納米是長度度量單位，一納米為十億分之一米。納米科技這一初始概念是已故美國著名物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎得主費(fèi)恩曼 （R.Feynman） 于1959 年提出的。1990 年，納米技術(shù)獲得了重大突破，美國 IBM 公司阿爾馬登研究中心（Almaden Research Center）的科學(xué)家使用 STM 把 35 個(gè)氙原子移動到各自的位置， 組成了 “IBM” 三個(gè)字母，這三個(gè)字母加起來不到 3 納米長。

    當(dāng)今，多年前開始發(fā)展起來的納米科技已成為受到廣泛關(guān)注、最為活躍的前沿學(xué)科領(lǐng)域。納米科技的發(fā)展 ,不僅可以使科學(xué)家在納米尺度發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、新規(guī)律 , 建立新理論 , 而且還將帶來一場工業(yè)革命 , 成為 21 世紀(jì)經(jīng)濟(jì)增長的新動力。科技部發(fā)布了 2016年國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃其中就包括納米科技。納米科技迅速步入科學(xué)殿堂，并迅速成為了一顆耀眼的明星。為了更全面地科普納米科技領(lǐng)域的相關(guān)知識和新技術(shù)，中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)記者采訪了江蘇河海納米科技股份有限公司成慶堂總經(jīng)理。

    江蘇河海納米科技股份有限公司是一家集科、工、貿(mào)為一體，專業(yè)從事納米材料的研制及相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)。

成慶堂總經(jīng)理與國際友人在一起（左一：成慶堂）

    齊心協(xié)力 打破國際壟斷

    初見成總，給人的第一印象是嚴(yán)肅中透著一絲溫和。成總表示江蘇河海納米科技股份有限公司，2001 年經(jīng)江蘇省人民政府批準(zhǔn)，系江蘇河海集團(tuán)、中科院固體所、復(fù)旦大學(xué)、華東師范大學(xué)、江蘇省高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)投資公司、上海江浦企業(yè)發(fā)展有限公司六家聯(lián)合投資興辦的高新技術(shù)企業(yè)。集科、工、貿(mào)為一體，專業(yè)從事納米材料的研制及相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)。公司前身為中科院泰興納米材料廠，創(chuàng)辦于 1995 年，但是公司規(guī)模還較小。

    在他的帶領(lǐng)下，大家嘔心瀝血、廢寢忘食、反復(fù)實(shí)驗(yàn)、研發(fā)、開拓、創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)。在國內(nèi)率先建立了年產(chǎn) 50 噸納米氧化物粉體中試生產(chǎn)線，相繼構(gòu)成了以納米二氧化鈦 （nm-TiO 2 ）及其應(yīng)用為主體的納米氧化物粉體、復(fù)合功能性粉體、功能性母粒、功能性涂料四大系列產(chǎn)品，為提高相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量、替代進(jìn)口做出了新的貢獻(xiàn)。

    現(xiàn)在該生產(chǎn)線已發(fā)展成為 500 噸的國家重點(diǎn)工藝性適應(yīng)生產(chǎn)線。

    現(xiàn)如今公司發(fā)展到職工約 110 人，其中中高級職稱人員 19 人。設(shè)有博士后科研工作站、研究生工作站、企業(yè)技術(shù)中心等研究機(jī)構(gòu)。獲得授權(quán)專利12 件，并榮獲第七屆中國國際專利與名牌博覽會金獎和省部級科技進(jìn)步獎 9項(xiàng)。參與制定了《納米二氧化鈦》、《化妝品用二氧化鈦》國家標(biāo)準(zhǔn)，主導(dǎo)制定了《防曬用納米二氧化鈦》

    （ISO18473-2 : 2015）國際標(biāo)準(zhǔn)。主產(chǎn)品有：功能性納米氧化物材料系列、功能性化妝品用粉體系列、功能性納米涂層系列、功能性化纖母粒系列、功能性建筑涂料系列等五大系列 200多種產(chǎn)品。

    2007 年以來， 納米科技繼續(xù)創(chuàng)新，并取得了很好的應(yīng)用成果。公司生產(chǎn)的納米二氧化鈦系列產(chǎn)品持續(xù)出口歐美、東南亞等國家和地區(qū)，參與國際競爭，打破了國際大公司的壟斷格局，成為國內(nèi)納米二氧化鈦的主要生產(chǎn)基地！

公司辦公樓

    強(qiáng)化科技實(shí)力 提高企業(yè)競爭力

    成總表示，與業(yè)界同行相比，公司在產(chǎn)品品質(zhì)和研發(fā)技術(shù)方面有自己的特點(diǎn)，其主要競爭優(yōu)勢是能夠根據(jù)市場應(yīng)用信息，制備出符合市場應(yīng)用的納米材料，從而促進(jìn)納米材料的研發(fā)更符合市場的有效需求。具體表現(xiàn)在三方面：

    一是納米材料在防曬化妝品中的應(yīng)用。公司研發(fā)生產(chǎn)的納米氧化物產(chǎn)品已在國內(nèi)化妝品廠家中享有盛譽(yù)，知名度較高。國內(nèi)市場占有率也較高，產(chǎn)品已出口美國、 德國、 荷蘭、 巴西、 韓國、越南、印度等國家和地區(qū)。主導(dǎo)制定《防曬用納米二氧化鈦》（ISO18473-2：2015）國際標(biāo)準(zhǔn)后，知名度在進(jìn)一步擴(kuò)大，可以預(yù)測將進(jìn)一步擴(kuò)大國際市場的占有率。并且公司生產(chǎn)的防曬用納米二氧化鈦產(chǎn)品，符合國際采購要求，是國際大公司采購該產(chǎn)品的國內(nèi)指定供應(yīng)商。

    二是納米材料在腐蝕防護(hù)行業(yè)的應(yīng)用。公司開發(fā)的納米涂層產(chǎn)品也是國內(nèi)首創(chuàng)，與美國、俄羅斯、新加坡、德國等發(fā)達(dá)國家技術(shù)水平相當(dāng)，已在國內(nèi)軍需、沿海地區(qū)、海裝產(chǎn)品腐蝕或防護(hù)產(chǎn)品上廣泛應(yīng)用。

    三是納米材料在差別化纖維等其它行業(yè)的應(yīng)用。人造纖維是化纖和紡織行業(yè)發(fā)展的趨勢，中國紡織要在進(jìn)入 WTO 后能占據(jù)有利地位，現(xiàn)在就必須全方位應(yīng)用納米技術(shù)、納米材料。

    去年關(guān)于保溫被、保溫衣的電視宣傳，提到應(yīng)用了納米技術(shù)，特殊功能的有防靜電的、阻燃的等等，把納米的導(dǎo)電材料組裝到里面，可以在 11 萬伏的高壓下，把人體屏蔽，在這一方面，紡織行業(yè)應(yīng)用納米技術(shù)形勢看好。

    多方完美結(jié)合 優(yōu)化產(chǎn)品性能

    成總說，根據(jù)客戶需求，他們通過化學(xué)納米技術(shù)調(diào)控微粒初始生成過程，實(shí)現(xiàn)分子尺度上控制合成，制備均勻穩(wěn)定的溶膠產(chǎn)品。主要有：納米膠粘劑和防霧劑系列、天然和人造石材防護(hù)液系列、金屬和玻璃防護(hù)系列、高溫防粘和納米不粘系列等。物體表面具有抗劃傷、耐摩擦、防粘、耐高溫、防腐蝕、抗菌殺菌、自清潔、超雙疏、低表面能等單一或組合功能。

    產(chǎn)品的涂層厚度在微米級范圍，產(chǎn)品中納米氧化物顆粒因小尺寸效應(yīng)對可見光形不成散射，在制品表面形成透明的保護(hù)膜。涂層不僅能保持制品原有的光澤和形貌，更賦予制品表面深度感和高雅感，具有裝飾效果。

    涂層的無機(jī)有機(jī)聚合物基體賦予表面優(yōu)于陶瓷無機(jī)涂層的良好柔韌性，具有可加工性能。極低表面能使涂層具有防指印、易清潔性能。

    產(chǎn)品及技術(shù)優(yōu)勢在于：在納米尺度上控制溶膠合成、量身定制涂層表面功能、極低的表面能涂層。以納米科技和表面化學(xué)處理為基礎(chǔ)，力求二者完美結(jié)合，并根據(jù)客戶的理想需求，通過對產(chǎn)品進(jìn)行性能設(shè)計(jì)和對生產(chǎn)工藝優(yōu)化，在其產(chǎn)品表面上實(shí)現(xiàn)性能獨(dú)特和功能卓越，賦予用戶產(chǎn)品高附加值和競爭優(yōu)勢。

公司倉庫

    取長補(bǔ)短 縮短國際差距

    當(dāng)今，全球掀起納米風(fēng)暴，演繹納米科技熱潮。談到目前國內(nèi)納米材料的技術(shù)進(jìn)展與國外是否存在差距，成總表示目前國內(nèi)開發(fā)的納米氧化物產(chǎn)品其質(zhì)量和技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但在應(yīng)用量和應(yīng)用面上與發(fā)達(dá)國家還有差距。

    據(jù)了解，目前國內(nèi)外納米材料研究的領(lǐng)域、進(jìn)展大致相當(dāng)，各有特點(diǎn)，但國外研究的深度和廣度均接近實(shí)際應(yīng)用，投入也較多。國內(nèi)研究偏重于文章發(fā)表和專利申請，真正能應(yīng)用于實(shí)際的少之又少。

    如要真正縮小與發(fā)達(dá)國家在納米材料應(yīng)用上的差距，應(yīng)從四方面入手。

    一是明確研究目的，切忌浮躁和急功近利，應(yīng)求真務(wù)實(shí)做研究、腳踏實(shí)地做研發(fā)， 不要葉公好龍、 投機(jī)取巧。對于納米材料的研發(fā)和創(chuàng)新，需要平穩(wěn)堅(jiān)韌的心態(tài)。

    二是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求做研究，以解決實(shí)際問題為突破口。不求面面俱到，但求一方突破。自由創(chuàng)新，創(chuàng)新自由。

    明確市場應(yīng)用目標(biāo)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行納米材料的研發(fā)和創(chuàng)新。

    三是充足的資金保障和必要的資金投入。納米材料開發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程，是摸索探求的過程，時(shí)間長、要求高、內(nèi)容多、用錢多。沒有足夠的資金投入，很難進(jìn)行納米材料的研發(fā)和創(chuàng)新。

    四是要在全社會營造鼓勵創(chuàng)新，寬容失敗的輿論氛圍和政策支持。做納米材料的研究和創(chuàng)新需要社會各界的支持，需要寬容的社會環(huán)境。

    追趕科技前沿 占領(lǐng)戰(zhàn)略制高點(diǎn)

    談及納米科技在腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用意義及納米科技的發(fā)展趨勢，成總表示納米科技通過不斷向市場推出新產(chǎn)品和催生新產(chǎn)業(yè)，將對世界腐蝕控制領(lǐng)域發(fā)揮著神奇的作用，不但促進(jìn)這一領(lǐng)域的科技創(chuàng)新，同時(shí)將持續(xù)引領(lǐng)全球未來技術(shù)的發(fā)展方向。

    在當(dāng)今環(huán)境下，抗老化防腐蝕大防護(hù)的問題隨處可見，例如紫外線對物體表面、人體皮膚的傷害，沿海地帶及航海設(shè)備、高污染工業(yè)地區(qū)，頻繁交通的市區(qū)，酸雨較多的地區(qū)以及高渾濁空氣地區(qū)等。由于紫外線、空氣潮濕、氯離子腐蝕、二氧化碳、二氧化硫、酸雨等原因，對金屬產(chǎn)品表面及制品的空調(diào)，冰箱，制冷設(shè)備與工業(yè)換熱器等零件的腐蝕非常嚴(yán)重。

    例如空調(diào)換熱器的腐蝕不僅會導(dǎo)致?lián)Q熱效率和制冷效率劇減，空調(diào)耗電量劇增，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用增加，室內(nèi)空氣品質(zhì)下降等，嚴(yán)重的會導(dǎo)致熱交換器的毀壞和制冷劑的泄露等。另外，例如海上及沿海金屬設(shè)備和管道，由于氯離子腐蝕對金屬船體及其設(shè)備的損壞，每年損失巨大。以上提到的這些領(lǐng)域都是納米科技可以充分發(fā)揮奇特作用的地方。

    綜合分析國內(nèi)外納米科技發(fā)展現(xiàn)狀，納米科技的發(fā)展趨勢大致分為以下幾個(gè)方面。

    材料與制造：納米技術(shù)將對材料制備產(chǎn)生根本變革：將合成并建造尺寸和性能可控、重量更輕、強(qiáng)度更高、加工性更好的材料；以新原理和新結(jié)構(gòu)在納米層次上構(gòu)筑特定性質(zhì)的或自然界不存在的材料，以及其他生物材料和仿生材料。

    納米電子與器件：將研制更節(jié)能、更價(jià)廉、使計(jì)算機(jī)的效率提高百萬倍的納米結(jié)構(gòu)微處理器、更高工作頻率的寬帶網(wǎng)、海量的存儲器、集傳感、數(shù)據(jù)處理和通訊為一體的智能器件等。

    環(huán)境和能源：發(fā)展綠色能源和環(huán)境處理技術(shù)，減少污染和恢復(fù)被損壞的環(huán)境；提高監(jiān)測環(huán)境的傳感器靈敏度；更有效地處理核廢料；利用納米過濾器分離核燃料中的同位素；成倍提高太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換率。

    醫(yī)學(xué)和衛(wèi)生：納米技術(shù)將給醫(yī)學(xué)帶來變革：利用納米器件進(jìn)行基因診斷，以及早發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞，并主動搜索和攻擊癌細(xì)胞或修補(bǔ)損傷組織；為藥物在體內(nèi)輸運(yùn)提供新的方式和路線；預(yù)防移植后的排斥反應(yīng)。

    生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)：生物合成為制造新的化學(xué)品和新藥提供了新方式。

    通過在納米尺度上按照預(yù)定的對稱性和排列制備具有生物活性的蛋白質(zhì)、核糖核酸等，對動植物的基因進(jìn)行改善和治療，將藥物和基因植入動物體內(nèi)，利用納米陣列測試 DNA，了解生物的基因和基因表達(dá)。

    航空與航天：納米器件在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅可增加有效載荷，更重要的是可使耗能指標(biāo)指數(shù)成倍地降低。這方面的研究內(nèi)容還包括：設(shè)計(jì)和制造重量更輕、強(qiáng)度更高、熱穩(wěn)定性更好的納米結(jié)構(gòu)材料；為微型航天器研制用納米集成的測試、控制和電子設(shè)備；研制低能耗、抗輻射、高性能的計(jì)算機(jī)。

    科學(xué)與教育：納米科學(xué)將極大地改變?nèi)藗儗陀^世界的認(rèn)知水平，推動物理、化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程學(xué)等學(xué)科的發(fā)展。

    國家安全：由于納米技術(shù)對經(jīng)濟(jì)社會的廣泛滲透，擁有納米技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)和廣泛應(yīng)用這些技術(shù)的國家將在國家經(jīng)濟(jì)和國防安全方面處于有利地位。通過先進(jìn)的納米電子器件在信息控制方面的應(yīng)用，可極大地提高軍隊(duì)在預(yù)警、導(dǎo)彈攔截等方面的反應(yīng)速度；通過納米機(jī)械學(xué)、微小機(jī)器人的應(yīng)用，可提高部隊(duì)的靈活性并增加戰(zhàn)斗的有效性；通過納米材料技術(shù)的應(yīng)用，可大大提高艦船、潛艇和戰(zhàn)斗機(jī)等武器裝備的耐腐蝕性、吸波性和隱蔽性。

    后記：

    近些年來，中國的納米材料科學(xué)研究取得了重要進(jìn)展，引起了世界的矚目，同時(shí)在國際上占有一席之地。相信各方的共同努力下，中國的納米科技定會出現(xiàn)日新月異的新局面！做出更大的貢獻(xiàn)！

    人物簡介

    成慶堂，男，1963.8出生，高級經(jīng)濟(jì)師、高級工程師。現(xiàn)任江蘇河海納米科技股份有限公司總經(jīng)理。泰州市有突出貢獻(xiàn)的中青年專家。兼任中科院泰州應(yīng)用技術(shù)轉(zhuǎn)移中心納米材料分中心主任、中國顆粒學(xué)會超微細(xì)分會常務(wù)理事、江蘇省日化協(xié)會和復(fù)合材料學(xué)會理事。從1996年起至今20年來，一直孜孜不倦地致力于納米材料，特別是納米二氧化鈦的應(yīng)用研究開發(fā)。獲得授權(quán)專利7項(xiàng)，發(fā)表各類學(xué)術(shù)文章12篇。獲得省部級科技進(jìn)步獎四項(xiàng)。主持或參與了國家、省市五項(xiàng)科技攻關(guān)或產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。