| 納米材料是20世紀(jì)80年代末90年代初發(fā)展起來(lái)的前沿性、交叉性的新興材料。納米材料的研究中涉及了許多未知過(guò)程和新奇現(xiàn)象，很難用傳統(tǒng)的術(shù)語(yǔ)定義和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解釋。為了指導(dǎo)和規(guī)范納米材料的發(fā)展，2002年科技部將制定“納米材料標(biāo)準(zhǔn)”標(biāo)準(zhǔn)列為“基礎(chǔ)性研究課題”。2004年9月29日和12月27日標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)分別以國(guó)標(biāo)委標(biāo)批函[2004]146號(hào)、147號(hào)、148號(hào)和173號(hào)文批準(zhǔn)發(fā)布了《納米材料術(shù)語(yǔ)》(GB/T19619-2004)等七項(xiàng)納米材料標(biāo)準(zhǔn)，并于2005年4月1日起正式實(shí)施。這是我國(guó)批準(zhǔn)發(fā)布有關(guān)納米材料領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，也是世界上以標(biāo)準(zhǔn)形式頒布的納米材料標(biāo)準(zhǔn)。2005年2月28日質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)在京聯(lián)合召開(kāi)我國(guó)首批七項(xiàng)“納米材料標(biāo)準(zhǔn)新聞發(fā)布會(huì)”。該七項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位是冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、鋼鐵研究總院、天津化工研究設(shè)計(jì)院、中科院納米中心和有色金屬技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院等單位。為了配合標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施，現(xiàn)將這七項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)作如下簡(jiǎn)要介紹。
七項(xiàng)納米材料標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容簡(jiǎn)介
（1） GB/T19619-2004《納米材料術(shù)語(yǔ)》
隨著納米材料研究的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的逐步擴(kuò)大，納米材料有關(guān)術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)的制定也漸漸為人們所重視。制定“納米材料術(shù)語(yǔ)”標(biāo)準(zhǔn)，一方面對(duì)術(shù)語(yǔ)的概念嚴(yán)格定義，明確其內(nèi)涵與外延，反映出基本特征，為人們概念選擇提供適當(dāng)?shù)男g(shù)語(yǔ)，另一方面，也可以避免信息交流過(guò)程中的歧義和誤解。
該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了納米材料的一般概念的術(shù)語(yǔ)和納米材料的特性、制備與處理方法、材料種類、以及表征方法等方面的具體概念的術(shù)語(yǔ)。但不包括由納米材料制造的制品。本標(biāo)準(zhǔn)中有些術(shù)語(yǔ)的定義是直接引用現(xiàn)有的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的定義，或根據(jù)專家意見(jiàn)對(duì)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)中的某些同名術(shù)語(yǔ)的定義略加修改；有些術(shù)語(yǔ)的定義是主要來(lái)自納米材料相關(guān)書籍和文獻(xiàn)資料，后經(jīng)反復(fù)征求專家意見(jiàn)，不斷修改后確定的。標(biāo)準(zhǔn)中的每個(gè)術(shù)語(yǔ)都列入英語(yǔ)對(duì)應(yīng)詞。確定其英語(yǔ)對(duì)應(yīng)詞的依據(jù)主要是以直接采用ISO標(biāo)準(zhǔn)中的英語(yǔ)術(shù)語(yǔ)為主，其次是參考采用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、權(quán)威出版物、文獻(xiàn)、辭書和手冊(cè)中的常見(jiàn)的英語(yǔ)用語(yǔ)。為了便于檢索，該標(biāo)準(zhǔn)在附錄中還分別列了漢語(yǔ)拼音索引和英文索引。
該標(biāo)準(zhǔn)適用于納米材料的標(biāo)準(zhǔn)化文件和技術(shù)文件，用于定義共用的術(shù)語(yǔ)。
值得一提的是，納米材料術(shù)語(yǔ)是一個(gè)新的技術(shù)詞匯，它所定義的技術(shù)范疇，隨著該類技術(shù)的深入和擴(kuò)展將變得越來(lái)越廣泛。該標(biāo)準(zhǔn)中有些術(shù)語(yǔ)和定義可能對(duì)納米材料表述不太確切，有些術(shù)語(yǔ)和定義還缺乏必要的理論依據(jù)，限于該標(biāo)準(zhǔn)起草小組的水平，疏漏和錯(cuò)誤之處在所難免，歡迎專家批評(píng)指正。
（2） GB/T13321-2004《納米粉末粒度分布的測(cè)定-X射線小角散射法》
X射線小角散射是發(fā)生在原光束附近O至幾度范圍內(nèi)的相干散射現(xiàn)象，物質(zhì)內(nèi)部尺度在1納米至數(shù)百納米范圍內(nèi)的電子密度起伏是產(chǎn)生這種散射效應(yīng)的根本原因。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了利用X射線小角散射技術(shù)測(cè)定納米粉末粒度分布的方法。它適用于測(cè)定顆粒尺度在1nm～300nm范圍內(nèi)的粉末的粒度分布，對(duì)于無(wú)機(jī)、有機(jī)溶膠和各種懸浮液中微粒尺寸的測(cè)定，也可參照?qǐng)?zhí)行。其粒度分析結(jié)果所反映的既非晶粒亦非團(tuán)粒，而是一次顆粒的尺寸，即使它們發(fā)生團(tuán)聚，也不會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生重大影響，因此其制樣方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單，對(duì)顆粒分散的要求不像其他方法那樣嚴(yán)格。另外，在測(cè)定中參與散射的顆粒一般高達(dá)數(shù)十億個(gè)，在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有充分的代表性，數(shù)據(jù)的重復(fù)性良好。在制定該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，起草小組對(duì)上述關(guān)鍵問(wèn)題作了充分的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
當(dāng)粉末的顆粒形狀偏離球形時(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)方法給出的是等效散射球直徑。對(duì)于有微孔存在的粉末(或多孔固體)，當(dāng)顆粒(或骨架)的尺寸大于0.5um時(shí)，該方法也可以用來(lái)測(cè)定其中的納米孔徑分布。
該標(biāo)準(zhǔn)以堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為依據(jù)，規(guī)范了X射線小角散射粒度分析的環(huán)境條件、儀器要求、樣品制備、操作方法、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果的報(bào)出等重要環(huán)節(jié)。它是在“l(fā)SO/TS13762：
2001 Particle size analysis-Small angle X-ray scattering method"的基礎(chǔ)上，又吸納了近年來(lái)相關(guān)的技術(shù)進(jìn)步，并利用各種機(jī)會(huì)廣泛征求了專家意見(jiàn)，通過(guò)審查會(huì)逐字逐句的推敲琢磨，反復(fù)修改而終定稿的。標(biāo)準(zhǔn)中所采用的數(shù)據(jù)處理方法由起草單位提出，他們還開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件，使這項(xiàng)頗為復(fù)雜的測(cè)試分析上作變得比較簡(jiǎn)便易行，對(duì)此我國(guó)擁有獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
（3） GB/T19587-2004《氣體吸附BET法測(cè)定固態(tài)物質(zhì)比表面積》
放入氣體中的樣品，其物質(zhì)表而(顆粒外部和內(nèi)部通孔的表面)在低溫下將發(fā)生物理吸附。當(dāng)吸附氣體達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)量平衡吸附壓力和吸附的氣體量，根據(jù)BET方程式，可求出試樣單分子層吸附量，從而計(jì)算出試樣的比表面積。
該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)氣體吸附的BET原理，規(guī)定了測(cè)定固態(tài)物質(zhì)比表而積的方法。它適用于粉末及多孔材料(包括納米粉末及納米級(jí)多孔材料)比表面積的測(cè)定，其測(cè)定范圍是O.00l～1000平方米/g。
測(cè)量方法計(jì)有容量法、重量法和氣相色譜法。一般采用氮?dú)庾鳛槲綒怏w，但比表面積極小的樣品可選用氪氣。在測(cè)量之前，必須對(duì)試樣進(jìn)行脫氣處理，這一點(diǎn)對(duì)于納米材料尤為重要。通過(guò)脫氣可除去試樣表面原來(lái)吸附的物質(zhì)，但要避免表面之不可逆的變化。
該標(biāo)準(zhǔn)為非等效采用IS09277：1995 Determination of the specific surface area of solids by gas adsorptiOn using the BET method.
（4） GB/T19588-2004《納米鎳粉》
納米鎳粉的早期制取完全是出于軍事目的。自上世紀(jì)60、70年代以來(lái)，隨著工業(yè)發(fā)展，納米鎳粉也應(yīng)用到民用上業(yè)領(lǐng)域中去，如超大規(guī)模集成電路用的導(dǎo)電膠，陰極射線管用的吸氣劑、顏料等等。其制取方法也出現(xiàn)了蒸發(fā)冷凝法、電爆炸法、等離子電弧法、水熱氫還原法等等。國(guó)內(nèi)有鋼鐵研究總院、吉林大學(xué)、沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)、深圳尊業(yè)納米材料公司等多家單位從事納米鎳粉的研究和生產(chǎn)工作。很多廠家的產(chǎn)品供應(yīng)出口。各生產(chǎn)廠家和研究單位的生產(chǎn)方法不同，產(chǎn)品牌號(hào)的劃分及檢測(cè)方法也不統(tǒng)一，情況比較混亂。
該標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容是規(guī)定了納米鎳粉的要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存及合同內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)全而涵蓋各種不同生產(chǎn)方法的產(chǎn)品，將納米鎳粉的產(chǎn)品牌號(hào)劃分為3種牌號(hào)。對(duì)于氧含量的技術(shù)指標(biāo)各生產(chǎn)廠家的分歧嚴(yán)重，達(dá)成一致。關(guān)于納米鎳粉產(chǎn)品的檢查、驗(yàn)收、組批、取樣方法、判定檢驗(yàn)結(jié)果等都在標(biāo)準(zhǔn)中作了詳細(xì)的規(guī)定，并得到專家的一致認(rèn)可。為了避免標(biāo)準(zhǔn)文本的繁瑣，也避免衍生出新的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)盡可能引用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如已存在的包裝、檢驗(yàn)分析的標(biāo)準(zhǔn)。但納米鎳粉有易吸濕、易氧化、易燃燒、易爆炸、化學(xué)性質(zhì)活潑的特點(diǎn)，其包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存有相對(duì)的特殊性，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此也有相應(yīng)的規(guī)定
。
（5） GB/T19590-2004《超微細(xì)碳酸鈣》
碳酸鈣按平均粒徑可分為5個(gè)粒度等級(jí)：微粒(>5um)、微粉(1～5um)、微細(xì)(0.15～1um)、超細(xì)(0.01～O.1um)、超微細(xì)(0.O1um以下)，主要用于塑料、橡膠、造紙、涂料、油墨等行業(yè)。超微細(xì)碳酸鈣即為納米碳酸鈣，由于其粒子的超細(xì)化，其晶體結(jié)構(gòu)和表而電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了普通碳酸鈣所不具備的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)，在磁性、催化性、光熱阻和熔點(diǎn)等方面與常規(guī)材料相比顯示出更優(yōu)越的性能。將其填充在橡膠、塑料中能使制品表而光艷、伸長(zhǎng)度大、抗張力高、抗撕力強(qiáng)、耐彎曲、龜裂性良好，是優(yōu)良的白色補(bǔ)強(qiáng)性填料。在油墨、涂料中具有良好的光澤、透明、穩(wěn)定、快干等特性。
納米碳酸鈣指標(biāo)項(xiàng)目的設(shè)立是基于表征納米碳酸鈣和實(shí)際應(yīng)用兩方面的需要，同時(shí)參考了國(guó)外某些公司納米級(jí)碳酸鈣的化學(xué)指標(biāo)和物理指標(biāo)，考慮到目前國(guó)際上比較的納米碳酸鈣產(chǎn)品的粒徑都在50nm以下，相應(yīng)比表面積也較高，因而該標(biāo)準(zhǔn)中將產(chǎn)品分為兩個(gè)牌號(hào)：NCC-50和NCC-100。綜合上述情況確定納米碳酸鈣指標(biāo)：_主含量、粒徑、團(tuán)聚指數(shù)、比表而積、吸油量、白度、水分、pH、鹽酸不溶物；同時(shí)提出屈服值和透明度兩項(xiàng)應(yīng)用指標(biāo)。
試驗(yàn)方法采用容量法、透射電鏡法、XRD線寬化法、BET氮?dú)馕椒�、激光散射法、重量法、三茨基值白度測(cè)定法等。
（6） GB/T19589-2004《納米氧化鋅》
氧化鋅的用途很廣，一可作為天然橡膠、合成橡膠及膠乳的硫化活性劑和補(bǔ)強(qiáng)劑以及著色劑；納米氧化鋅由于顆粒細(xì)，比表而積大，更能增強(qiáng)硫化橡膠的物理性能。二可作催化劑、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。三可作為涂料的填料防腐劑和發(fā)光劑；納米氧化鋅優(yōu)異的紫外線屏蔽能力，除上述性能外，使其在涂料的抗老化等方向具有更為突出的特性。四可作為玻璃和陶瓷的助熔劑：納米氧化鋅由于顆粒細(xì)、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。五在電子工業(yè)中是壓敏電阻的主原料，也是磁性、光學(xué)等材料的豐要添加劑；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(xué)器件中的應(yīng)用將隨著納米氧化鋅光學(xué)性能的深入研究會(huì)取得比較大的突破。另外，還可在印染工業(yè)中作為防染劑等。
制定納米氧化鋅標(biāo)準(zhǔn)遵循的基本思路是既體現(xiàn)出表征納米顆粒特性的參數(shù)，同時(shí)又能適應(yīng)各種生產(chǎn)方法，結(jié)合納米氧化鋅的主要應(yīng)用領(lǐng)域要求，如橡膠行業(yè)、化妝品行業(yè)、化纖行業(yè)、電子行業(yè)等。經(jīng)調(diào)查國(guó)內(nèi)目前生產(chǎn)納米氧化鋅的規(guī)模工藝主要是水熱法和碳酸鹽分解法，基于這兩種工藝產(chǎn)品的特點(diǎn)，再根據(jù)應(yīng)用的實(shí)際要求，將產(chǎn)品劃分了三個(gè)類別：
1類：主要用于醫(yī)藥、化妝品、電了材料；
2類：主要用于橡膠、塑料、涂料、陶瓷、化纖、催化劑；
3類：主要用于橡膠。
指標(biāo)從三個(gè)方面進(jìn)行了考慮：
類別之間有相互交叉的主要原因是某些行業(yè)的應(yīng)用存在不同的層次，這種劃分為納米氧化鋅的進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)提供了較大的空間。
指標(biāo)從兩個(gè)方面體現(xiàn)：
1.表征納米氧化鋅顆粒性能：粒度、比表而、團(tuán)聚指數(shù)。
2.表征納米氧化鋅的化學(xué)成分：氧化鋅含母、鉛(Pb)、錳(Mn)、銅(Cu)、鎘(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、105℃揮發(fā)物(％)、水溶物、鹽酸不溶物、灼燒失重。
試驗(yàn)方法采用透射電鏡和XRD線寬化法表征納米粒徑，用BET氮?dú)馕椒y(cè)定比表面，用激光散射法測(cè)得的粒度均值與XRD線寬化法測(cè)量出的平均晶粒的比值標(biāo)征團(tuán)聚指數(shù)，化學(xué)指標(biāo)采用常規(guī)、通用的分析方法。包裝、貯存、運(yùn)輸也針對(duì)納米材料的特點(diǎn)。
（7） GB/T19591-2004《納米二氧化鈦》
納米二氧化鈦問(wèn)世于20世紀(jì)80年代后期，這種新型無(wú)機(jī)材料的粒徑僅為普通一氧化鈦的1/10左右，多為10～50nm，如此細(xì)的二氧化鈦沒(méi)有遮蓋力，因此又稱為透明二氧化鈦。由于其具有對(duì)紫外線的吸收能力和散射能力，屏蔽紫外線的能力很強(qiáng)，納米二氧化鈦是化妝品中的防曬材料。其另一十分寶貴的光學(xué)性質(zhì)-顏色效應(yīng)。當(dāng)它與鋁粉顏料或云母珠光顏料拼合用于涂料時(shí)，所形成的金屬閃光層，從不同的方向不同閃色，正是這一寶貴的光學(xué)性質(zhì)，使納米二氧化鈦身價(jià)猛增。另外，納米二氧化鈦還有分解人氣中氮氧化物、除臭、殺菌和表面自清沽等特性，使其用途更加廣泛。
制定該標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程中，起草小組分析了目前各國(guó)普通二氧化鈦標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外公司納米二氧化鈦規(guī)格，結(jié)合生產(chǎn)工藝條件不同，分為銳鈦礦型(A)和金紅石型(R)兩類。設(shè)立主含量、粒徑、團(tuán)聚指數(shù)、比表面積、白度、水分、pH、灼燒失重、表觀密度、鉛、汞、砷。 鉛、汞、砷有害雜質(zhì)指標(biāo)的設(shè)置，主要考慮作為化妝品、醫(yī)藥添加劑用。
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