中国纳米材料研究给予了很高评价,指出这几年来中国在纳米材料制备方面取得了激动人心的成果,在大会总结中选择了8个纳米材料研究式作取得了比较好的国家在闭幕式上进行介绍,中国是在美国、日本、德国、瑞典之后进行了大会发言。 4 纳米产业发展趋势 (1)信息产业中的纳米技术:信息产业不仅在国外,在我国也占有举足轻重的地位。2000年,中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面:①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件,都要原器件,美国已经着手研制,现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件,这种器件已经在实验室研制成功,而且可能在2001年进入市场。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件,这方面我国还很落后,但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间,所以,中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件,如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面,我国的研究水平不落后,在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等,可添加氧化锌纳米材料改性。 (2)环境产业中的纳米技术:纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境,必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备,可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到,该设备已进入实用化生产阶段;利用多孔小球组合光催化纳米材料,已成功用于污水中有机物的降解,对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物,有很好的降解效果。近年来,不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业,用于提高水的质量,已初见成效;采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显;治理淡水湖内藻类引起的污染,最近已在实验室初步研究成功。 (3)能源环保中的纳米技术:合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合理利用传统能源方面,现在主要是净化剂、助燃剂,它们能使煤充分燃烧,燃烧当中自循环,使硫减少排放,不再需要辅助装置。另外,利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了,实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质,有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快,就是把非可燃气体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料,我国也在做,它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。 (4)纳米生物医药:这是我国进入wto以后一个最有潜力的领域。目前,国际医药行业面临新的决策,那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质,然后在纳米尺度组合,最大限度发挥药效,这恰恰是我国中医的想法。在提取精华后,用一种很少的骨架,比如人体可吸收的糖、淀粉,使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进,采用纳米技术可以提高一个档次。 (5)纳米新材料:虽然纳米新材料不是最终产品,但是很重要。据美国测算,到21世纪30年代,汽车上40%钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替,这样可以节省汽油40%,减少co2,排放40%,就这一项,每年就可给美国创造社会效益1000亿美元。此外,还有各种功能材料,玻璃透明度好但份量重,用纳米改进它,使它变轻,使这种材料不仅有力学性能,而且还具有其他功能,还有光的变色、贮光,反射各种紫外线、红外线,光的吸收、贮藏等功能。 (6)纳米技术对传统产业改造:对于中国来说,当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从1996开始研制纳米冰箱,可折叠的pvc磁性冰箱门封不发霉,用的是抗菌涂料,里面的果盘都采用纳米材料,发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展;其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势,中国纺织要在进入wto后能占据有利地位,现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。去年关于保温被、保温衣的电视宣传,提到应用了纳米技术,特殊功能的有防静电的、阻燃的等等,把纳米的导电材料组装到里面,可以在11万伏的高压下,把人体屏蔽,在这一方面,纺织行业应用纳米技术形势看好;第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶,可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能,而且釉不结霜,其它综合性能都很好;第四是建材工业中的油漆和涂料,包括各种陶瓷的釉料、油墨,纳米技术的介入,可以使产品性能升级。 1999年8月20日《美国商业周刊》在展望21世纪可能有突破性进展的领域时,对生命科学和生物技术、纳米科学和纳米技术及从外星球上索取能源进行了预测和评价,并指出这是人类跨入21世纪面临的新的挑战和机遇。诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过:70年代重视微米的国家如今都成为发达国家,现在重视纳米技术的国家很可能成为下一世纪先进的国家。挑战严峻,机遇难得,我们必须加倍重视纳米科技的研究,注意纳米技术与其它领域的交叉,加速知识创新和技术创新,为21世纪中国经济的腾飞奠定雄厚的基础。 编者按:激动人心的纳米时代已经到来,人们的生活即刻将发生巨大的变化,然而,我们也要清醒地看到,市场上真正成熟的纳米材料并不是很多。中科院院士白春礼院士认为,“真正意义的纳米时代还没有到来,我们正在充满信心地迎接纳米时代的到来。” 白春礼说,“人类进入纳米科技时代的重要标志是纳米器件的研制水平和应用程度。”纳米科技发展到今天,距离纳米时代的到来还有多远呢,白春礼说,“纳米研究目前还有许多基础研究在进行中,在纳米尺度上还有大量原理性问题尚待研究,纳米科技现在的发展水平大概相当于计算机技术在20世纪50年代的发展水平,人类最终进入纳米时代还需要30到50年的时间,50年后纳米科技有可能像今天计算机技术一样普及。” 对于纳米科技,科学的态度是积极参与,脚踏实地地推动这一前沿科技的健康发展,既不需要商业炒作,也不需要科学炒作。
手工涂敷荧光粉不现实,改用喷枪喷吧。喷时,杯口朝下比较朝上时要均匀。参考下日光灯管制造工艺与标准吧!
我大学毕业论文就是做的光敏性高分子材料的研究个人感觉还是很尖端的科学,20年之内不会有工业化生产的迹象