东部沿海地区：高端集聚
东部沿海地区，包括环渤海、长三角和珠三角地区。其中，环渤海地区拥有多家大型企业总部和重点科研院校，是国内科技创新资源最为集中的地区；长三角和珠三角地区制造业发达，是新材料产业的重要研发生产基地，也是新材料产品的重要消费市场。
北京——门类齐全的创新中心
北京新材料产业是中国新材料产业的创新中心，拥有清华大学、北京大学、中国科学院等60多家新材料研发科研机构，承担了中国近半的新材料基础研究和科研开发工作，已发展成为全国新材料产业的人才集聚地和科技研发中心。北京形成了南部以北京石化新材料科技产业基地为核心，北部以中关村永丰高新技术产业基地为核心的新材料产业集群。“十二五”期间，北京将重点发展特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料及前沿新材料等领域。
相关企业：燕山石化、安泰科技、北新建材、蓝星东丽、中科纳新、有研硅股、当升科技、江河幕墙等。
上海——外资活跃的产研基地
上海是中国基础原材料工业基地和新材料研发制造基地，初步建成了宝山精品钢材、金山石油化工及精细化工两个基地，以及青浦、嘉定、奉贤等产业延伸扩展区。上海国际化程度高，是吸引新材料外资研发中心最多的城市之一。“十二五”期间，上海将重点发展特种钢、碳纤维、芳砜纶、特种功能性膜等领域。
相关企业：宝钢、上海石化、高桥石化、华谊、陶氏化学、巴斯夫、亨斯迈、拜耳等。
深圳——电子能源的配套先锋
深圳的新材料产业以支撑配套下游的电子信息产业和新能源产业为主，形成了光明电子信息材料聚集区和坪山动力电池材料聚集区。“十二五”期间，深圳将重点发展电子信息材料、新能源材料、生物材料、无机非金属材料、有色金属材料、改性高分子材料等领域。
相关企业：世纪晶源、比亚迪、光启、长园新材、华瀚管道、南玻、通产丽星、深圳惠程、贝特瑞、中金岭南等。
中西部地区：特色发展
中西部地区资源丰富，传统材料众多，新材料产业的发展将以传统材料的改进升级为主，进行特色发展。
江西省在有色金属材料、新能源材料、稀土材料等领域发展较快，主要分布在新余、赣州、鹰潭、九江、大余等市。赣州的中重稀土、新材料发展迅猛；新余的镍、锂材料、太阳能级硅材料等方面的研发生产在全国乃至全球形成了比较优势；鹰潭铜产业向精深加工发展，形成了从铜拆解回收、冶炼、加工到铜终端产品加工的完整产业链；九江的有机硅单体产能为亚洲最大。“十二五”期间，江西将重点发展稀土发光材料、电子陶瓷材料、高分子复合材料、铜精深加工材料、多晶硅光伏材料等领域。
相关企业：江铜集团、萍钢、赛维LDK、宏磊铜业、三花集团、星火有机硅等。
河南省的新材料产业主要布局在河南超硬材料产业化基地，和洛阳国家硅材料及光伏高新技术产业化基地。郑州在超硬材料、新型铝镁合金材料、新型耐火和功能材料等领域优势突出；洛阳在多晶硅、钛合金、镁合金以及高分子材料等领域发展较快。“十二五”期间，河南省将重点发展超硬材料、钛合金、镁合金及先进高分子材料等领域。
相关企业：黄河、中南、华晶、富耐克公司、中南杰特公司、远发金刚石公司、卡斯通公司、中硅高科、洛阳单晶硅、扬硅业、洛阳尚德、阿特斯等。
重庆在以铝、镁合金为代表的新型轻合金材料领域基础雄厚，形成了重庆西彭铝产业新型工业化示范基地、重庆国家科技攻关镁合金应用及产业化基地、重庆国家化工新材料高新技术产业化基地和重庆国家功能材料高新技术产业化基地。“十二五”期间，重庆将重点发展高性能铝合金、高性能镁合金、天然气化工新材料、石油化工新材料、精细化学品等领域。
相关企业：重庆镁业、西南铝业、天泰铝业等。
陕西省在钛、钼、铅锌、钒等领域的研发和生产，处于国内领先地位，初步形成以宝鸡高新区、咸阳泾渭新区、西安经开区、西安阎良航空材料产业基地、安康新材料基地、商洛现代材料产业基地、西咸渭商榆光伏产业聚集区为核心的新材料产业聚集带。“十二五”期间，陕西省将重点发展新型金属材料、航空航天材料、电子信息材料、新能源材料、化工新材料、特种复合纤维材料、陶瓷材料、光电新材料等领域。
相关企业：宝钛集团、西北有色金属研究院、航天四院43所、西安航空制动公司等。
Tips：进外企参考
新材料产业在全球的分布较不均衡，美国、日本、俄罗斯等发达国家在新材料产业上处于领先地位，韩国、新加坡等国紧跟其后，除中国、印度、巴西等少数国家之外，大多数发展中国家的新材料产业较为落后。根据各个国家在新材料产业上的发展特点，除了在留学时可以借鉴专业方向外，希望进入外企的大学生可以留意以下外国企业。
美国依靠强大的科技实力，在新材料领域处于世界领先地位，主攻生物医用、信息材料、纳米材料、极端环境材料等。
相关企业：陶氏化学（化工新材料）；康宁公司（特殊玻璃和陶瓷材料）；道-康宁（有机硅新材料）；萨比克创新塑料公司（高分子材料）；美国铝业公司（金属铝材料）；迈图高新材料集团（有机硅材料）；MEMC公司（半导体新材料）；美国亚什兰集团（复合材料）；美国钢铁公司（金属铁材料）；杜邦公司（化工新材料）等。
欧洲在复合材料、化工材料领域优势突出，主要分布在德国、英国和法国等国家。
相关企业：奥斯龙集团（高性能纤维材料）；德国默克集团（液晶材料）；赢创德固赛（化工材料）；拜耳材料科技（高分子材料）；摩根坩埚集团（陶瓷材料、碳材料）、英国GKN宇航公司（复合材料）、圣戈班集团（陶瓷、玻璃材料）、空客集团（复合材料）、巴斯夫集团（化工材料）等。
在发展新材料产业方面，俄罗斯的战略是一方面力求继续保持某些材料领域在世界上的领先地位，如航空航天材料、能源材料、化工材料、金属材料、超导材料、聚合材料等；另一方面大力发展对促进国民经济发展和提高国防实力有重要影响的材料领域，如电子信息工业、通讯设施、计算机产业等所用的关键新材料。
相关企业：俄罗斯铝业联合公司（金属铝材料）、谢韦尔钢铁集团（金属铁）、诺里斯克镍业公司（金属镍）、俄罗斯铜业公司（金属铜材料）、俄罗斯纳米技术集团（纳米材料）、VSMPO-AVISMA集团（金属钛）等。
日本的电子信息材料全球领先，重点开发纳米玻璃、纳米金属、纳米涂层和纳米数据库等。
相关企业：TDK公司、住友金属、信越化学、东丽、三井化学和新日本制铁公司等。
关键词：建筑;防水工程;新材料;选择;应用
目前新型防水材料主要可以分为五大类别：高聚物改性沥青类防水卷材；合成高分子防水卷材；防水涂料；密封材料；刚性防水材料。各种防水材料分别具有不同的性能特点，将其用于它所适宜的防水部位，可有效的解决工程防水问题。
1.高聚物改性沥青类防水卷材；
传统的纸胎石油沥青类防水卷材是由原纸作为胎体以石油沥青作涂盖层构成的厚度约1mm左右的卷材，这种因以石油沥青为涂盖物而造成低温易脆裂、耐高温能力差的卷材，因以纸为胎基而造成强度较低、无延伸率、吸油率低而胎基易腐烂、厚度过薄而只能采用多层热油施工作业，不但施工手段落后，生产效率低，劳动强度大，而且还污染环境，由纸胎石油沥青防水卷材的综合性能更决定了它的使用寿命一般只能有2～5年左右，因此使防水工程经常处于反复翻修状态。
选择、应用高聚物改性沥青防水卷材应注意下述方面：采用热熔施工的方法施工的高聚物改性沥青防水卷材的厚度必须达到4mm、3mm，3mm厚以下的卷材和自粘型橡胶沥青卷材一般采用冷粘法施工；表面覆PE膜的高聚物改性沥青防水卷材在以冷粘法进行搭接缝处理时，应消除PE膜对冷粘剂的隔离作用；在地下室等长期泡水的环境中应用的高聚物改性沥青防水卷材不易使用以含棉、麻等易腐烂的植物纤维为胎体的卷材。
2.合成高分子防水卷材品种和特点
合成高分子防水卷材具有传统的纸基石油沥青油毡无可比拟的高强度和高延伸率，很好的高低温性能，有的合成高分子防水卷材还具有很好的弹性，很好的耐久性，几乎所有的合成高分子防水卷材都有很轻的质量，并可采用单层冷粘工法施工，改善了施工环境，因此合成高分子防水卷材具有较强的生命力。
合成高分子卷材的品种繁多，目前在国内最有影响的品种为三元乙丙橡胶防水卷材，氯化聚乙烯――橡胶共混防水卷材，聚氯乙烯卷材，氯化聚乙烯防水卷材，聚乙烯防水卷材等。防水卷材按原材料的区别可分为两大类，合成橡胶类防水卷材、合成树指类防水卷材，根据防水卷材的应用特点，防水卷材又被分别设计为纤维增强型和非增强型等品种。(1)合成橡胶类防水卷材：是以合成橡胶或以热塑性弹性体改性合成橡胶形成的高分子合金为主体材料，并配以适量的硫化剂、硫化促进剂、防老剂以及增塑剂、补强剂及其他加工助剂等多种材料经塑炼、密炼、混炼、压延或挤出成型，经过硫化等工艺，加工而成的硫化型或不经硫化工艺的非硫化型合成橡胶防水卷材。(2)合成树脂类防水卷材：是以合成树脂或以合成橡胶改性合成树脂形成的高分子合金为主体材料，并配以适量的增塑剂、稳定剂、剂、填料及其他加工助剂等多种材料经捏合、密炼、挤出成型或吹塑成型而成的热塑型的防水卷材。
3.防水涂料
建筑防水涂料是建筑防水工程中应用范围最广泛的另一大类重要的防水材料，防水涂料在应用前是可流动或粘稠的液体，经现场涂刷后固化形成防水层。防水涂料具有防水卷材所不具有的一些特点，如：防水性能好，固化后可形成无接缝的防水层；操作方便，可适应各种形状复杂的防水基面；与基层粘结强度高；有良好的温度适应性；施工速度快，易于维修等。
防水涂料的品种较多，按成膜物的成分分类，、可以分为合成高分子涂料和改性沥青类涂料。合成高分子涂料中包括聚氨酯系列涂料、丙烯酸酯类系列涂料，硅橡胶系防水涂料以及合成橡胶系防水涂料按涂料的溶剂类型分类。又可分为水乳型涂料和溶剂型涂料、聚合物水泥基复合涂料等。这些涂料各具特色的性能，决定了防水涂料有非常宽阔的应用范围，最适于使用防水涂料解决的防水工程是：构造复杂，穿墙管道多，防水要求高面积狭小的工程。采用涂料防水的厨房、厕浴间，可将各卫生洁具、穿墙管道与基层结合部位，包封严密、形成无接缝的整体防水层，达到很好防水效果。防水涂料还可应用于地下防水工程，以及屋面防水工程中的一道防线，墙面防水、屋面防水层的保护层、卷材防水的辅助材料，以及防水工程的维修材料。
4.建筑密封材料
随着建筑形式的多样化，及新型墙体材料的大量应用，建筑密封材料在防水密封工程中的作用越来越重要。建筑密封材料按产品形式分类，可分为三大类：定型密封材料；半定型密封材料；无定形密封材料。在建筑防水工程中应用最多的是各种建筑密封膏，近几年来，密封膏的应用范围还在不断扩大。
建筑密封膏类非定型密封材料有很好的粘结力，并能长期保持不出现剥离现象；有随动性，能承受一定的接缝位移；具有一定的内聚力，自身不会破坏。耐疲劳性能好，反复变形仍能充分恢复原有性能和状态。有很好的高低温性能，高温不下垂和流淌，低温下不会脆裂，还有良好的施工性能，挤注性能，贮存稳定性，无毒和低毒性。外露使用的密封膏，应有优良的耐候性。一般采用嵌缝枪施工。建筑密封带一般以合成橡胶为主体材料。在工厂预制成为有一定厚度的粘性条状物。外覆隔离纸。在现场按预制形状或任何需要的形状填封。
5.刚性防水材料
刚性防水材料主要可分为两大类防水混凝土和防水砂浆。主要原理是将外加剂或合成高分子材料经合理掺配加入水泥砂浆或混凝土中，起到减少或抑制孔隙率，堵塞毛细孔，增加密实性作用，而形成的具有一定抗渗能力的防水砂浆或防水混凝土。
防水混凝土是建筑物地下防水设防中的重要防水措施。地下工程防水技术规范中已明确规定：建筑物主体结构的地下防水应以防水混凝土结构为主防水层。
防水砂浆是将防水剂或合成高成子乳液等以一定量掺加到水泥砂浆中去，起到生成不溶物、堵塞毛细孔的作用。防水砂浆的防水能力与防水剂的种类、防水剂掺入量、防水砂浆的施工工艺有很大关系，尤其防水砂浆层与基层的粘结性能极为关键，防水砂浆只有和基层结合为一体共同作用才可能产生预期的防水效果。
6.结束语
总之,在每种材料的选择上,根据工程的部位、条件、所处的环境、建筑的等级、功能需要,选用适当的材料,因为每种材料都各有其特性,因建筑物的不同,才能让各类材料的特性发挥好,才能获得最佳的防水效果。■
参考文献
关键词：电子功能材料；应用前景；创新
1电子功能材料概述
1.1半导体材料
半导体材料的限定性质是它可以掺杂以可控的方式改变其电子特性的杂质。它们在计算机和光伏工业中有着广泛应用，诸如晶体管、激光器和太阳能的器件，寻找新的半导体材料和改进现有材料是材料科学的重要研究领域。最常用的半导体材料是结晶无机固体。这些材料根据其构成原子的周期表组分类。不同的半导体材料的性质不同。因此，与硅相比，化合物半导体具有优点和缺点。例如，砷化镓（GaAs）具有比硅高6倍的电子迁移率，这允许更快的操作、更宽的带隙、允许功率器件在较高温度下工作，并在室温下为低功率器件提供较低的热噪声，其比硅的间接带隙更有利的光电性质，它可以与三元和四元组合物合金化，具有可调节的带隙宽度，允许在所选波长下发光，并且允匹配光纤损耗最小的波长。GaAs也可以半绝缘形式生长，其适合用作GaAs器件的晶格匹配绝缘衬底。相反，硅坚固、便宜、易于加工，而GaAs是脆性和昂贵的，绝缘层不能通过生长氧化层而产生，因此，仅在硅不足的情况下使用GaAs。
1.2介电材料
主要用于制造电容器。要求材料的电阻率高，介电常量大。种类很多，重要的有金红石（TiO2）瓷，含二氧化钛的复合氧化物陶瓷，如钛酸}、钛酸镁、钛酸钡等。云母具有层状结构，易剥离成薄片，适于用作叠层型电容器。六方氮化硼耐高温、导热系数大，是理想的高温导热绝缘材料。白宝石（α-Al2O3）、尖晶石（MgO・Al2O3）等可作电子器件的衬底材料，可在它上面生长单晶硅膜。沉积的绝缘子和电介质在多年来在半导体微电路的开发和制造过程中发挥了重要作用。它们的主要功能是用于隔离电路元件，用作存储电容器的材料，掩蔽或吸收痕量杂质，掩蔽氧气和掺杂物扩散，钝化和保护器件表面，绝缘双层导体线，以及逐渐缩小或平坦化设备。
1.3磁性材料
永磁体是由被磁化的材料制成的物体并产生其自身的持续磁场。一个日常的例子是用于在冰箱门上的冰箱磁铁。可被磁化的材料也被称为铁磁性或亚铁磁性。这些包括铁、镍、钴、稀土金属的一些合金以及一些天然存在的矿物如石灰石。虽然铁磁和亚铁磁材料是唯一被吸引到磁体的强度足以被普遍认为是磁性的，但所有其它物质通过几种其他类型的磁性之一对磁场作用较弱。铁磁材料包括磁性软材料，如退火磁铁可以磁化，但不易于保持磁化。永久磁铁由硬铁磁材料制成，例如铝镍钴合金和铁氧体，在制造过程中在强磁场中进行特殊加工以对齐其内部微晶结构，使其非常难以退磁。为了使饱和磁体去磁，必须施加一定的磁场，该阈值取决于各材料的矫顽力。硬材料具有高矫顽力，而软材料具有低矫顽力。
2电子功能材料的应用
2.1电子功能陶瓷
电子陶瓷或称电子工业用陶瓷，它在化学成分、微观结构和机电性能上，均与一般的电力用陶瓷有着本质的区别。这些区别是电子工业对电子陶瓷所提出的一系列特殊技术要求而形成的，其中最重要的是须具有高的机械强度，耐高温高湿，抗辐射，介质常数在很宽的范围内变化。喷雾干燥的氧化锌陶瓷颗粒可以在宏观上被看作是由混合氧化物，有机添加剂和颗粒内孔组成的附聚物。通过干压制造的压块绿色特性在很大程度上取决于输入颗粒的特性。添加到浆料中的粘合剂、增塑剂、抗絮凝剂和剂形式的有机添加剂在制备具有所需性能如流动性、可压缩性、生坯强度和密度等的粉末中是关键的。已经有几种商业胶乳粘合剂及其共混物研究和比较用于加工氧化锌变阻器粉末的增塑聚乙烯醇。已经发现通过这种新的粘合剂体系可以实现具有改进特性的粉末。具有含有固体含量的标准百分比的胶乳粘合剂的浆料的较低粘度表明增加固体含量的可能性，从而提高喷雾干燥器的效率。
2.2高精度传感器
目前常用的高精度传感器是激光传感器，其精度主要取决于光的单色性的好坏。激光是最理想的光源，它比以往最好的单色光源（氪-86灯）还纯10万倍。因此激光测长的量程大、精度高。由光学原理可知单色光的最大可测长度L与波长λ和谱线宽度δ之间的关系是L=λ/δ。用氪-86灯可测最大长度为38.5厘米，对于较长物体就需分段测量而使精度降低。若用氦氖气体激光器，则最大可测几十公里。一般测量数米之内的长度，其精度可达0.1微米。
2.3液晶显示材料
液晶（LC）是在常规液体与固体晶体之间具有特性的状态下的物质。例如，液晶可以像液体一样流动，但其分子可以以类似晶体的方式取向。存在许多不同类型的液晶相，其可以通过其不同的光学性质（例如双折射）来区分。当在显微镜下使用偏振光源观察时，不同的液晶相将看起来具有不同的纹理。纹理中的对比区域对应于液晶分子在不同方向上取向的区域。然而，在一个领域内，分子是有序的。LC材料可能不总是处于液晶相（正如水可能变成冰或蒸汽一样）。液晶可以分为热致沸性，溶致性和金属相。热致溶性和溶致液晶主要由有机分子组成，尽管也有几种矿物质。随着温度的变化，热致变色液晶显示出向液相的相变。溶剂型LC在溶剂（通常是水）中表现出液晶分子的温度和浓度的函数的相变。金属同位素LC由有机和无机分子组成；它们的液晶转变不仅取决于温度和浓度，还取决于无机-有机组成比。
3电子功能材料的发展前景
我国在新型稀土永磁、生物医用、生态环境材料、催化材料与技术等领域加强了专利保护。但是，我们应该看到，我国功能材料的创新性研究不够，申报的专利数，尤其是具有原创性的国际专利数与我国的地位远不相称。我国功能材料在系统集成方面也存在不足，有待改进和发展。
参考文献
[1]我国新一代信息功能材料及器件技术发展成果显著[J].科技促进发展，2015（02）.
[2]李平舟.电子陶瓷材料及产品与技术解读[J].现代技术陶瓷，2015（03）.
（一）力学性质
高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低，位错滑移和增殖符合Frank-Reed模型，其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大，增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大，所以纳迷材料中位错滑移和增殖不会发生，这就是纳米晶强化效应。
（二）磁学性质
当代计算机硬盘系统的磁记录密度超过1.55Gb/cm2，在这情况下，感应法读出磁头和普通坡莫合金磁电阻磁头的磁致电阻效应为3%，已不能满足需要，而纳米多层膜系统的巨磁电阻效应高达50%，可以用于信息存储的磁电阻读出磁头，具有相当高的灵敏度和低噪音。
（三）电学性质
由于晶界面上原子体积分数增大，纳米材料的电阻高于同类粗晶材料，甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变（SIMIT）。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点，有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。
（四）热学性质
纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值，这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。
二、纳米材料在化工行业中的应用
（一）在催化方面的应用
催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。
纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂，特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒，可近似地看成是一个短路的微型电池，用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时，半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下，电子与空穴分离，分别迁移到粒子表面的不同位置，与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。
（二）在涂料方面的应用
纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性；功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层，抗氧化、耐热、阻燃涂层，耐腐蚀、装饰涂层等；功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘、半导体特性的电学涂层，氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变，还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。
（三）在精细化工方面的应用
精细化工是一个巨大的工业领域，产品数量繁多，用途广泛，并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音，并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。
纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学，主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代，为此，国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。纳米材料的应用涉及到各个领域，在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生，将对人类社会产生深远的影响，并有可能从根本上解决人类面临的许多问题，特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。
论文关键词:纳米材料；化工领域；应用
论文摘要:充满生机的二十一世纪，以知识经济为主旋律和推动力正引发一场新的工业革命，节省资源、合理利用能源、净化生存环境是这场工业革命的核心，纳米技术在生产方式和工作方式的变革中正发挥重要作用，它对化工行业产生的影响是无法估量的。这里主要介绍纳米材料在化工领域中的几种应用。
【关键词】生物质；高分子材料
1.生物质高分子材料介绍
高分子材料由于其本身的可塑性好、材料性能高、比金属和非金属材料的密度小、价格低等特点，在人们的生活中扮演者越来越重要的角色，从Staudinger建立高分子学科起，对于高分子材料的的研究开发所投入的人力和财力逐步增加。生物质天然高分子广泛存在与自然界中，它们是取之不尽、用之不竭的可再生资源。而且，这些天然高分子容易被自然界微生物分解成水、二氧化碳和无机小分子，对于环境没有任何影响。但是天然高分子具有多种功能基团和化学键，大部分生物质天然高分子如淀粉、纤维素等链间存在大量羟基，分子内与分子间易形成氢键，使它难溶与有些溶剂，从而不能熔融加工，高温下分解而不熔融，分子间作用力强，溶解性差，加工性能差，用作塑料具有物性差等缺陷[1]。这可以通过化学、物理方法改性成为新材料，也可以通过新兴的技术制备出各种功能材料，因此它们很可能在将来逐步取代合成塑料成为主要化工产品。目前有部分生物质高分子材料已经投入到工业化生产中。下文主要介绍了已经较为成熟的生物质高分子材料改性技术。
2.淀粉基生物质可降解高分子材料
塑料是应用最广泛的高分子材料，由于其分子结构等多方面原因其难以降解，随着用量的与日俱增，废弃塑料所造成的白色污染已成为世界性的公害，可降解高分子材料应运而生。降解高分子材料是指在使用后的特定环境条件下，在一些环境因素如光、氧、风、水、微生物、昆虫以及机械力等因素作用下，使其化学结构能在较短时间内发生明显变化，从而引起物性下降，最终被环境所消纳的高分子材料。其中生物降解高分子材料是指在自然界微生物或在人体及动物体内的组织细胞、酶和体液的作用下，使其化学结构发生变化，致使分子量下降及性能发生变化的高分子材料，根据降解机制可将生物质可降解塑料大致分为两大类：填充性降解塑料和完全降解塑料。广泛应用在包装、餐饮业、一次性日用杂品、药物缓释体系、医学临床、医疗器材等诸多领域都有广阔的应用前景，所以开发生物降解高分子材料已成为世界范围的研究热点。如Wamer-Lamber（美国）公司生产的Noven聚合物，是用90%的糊化淀粉的加入少量PVA及其他助剂而获得的，其力学性能比一般聚合物好。
3.生物质高分子在橡胶改性方面的应用
天然橡胶中的其主要的成分是聚异戊二烯，在橡胶树的胶乳中获得，是一种具有综合优越性能的可再生天然资源。因其性能比较单一，所以对天然橡胶进行改性，一般包括环氧化改性、粉末改性、树脂纤维改性，氯化、氢化、环化和接枝改性以及与其它物质的共混改性。淀粉和木质素具有刚性网络结构并含有多个活性基团，可填充于橡胶中进行增加和改性，这是由于这些活性基团可通过羟基与橡胶中共轭双键发生作用，也可与橡胶发生交联、接枝等反应。将木质素填充橡胶与炭黑填充橡胶两者性能相比较，可以发现木质素能实现更高含量的填充，且填充材料的耐溶剂性更高、耐磨性和耐屈挠性更强，光泽度更好，比重也更小。Novamont公司也在生产汽车轮胎等橡胶产品方面，引入开发出来的淀粉产品Mater-Bi。随后，国内外的研究方面主要是基于为了推动这一领域的技术发展而展开的，如采用乳液聚合的方法实现生物质对橡胶的改性。Wu[2]等制备出以硫酸钙为增容剂，以大豆粉和天然橡胶为主要原料共混而制得的复合材料，其中天然橡胶和大豆粉的含量比为1∶1，用特殊工艺使天然橡胶颗粒充分而均匀的分散与大豆粉基中。由于天然橡胶和大豆粉基分子间都存在着氢键作用，使材料的力学性能和耐水性明显提高。
4.生物质高分子材料---纤维素的改性应用
纤维素基高分子材料纤维素是地球上最丰富的碳水化合物。纤维素可以依靠自然作用完全生物降解性，柔韧性和高强度是纤维素特有的两大优势，但是其基本的力学、热学性能差，成型困难，难以符合工程材料的高性能要求，因此需通过改性获得有实用价值的材料。对于纤维素基质的可降解高分子材料，制备的手段主要有共混型和反应型两大种类。所得到的产品可根据不同要求选择不同的加工工艺，如流延成型、注射成型、模压发泡等，来制得各种塑料薄膜片材以及发泡材料产品，优点是：力学性能良好，生产成本低，降解速度快，可替代聚烯烃等难降解聚合物生产用于食品、化妆品、洗涤剂和日用品的包装材料，此外还可应用于地膜等产品。
5.生物质医用高分子材料[3]
目前在医药领域生物质医用高分子材料已得到广泛应用，例如其主要用于诊断疾病和治疗损伤组织、器官的修复或替换等。根据不同来源，可将其分为天然和人工合成的生物质医用高分子材料两大类。天然生物医用高分子原材料来源于大自然，资源丰富、容易获取，具有很好的生物相容性、可降解性和较低的毒性，因而有着广阔的应用前景。在医学领域，通过细菌的酶解过程产生的纤维素（即细菌纤维素），具有良好的生物相容性、湿态时高的力学强度、优良的液体和气体通透性，能防止细菌感染，促使伤口的愈合。壳聚糖可作为生物相容性很好的可降解材料，通过特殊工艺制成手术缝合线、人造血管和人工皮肤等医疗产品。
此外，天然高分子水凝胶由于具有良好的生物相容性、溶胀性和负载的药物不易失活等特性，因此，它广泛的应用于控制药物释放和组织工程生物医学领域。
6.生物质高分子材料在应用中存在的不足及发展趋势
高分子材料包括塑料、胶粘剂、涂料、纤维、薄膜和橡胶等，由于其强度好、保护性能优良、质量轻、抗腐蚀性能好，同时也具有传统结构材料的不少潜在性能，使它更广泛被应用于军用品、基础构建、船舰、汽车、航空等领域，逐渐成为人类最重要的材料。然而，在这些优势和快速发展的背后，高分子材料的生产、加工以及废弃物都对环境造成不少的压力，加上当前环境问题日益严峻高分子材料的绿色化发展是必然的趋势。如当前生物质高分子材料在应用趋势方面主要存在几个问题[4]：一是生产成本高于产品定位，其生产成本是普通塑料的1～3倍左右；二是，技术与工艺还不够完善；三是，使用性能单一，当前商品化生物质材料的综合性能不突出。以上这些发展中的局限性，将促使未来生物质分子材料朝着以下几个方向发展：一是提高原材料获取技术，当前研究的改性技术多以破坏大分子链段为主，势必造成生物质某些天然性能的丧失，所以为了充分发挥这些材料应有的潜力，通过改进工艺和设备提高对于生物质高分子的获取途径和数量未来；二是，加大力度研发新型生物降解塑料，通过即是开发合成简单工艺所需，也是生态环境保护所需，更是日常生活所需（如尿布）和工农业所需（如农药瓶）；三是研发更高性能的生物质复合材料，通过添加生物质高分子材料、金属材料、陶瓷材料等来提高产品的性能。
【参考文献】
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关键词：材料发展金属材料无机非金属材料高分子材料
人类社会的发展历程,是以材料为主要标志的。历史上,材料被视为人类社会进化的里程碑。对材料的认识和利用的能力,决定着社会的形态和人类生活的质量。历史学家也把材料及其器具作为划分时代的标志:如石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代……
100万年以前,原始人以石头作为工具,称旧石器时代。1万年以前,人类对石器进行加工,使之成为器皿和精致的工具,从而进入新石器时代。现在考古发掘证明我国在八千多年前已经制成实用的陶器,在六千多年前已经冶炼出黄铜,在四千多年前已有简单的青铜工具,在三千多年前已用陨铁制造兵器。我们的祖先在二千五百多年前的春秋时期已会冶炼生铁,比欧洲要早一千八百多年以上。18世纪,钢铁工业的发展,成为产业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶,现代平炉和转炉炼钢技术的出现,使人类真正进入了钢铁时代。与此同时,铜、铅、锌也大量得到应用,铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。直到20世纪中叶,金属材料在材料工业中一直占有主导地位。20世纪中叶以后,科学技术迅猛发展,作为发明之母和产业粮食的新材料又出现了划时代的变化。首先是人工合成高分子材料问世,并得到广泛应用仅半个世纪时间,高分子材料已与有上千年历史的金属材料并驾齐驱,并在年产量的体积上已超过了钢,成为国民经济、国防尖端科学和高科技领域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的发展。陶瓷是人类最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制备工艺的发展,使陶瓷材料产生了一个飞跃,出现了从传统陶瓷向先进陶瓷的转变,许多新型功能陶瓷形成了产业,满足了电力、电子技术和航天技术的发展和需要。
现在人们也按化学成分的不同将材料划分为金属材料,无机非金属材料和有机高分子材料三大类以及他们的复合材料。
金属材料科学主要是研究金属材料的成分组织、结构、缺陷与性能之间内在联系的一门学科。金属材料科学与工程的工作者还要研究各种金属冶炼和合金化的反应过程和相的关系,金属材料的制备方法和形成机理,结晶过程以及材料在制造及使用过程中的变化和损毁机理。对其按化学成份进行分类可以分为钢铁、有色金属以及复合金属材料。按用途分类包括结构材料和功能材料。
金属基复合材料(mmc)因其良好的性能而得到了人们广泛的关注。它是一类以金属或合金为基体,以金属或非金属线、丝、纤维、晶须或颗粒状组分为增强相的非均质混合物,其共同点是具有连续的金属基体。目前,特别是航空航天部门推进系统使用的材料,其性能已经达到了极限。因此,研制工作温度更高、比刚度和比强度大幅度增加的金属基复合材料,已经成为发展高性能结构材料的一个重要方向。1990年美国在航天推进系统中形成了3250万美元的高级复合材料(主要为mmc)市场,年平均增长率16%,远高于高性能合金的年增长率1.6%。
无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。无机非金属材料已从传统的水泥、玻璃、陶瓷发展到了新型的先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维、半导体材料以及光学材料。由于新型无机非金属材料除具有传统无机非金属材料的优点外,还有某些特征如:强度高、具有电学、光学特性和生物功能等,因此它们已成为现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。
高分子材料为有机合成材料,亦称聚合物。自20世纪20年代德国著名科学家斯托丁格开创这一学科以来,高分子科学和技术的发展极为迅猛,如今已形成非常庞大的高分子工业。它具有较高的强度,良好的塑性,较强的耐腐蚀性能,很好的绝缘性能,以及重量轻等优良性能,在是工程上的发展最快的一类新型结构材料。高分子材料按其分子链排列有序与否,可分为结晶聚合物和无定型聚合物两类。结晶聚合物的强度较高,结晶度决定于分子链排列的有序程度。工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为三大类:塑料、橡胶以及合成纤维。其中,我国的合成纤维、合成树脂和合成橡胶已分别居世界产能的第一、二和三位。
参考文献:
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关键词：金属材料；材料成分；传统分析技术；新型分析技术；金属属性文献标识码：A
中图分类号：TG115文章编号：1009-2374（2015）13-0064-02DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.13.0331分析金属材料成分的重要性
金属材料与国家的发展建设密不可分。金属材料凭借其广泛应用性这一特点在各行各业都出现供不应求的情况。对金属材料的成分进行分析，可以全面了解其金属特性、各种金属材料适合应用的行业和领域，使其充分发挥作用，避免浪费、节约成本，同时可以为日后更为新型的金属材料研制、开发奠定基础。
通过对金属材料成分进行分析，可以深入了解金属材料所表现出性能的原因和规律。因为金属材料各种不同成分的原子之间在晶体构造和结合键等方面存在差异，所以对其所表现出来的性能都各有不同。深入了解金属材料的组成成分，才能正确地对该种金属材料进行加工，在明确其组成成分的基础上，通过理论知识和生产实践找出最适合这种金属材料的加工方法。正确的金属加工方法不仅可以事半功倍，还可以充分保证金属材料的性能。在选择正确的金属加工方法后，还必须对加工出来的金属材料进行热处理。对金属材料的热处理不仅可以去除加工环节中出现的缺陷问题，更重要的是显著改善金属材料的性能。总之，正确分析出金属材料的成分，不仅可以充分发挥材料的性能，还可以降低生产成本，最大化经济利益。
2传统金属材料成分分析方法
2.1分光光度法
分光光度法是传统金属材料分析方法中最常见的一种方法，这种方法有完整的定律依据。通过定性、定量观察，计算被测物质在一定波长范围或特定波长处的发光强度或吸光度来确定金属材料的成分。实验中采用分光光度计，把波长分别不同的光均匀连续地照射到一种溶液中。这种溶液不是任何溶液都可以的，它在浓度上有一定的特殊性。通过观察不同波长被相应吸收的强度就可以定性得到金属材料的成分。
2.2滴定分析法
滴定分析法是一种较为方便、快捷的分析金属材料成分的方法。这种分析金属材料成分的方法原理是通过向被测定溶液中添加已知精确浓度的标准溶液。直到被测物质和已知精确浓度溶液完全按照化学计量单位充分反应为止。待反应完全，记录下所消耗的已知浓度标准溶液体积，查出标准溶液的相关量就可以得出待测物质的含量。这种方法在目前仍可以准确、快速地分析出金属材料的成分。
2.3原子光谱分析法
原子光谱分析法可以分为原子吸收光谱法和原子发射光谱法，是一种传统的分析金属材料成分的技术。原子吸收光谱法分析金属材料成分的原理是通过气态状态下基态原子的外层电子对可见光和紫外线的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量分析被测元素含量。这种测量方法特别适合对气态原子吸收光辐射，具有灵敏度高、抗干扰能力强、选择性强、分析范围广以及精密度高等优点。当然这种方法也有其缺陷，不能同时分析多种元素。令人不满意的方面还有对难熔元素测定时灵敏度不高，在测量一些复杂样品时的效果也不尽如人意。原子发射光谱法是利用光谱学分析金属材料成分的一种最为古老的方法。这种方法的原理是通过各元素离子或原子在电或热激发下具有发射出特殊电磁辐射的特性。这种方法是利用发射物来进行定性与定量的元素分析，其可以同时测定多种元素，以消耗较少的样品就可以达到测量目的，同时还可以较快地得到测定结果，一般检测整批样品时采用这种方法，但较差的精确度是其致命的缺点，并且只能检测金属材料成分，对于大多数非金属成分束手无策。
2.4X射线荧光光谱法
X射线荧光光谱法大多用来测定金属元素，也是一种比较传统的金属材料成分测定法。它的原理是：基态原子在没有被激发状态下会处于低能状态，而一旦被一定频率的辐射线激发就会变成高能状态，高能状态下会发射荧光，这种荧光的波长非常特殊，测定出这些X射线荧光谱线的波长就可以测定出样品的元素种类。测定出元素种类以后，把标准样品的谱线强度作为参照比较被测样品的谱线，即可以得出样品元素的确定、准确含量。X射线荧光光谱法确定金属材料成分的方法广泛应用在水质监测、环境科学、矿物、医学分析、生物制品等方面。
2.5电分析法
电分析法也是一种传统的金属材料成分分析法。最初这种方法只是为了探究发生在金属电池中的化学反应，后来被用来测定金属材料成分。它所依据的原理是金属材料电性质和组成含量的关联性，但这种方法与其他分析金属材料成分的方法相比，因为实施的困难性、扰的高误差性而渐渐退出历史舞台。
3新型金属材料成分分析方法
3.1激光诱导等离子体光谱法
激光诱导等离子体光谱法分析金属材料成分不需要在复杂的设备上进行，对设备要求不高，因而投资不会很高。这种方法的优势是可以同时对多种元素进行测量，所以有较高的效率，多用这种方法测定不锈钢中的元素种类。使用范围较为狭窄是激光诱导等离子体光谱方法的唯一不足。
3.2电感耦合等离子体质谱法
这种方法的发展要从20世纪70年代算起，其原理是分析材料中同位素和无机元素来达到分析出金属材料的成分。其具体过程是：电感耦合等离子体在高温状态下会发生电离。质谱仪优点非常显著，它可以达到快速、灵敏扫描的目的。运用一种接口技术将这两种特性巧妙地结合起来从而形成独特的分析技术。这种分析技术应用最广的是贵重、难熔、稀有的金属。电感耦合等离子体质谱法的优点是灵敏度高、操作简单、测定过程快速、准确度高；缺点是使用这种方法时成本会相当高，因此这种方法大多使用在较为特殊的金属中。
3.3石墨炉原子吸收法
石墨炉原子吸收法也是一种新型的金属材料成分分析方法，它的原理是通过检测被特殊石墨所吸附原子的种类来确定金属材料成分。这种方法使用的原子化仪器是用特殊石墨材料制成的，并且对这些仪器的形状有特殊的要求，加工成类似杯子状或者管状以加大接触面积。测定过程中因为样品成分都进行了原子化，并且避免了原子浓度的稀释，所以这种测定方法具有很高的灵敏度，在其应用领域使用范围很广，尤其是对固体样品和少量样品的分析。
4结语
综上所述，分析金属材料成分、了解其成分构成可以使金属的性能应用得到充分保障。如果想提高金属材料的性能，可以对其进行精确的成分分析，在确定该金属材料成分后，就可以选择正确的措施。本文主要探讨了金属材料成分分析的方法，从传统方法和新型方法两个方面着手，详细介绍了很多种金属材料成分分析的方法。在这些方法中，无处不体现科学技术的高度重要性。科学技术的应用在提高金属材料成分分析结果准确性的同时，还提高了其效率。与此同时，也应该清醒地认识到现有金属材料成分分析方法在效率和准确性上的不足，从这两方面着手不断探索新型技术手段进行金属材料分析。
参考文献
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关键词建筑施工；防水；建筑材料
中图分类号TU9文献标识码A文章编号1674-6708（2011）46-0152-02
在20世纪，尤其改革开放以来，我国的建筑防水材料发展的很快，有传统的沥青基防水向高分子聚物改性防水材料和合成高分子防水发展很快，克服了传统防水材料温度适应性差，耐老化时间短、抗拉强度和延伸率低、使用寿命短等缺陷。目前我国的防水材料已形成包括SBS、APP改性沥青防水卷材、高分子防水卷材、建筑防水涂料、刚性防渗和堵漏材料，包括高中抵挡品种和功能比较齐全的完整系列，并形成材料、生产、设备制造、防水设计、专业施工、科研教学、经营网络为一体的工业化体系。就防水而言，防水可以分为构造防水和材料防水。材料防水总体又可以分为柔性防水材料、刚性防水材料和块状防水材料等等。从外观形态一般分为：防水卷材、防水涂料、密封材料和刚性防水材料。由于市场上新型防水材料不断问世，各种产品分类依据不同又可划分为上百个品种。
防水卷材是指用特制的纸胎或其它纤维纸胎及纺织物，浸透石油沥青、煤沥青及高聚物改性沥青制成的，或以合成高分子材料为基料加入助剂及填充料经过多种工艺加工而成的长条形、片状，成卷供应并起防水作用的产品。防水卷材主要分为：沥青防水卷材，高聚物改性沥青防水卷材，合成高分子防水卷材。各种材料各系列又包含有多个品种。防水卷材在建筑防水材料的应用中处于主导地位，在建筑防水工程的实践中起着重要作用，是一种面广量大的防水材料。
所以在此特别介绍以上几种防水卷材：
1）沥青防水卷材是以各种沥青为基材，以原纸、纤维布等为胎基，表面施以隔离材料而制成的片状防水材料。其中最有代表性的是纸胎沥青防水卷材，简称油毡或油毛毡。但是由于沥青材料的低温柔性、温度敏感性强、耐大气化性差，所以属于低档防水卷材；
2）改性沥青防水卷材是在沥青中加入适当的高聚物改性剂，可以改善传统沥青以上缺点，高聚物改性沥青防水卷材具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸性强和伸长率较大等优点；
3）合成高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂或者两者的共同混合体为基础，加入适量的助剂和填充料等等，经过塑炼、共混，或者挤出成型、硫化、定型等工序，制成的无胎加筋或者不加筋的弹性或塑性卷材。合成高分子防水卷材是近年来在我国得到迅速发展的防水卷材，其具有优异的抗拉伸性、弹性和耐老化性。
防水涂料是将在常温下呈现黏稠液状态的物质，涂布在基体表面，经溶剂或水分挥发，或各组分间的化学反应，形成具有一定弹性的连续薄膜，使基层表面与水隔绝，并能抵抗一定水压力，起到防水和防潮作用。
防水涂料的有点在于：1）在常温下呈液态，宜在立面、阴阳面、穿结构层管道、不规则屋面、节点等细节构造点进行施工，固化后能在其表面形成完整的防水膜；2）其自重轻，可用于轻型建筑物防水；3）防水涂料施工属于冷施工，可涂刷，可喷涂，操作简单。劳动力小，环境污染小；4）可以通过加贴增强材料来提高拉伸强度；5）容易修补，可在发生渗漏后在原有基础上修补。
防水涂料根据组分的不同可分为单组分防水涂料和双组分防水材料。按涂料的介质不同又可分为溶剂型、乳液型和反应型3类。防水涂料广泛应用于工业与民用建筑物的屋面防水工程、地下混凝土工程的防潮防渗等。
现在介绍几种常用的防水涂料：
1）高聚物改性沥青涂料是通过适当的高聚物改性可以显著提高其柔韧性，弹性，流动性，气密性，耐化学腐蚀性和乃疲劳等性能。一般是用再生橡胶，合成橡胶或者SBS等对沥青进行改性而制成的水乳型或溶剂型防水涂料；
2）合成高分子防水涂料是以合成橡胶或者合成树脂为主要成膜物质，加入其他辅助料而配制成的单组分或多组分防水涂料。
建筑密封材料是一些能使建筑上各种接缝或裂缝、变形缝保持水密、气密性能、并具有一定强度、能连接构建的填充材料。具有弹性的密封材料有时也称为弹性密封胶，简称密封胶。其按形态不同分为：不定形密封材料和定形密封材料。
不定形密封材料是指不具一定形状，但能起到密封作用的密封防水材料。在一般情况下是膏状或者粘稠状液体，可以填充建筑物的各部位的裂缝和缝隙。
具有以下优点：
1）具有良好的塑形、粘结性和弹性，耐久可靠；
2）良好的适应能力，不受使用部位的限制，操作简便；
3）环境温度适应能力强，不同基料制成的不定形密封材料可适应-40℃~70℃的环境温度；
4）采用冷操作施工，无污染。
定形材料是将密封材料特殊部位的不同要求制成的带、条、方等形状。其主要适用于建筑工程的特殊部位，如建筑沉降缝、构件接缝等等。
具有以下优点：
1）良好的防水、耐热和耐低温；
2）良好的弹塑性和强度，不会因构件的变形、振动而脱落；
3）压缩变形性和恢复功能强；
4）制品尺寸精度高、使用寿命较长。
防水混凝土属于刚性防水技术，指的是以水泥、砂、石子为原料，并惨入少量外加剂、高分子聚合物等材料，通过调整配合比、抑制或减少孔隙特征、增加各原料界面间的密实性等方法，配制而成的具有一定抗渗能力的水泥砂浆、混凝土类的防水材料，属于内防水技术。
刚性防水有其独有的特点：
1）利用结构本身防水，耐久性好；
2）降低工程造价，简化施工工序，且不受结构形状影响；
3）同时具有承重、围护和防水功能，是一种多功能的防水材料；
4）多数为无机材料，无毒，无污染，具有透色性；
5）具有较好的抗冻性和耐老化性能，易于查找发生渗漏部位，便于修补。
但是在施工时，每个防水构造工序应该严格按照要求进行否则将失去防水效果。防水混凝土适用于静载荷被覆阶段，不宜用于受冲击荷载及强度高的工程中。刚性防水层的抗变形能力较低，最理想的办法是采用刚柔并用的复合技术。
参考文献
【关键词】功能材料；高分子；现状；发展
材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类文明的重要里程碑，如今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱。进入本世纪80年代以来，一场与之相适应的“新材料革命”蓬勃兴起。功能材料是新材料发展的方向，而功能高分子材料占有举足轻重的地位，由于其原料丰富、种类繁多，发展十分迅速，已成为新技术革命必不可少的关键材料[1]。
1.功能高分子材料
功能高分子材料在其原有性能的基础上，赋予其某种特定功能。诸如：化学性、导电性、光敏性、催化性，对特定金属离子的选择螯合性，以及生物活性等特殊功能，这些都与在高分子主链和侧链上带有特殊结构的反应基团密切相关。
2.功能高分子材料的研究现状
在原来高分子材料的基础上，可将功能高分子材料分为两类：一类是以改进其性能为目的的高功能高分子材料；另一类是为赋予其某种新功能的新型功能高分子材料[2]。
2.1高功能高分子材料
2.1.1化学功能高分子材料
化学功能高分子材料通常具有某种化学反应功能，它将具有化学活性的基团连接到以原有主链链为骨架的高分子上。离子交换树脂是一种带有可交换离子的活性基团、具有三维网状结构、不溶的交联聚合物，在水中具有足够大的凝胶孔或大孔结构，由于它具有高效快速分析和分离功能，目前已广泛用于硬水软化、废水净化、高纯水制备、海水淡化、溶液浓缩和净化、海水提铀，特别是在食品工业、制药行业、治理污染和催化剂中应用的更为广泛。
2.1.2光功能高分子材料
在光的作用下，实现对光的传输、吸收、贮存、转换的高分子材料即为光功能高分子材料。近年来，在数据传输、能量转换和降低电阻率等方面的应用增长迅速。感光性树脂由感光基团或光敏剂吸收光的能量后，迅速改变分子内或分子间的化学结构，引起物理和化学变化。光致变色高分子具有光色基团，不同波长的光对其照射时会呈现不同的颜色，而当其受到特定波长照射后又会恢复为原来的颜色。利用这种可逆反应可以实现信息的存储、信号的显示和材料的隐蔽，应用前景十分诱人。
2.1.3电功能高分子材料
依据材料的结构和组成，可将导电高分子分为两大类：一类是依靠高分子结构本身所能提供的载流子导电的结构型导电高分子，在电致显色、微波吸收抗静电、等领域显示出广阔的应用前景。另一类是高分子材料本身不具有导电性能，依靠添加在其中的炭黑或金属粉导电的复合型导电高分子，具有制备方便，实用性强的特点，在许多领域发挥着重要的作用，常用作导电橡胶电磁波屏蔽材料和抗静电材料。
2.1.4生物医用高分子材料
生物医用高分子包括医用高分子和药用高分子两大类。
医用高分子材料材料科学应用于生物医疗的交叉学科，将加工后的无生命的材料用来取代或恢复某些组织器官的功能。医用高分子材料作用于人体必须具备生物相容性、化学稳定性、耐腐蚀老化、易于加工等优点，主要用于人工器官、治疗疾患、诊断检查等医疗领域中。目前，医用功能高分子材料在心血管的植入、局部整形和眼睛系统的矫正等方面获得了较大成果。
新型高分子药物，具有缓释、长效、低毒的特点，分为两类：一类药物即为高分子本身，可以直接用作药物，也可以通过合成获得某些疗效。另一类高分子药物高分子本身没有药用价值，而是作为药物的载体，以离子键或共价键的形式连接具有药理活性的低分子化合物，制成高分子药物控制释放制剂。一方面达到将最小的剂量在作用于特定部位产生治效的目的；另一方面使药物的释放速率可控，在提高疗效的同时降低了毒副作用[3]。
2.2新型功能高分子材料
2.2.1高吸水性高分子材料
近年来开发的高吸水性树脂是一种新型功能高分子材料，它可吸收自身重量数百倍至上千倍的水，自身含有强亲水性基团同时具有一定交联度。此外，高吸水性树脂的保水性能极好，即使受压也不会渗水，而且具有吸收氨等臭气的功能。高吸水性树脂在石油、化工、轻工、建筑等部门被用作堵水剂、脱水剂、增粘剂、密封材料等；在农业上可以做土壤改良剂、保水剂、植物无土栽培材料、种子覆盖材料，并可用以改造沙漠，防止土壤流失等；在日常生活中，高吸水性树脂可用作吸水性抹布、餐巾、鞋垫、一次性尿布等。
2.2.2CO2功能高分子材料
在不同催化剂作用下，以CO2为基本原料与其他化合物缩聚成多种共聚物。其中研究较多、已取得实质性进展、并具有应用价值和开发前景的共聚物是由CO2与环氧化合物通过开键、开环、缩聚制得的CO2共聚物脂肪族碳酸酯。把长期以来因石化能源燃烧和代谢而排放的污染环境、产生温室效应的CO2视为一种新的资源。利用它与其他化合物共聚，合成新型CO2共聚物材料，对解决当今世界日趋严重的CO2含量增高等问题有重要的现实意义。
2.2.3形状记忆功能高分子材料
形状记忆功能材料的特点是形状记忆性，它是一种能循环多次的可逆变化。即具有特定形状的聚合物受到外力作用，发生变形并被保持下来；一旦给予适当的条件（力、热、光、电、磁），就会恢复到原始状态。根据不同的触发材料记忆功能的条件，可将其分为电致型、光致型、热致型和酸碱感应型。形状记忆高分子材料是高分子功能材料研究新分支，在电子、印刷、纺织、包装和汽车工业中具有良好的发展前景。
2.2.4生态可降解高分子材料
随着人类对环境的重视，材料的可降解性成为新的性能指标，因此生态可降解高分子材料受到广泛重视。目前我国生态可降解性高分子材料的发展还处于复制和仿制国外产品的初级阶段，国外产品占据主要市场。高分子的降解主要是各种生物酶的水解，其中聚乳酸类高分子是已开发应用于生命科学新型生物可降解材料，尽管已形成了多个品种，但目前应用的生物可降解材料在生物相容性、理化性能、控制其降解速率和缓释性等方面仍存在较多问题，有待进一步研究[4]。
3.开发功能高分子材料的重要意义
功能高分子材料其独特的功能和不可替代的特性已带来各个领域技术进步，甚至质的飞跃，且在各行业已产生相当高的经济和社会效益，并导致许多新产品的出现。随着人们对有机高分子材料研究的逐步深入和加强，功能高分子材料的方向包括两方面：一方面，改进通用有机高分子材料，在不断提高它们的使用性能的同时，扩大其应用范围。另一方面，与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强。因此，功能高分子材料是未来材料科学与工程技术领域的重要发展方向，必将影响人类的生产和生活产[5]。
【参考文献】
［1］张恒翔，蔡建，邱莎莎.功能高分子材料在军用包装中的应用[J].包装工程，2011，（23）：60～62.
［2］杨晓红，王海英.新型有机高分子材料发展[J].科技资讯，2009，（4）：7.
［3］杨北平，陈利强，朱明霞.功能高分子材料发展现状及展望[J].广州化工，2011，（6）：17～18.
一、功能高分子材料的介绍以及其研究现状
1.功能高分子材料的简介
功能高分子材料是指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料，通常也可简称为功能高分子，也可称为精细高分子或特种高分子。
2.功能高分子材料的研究现状
在原来高分子材料的基础上，可将功能高分子材料分为两类：一类是以改进其性能为目的的高功能高分子材料；另一类是为赋予其某种新功能的新型功能高分子材料。
2.1高功能高分子材料
2.1.1光功能高分子材料
光功能高分子材料是指能够对光进行透射、吸收、储存、转换的一类高分子材料，可制成各种透镜、棱镜、塑料光导纤维、塑料石英复合光导纤维、感光树脂、光固化涂料及黏合剂等。这类材料主要包括光记录材料、光导材料、光加工材料、光转换系统材料、光学用塑料、光导电用材料、光合作用材料、光显示用材料等。在光的作用下，实现对光的传输、吸收、贮存、转换的高分子材料即为光功能高分子材料
2.1.2生物医用高分子材料
生物医用高分子材料需要满足的基本条件：除具有医疗功能外，还要强调安全性，即要对人体健康无害。不会因与体液或血液接触而发生变化；对周围组织不会引起炎症反应；不会产生遗传毒性和致癌；不会产生免疫毒性；长期植入体内也应保持所需的拉伸强度和弹性等物理机械性能；具有良好的血液相容性；能经受必要的灭菌过程而不变形；易于加工成所需要的、复杂的形态。
2.1.3电功能高分子材料
导电高分子材料通常是指一类具有导电功能、电导率在10-6S/cm以上的聚合物材料。这类高分子材料具有密度小、易加工、耐腐蚀、可大面积成膜，以及电导率可在绝缘体-半导体-金属态（10-9到105S/cm）的范围里变化。按照材料结构和制备方法的不同可把导电高分子材料分为结构型（或本征型）导电高分子材料和复合型导电高分子材料两大类。
2.2新型功能高分子材料
2.2.1高吸水性高分子材料
高吸水性树脂是一种三维网络结构的新型功能高分子材料，它不溶于水而大量吸水膨胀形成高含水凝胶。高吸水性树脂的主要性能是具有吸水性和保水性。它可吸收自身重量数百倍至上千倍的水，自身含有强亲水性基团同时具有一定交联度。，此外，高吸水性树脂的保水性能极好，即使受压也不会渗水，而且具有吸收氨等臭气的功能。高吸水性树脂在石油、化工、轻工、建筑等部门被用作堵水剂、脱水剂、增粘剂、密封材料等；在农业上可以做土壤改良剂、保水剂、植物无土栽培材料、种子覆盖材料，并可用以改造沙漠，防止土壤流失等；在日常生活中，高吸水性树脂可用作吸水性抹布、餐巾、鞋垫、一次性尿布等。
2.2.2形状记忆功能高分子材料
形状记忆功能高分子材料自19世纪80年现热致形状记忆高分子材料，人们开始广泛关注作为功能材料的一个分支——形状记忆功能高分子材料。形状记忆功能材料的特点是形状记忆性，它是一种能循环多次的可逆变化。即具有特定形状的聚合物受到外力作用，发生变形并被保持下来；一旦给予适当的条件（力、热、光、电、磁），就会恢复到原始状态。
2.2.3生物可降解高分子材料
生物降解高分子材料具有无毒、可生物降解及良好的生物相容性等优点，所以其应用领域非常广，市场潜力非常大。高分子的降解主要是各种生物酶的水解，其中聚乳酸类高分子是已开发应用于生命科学新型生物可降解材料，生物降解高分子材料除了在包装、餐饮业、农业、医药领域的应用外，在一次性日用品、渔网具、尿布、卫生巾、化妆品、手套、鞋套、头套、桌布、园艺等多方面都存在着潜在的市场，有很好的发展前景。
二、新型高分子材料的应用
现代高分子材料是相对于传统材料如玻璃而言是后起的材料，但其发展的速度应用的广泛性却大大超越了传统材料。高分子材料不仅可以用于结构材料，也可以用于功能材料。
这些新型的高分子材料在人类的社会生活、医药卫生、工业生产和尖端技术等方方面面都有广泛的应用。在生物的医用材料界中研制出的一系列的改性聚碳酸亚丙酯（PM-PPC）的新型高分子材料是腹壁缺损修复的高效材料；在工业污水的处理中，可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水；开发的苯乙烯、聚丙烯等热塑性树脂及聚酰亚胺等热固性树脂复合材料，这些材料比模量和比强度比金属还高，是国防、尖端技术等方面不可缺少的材料；同样，在药物的传递系统中应用新型的高分子材料，在包转材料中的应用，在药剂学中应用等等。
三、开发新型高分子材料的重要意义
从上世纪30年代高分子材料的出现开始到现代，世界工业科学不再只是满足与对基础高分子材料的开发研究，从90代开始，科学家们就将注意力转到了高智能的高分子材料的开发上。新型高分子材料的开发主要是集中在制造工艺的改进上，以提高产品的性能，减少环境的污染，节约资源。目前而言，合成树脂新品种、新牌号和专用树脂仍然层出不穷，以茂金属催化剂为代表的新一代聚烯烃催化剂开发仍然是高分子材料技术开发的热点之一。在开发新聚合方法方面，着重于阴离子活性聚合、基团转移聚合和微乳液聚合的丁业化。同时，也更加重视在降低和防止高分子材料生产和使用过程中造成的环境污染。新型高分子材料的开发，不但能够满足现代工业发展对于材料工业的高要求，更重要的是能够促进能源与资源的节约，减少环境的污染，提高生产的能力，体现现代科技的高速发展。加快高分子材料回收、再生技术的开发和推广应用，大力开展有利于保护环境的可降解高分子材料的研究开发。
四、结束语
材料是人类用来制造各种产品的物质，是人类生活和生产的物质基础，是一个国家工业发展的重要基础和标志。我国国民经济和高技术已进入高速发展时期，需要日益增多的高性能、廉价的高分子材料，环境保护则要求发展环境协调、高效益的高分子材料制备和改性新技术，实施高分子材料绿色工程。作为材料重要组成部分的高分子材料随着时代的发展，技术的进步，越来越能影响人类的生活，工业的进步。
参考文献
[1]严瑞芳.高分子形状记忆材料.材料科学技术百科全书[M].北京：中国大百科全书出版社，2008：382～383.
[2]陈莉主编.智能高分子材料[M].北京：化学工业出版社，2006.
[3]何天白，胡汉杰主编，功能高分子与新技术，北京：化学工业出版社，2009.
现在用于文物保护的材料主要包括人工合成高分子材料以及天然高分子材料两种，其中对于人工合成高分子材料的使用更加普遍。在保护彩绘类文物通常所使用的材料为PrimalAC33、B72、有机硅等，它们具有颜色变化小、粘结性好、耐老化等特点。但是PrimalAC33的Tg仅为14℃，所以在常温下此材料会因为太软而容易吸灰；同时B72在老化后其可逆性会变差，并且会变得脆、黄。由于上述材料的种种不足，在当今文物保护中对于新材料的研发变得十分重要。而使用物理或化学的方法在高分子材料中混合纳米材料，使其既有纳米材料又具有高分子材料的性能，则现今的文物保护中具有重要作用。将纳米材料的量子尺寸效应用于文物保护中具有很大的优势，相比较宏观大块的材料而言它具有独特的光、热、电、力、光以及化学特征，主要表现如下：
一、同步增强增韧效应
纳米材料的比表面积很大、粒径很小，因此与其它材料具有很强的结合力，在制作复合材料时不仅能提高材料的强度还能够增强材料的韧性。对分散有纳米TiO2的PMMA进行拉伸实验，可知若加入的TiO2为5%，则拉伸强度会增加60%；若加入的TiO2为15%，则拉升强度增加90%。通过实验可知，使用纳米材料能够提高有机质文物的强度，例如年代久远的纺织品、骨角象牙、纸张等，有助于对其进行长期保存。
二、透明及防遮盖特性
纳米材料的粒径都小于100nm，而可见光的波长则为400nm至750nm，因此根据Mie理论可知纳米级材料TiO2相对于可见光而言是透明的特性。所以用纳米材料TiO2所制成的符合材料涂抹是无色、透明的，将其涂在文物的表面可以不改变文物原来的性状。但如果在制备复合材料时纳米材料发生的团聚，那么就可能是材料的实际粒径大于纳米级，降低符合材料的透明性。因此在制备复合材料时必须要保证纳米材料均匀的分散在基体材料之中。
三、抗紫外线和耐老化特性
紫外线对文物具有很大的危害作用，紫外线的照射能够使彩绘文物褪色、变色以及表面的彩绘脱落，能够使的银器变黑，同时使纤维类文物产生光解。而因为一些纳米材料具有抗紫外线的特征，在保护文物免受紫外线损害方面起到了非常重要的作用。例如ZnO、TiO2等纳米材料，它们本身具有半导体的特性，可以通过吸收或者散射紫外线来减小紫外线的通过率。同时，纳米颗粒的量子尺寸效应使其在吸光时产生“宽化”和“蓝移”现象进而增强了对紫外线的吸收作用。
四、疏水疏油性
纳米材料的表面具有很高的化学活性，非常容易与周围的气体小分子结合，从而形成一层非常薄的气体膜，这层薄膜阻止了水分子与油分子吸附在材料的表面，因此使得材料呈现出疏水疏油的特性。纳米材料的这种应用在古代的“黑漆古”铜镜就有所应用，研究发现在“黑漆古”铜镜的表面有一层大约10um的表层，该表层含有纳米SnO2微粒，有效的阻止了外部的空气和水分对文物表面的腐蚀。运用纳米材料的双疏性可以对防止酸雨等对室外文物破坏。
五、抗菌防霉性
根据纳米材料的有效成分可以将其分为光催化型、金属离子型、稀土激活光催化复合型等3类，它们都具有抗菌防霉的作用。其中，都属于光催化纳米材料，它们在文物保护中使用的更为频繁，这类材料的作用机制是利用了纳米粒子的光催化作用。纳米半导体通过以下两种方式进行杀菌：一是光生空穴与光生电子直接与细菌的细胞壁、细胞膜以及细胞内的相关成分产生反应；另一种方式则是和自由基（等）与脂类、酶类、蛋白类、核酸等生物大分子反应，直接作用于生物的细胞结构，或者经过一系列的氧化链式反应后对生物的细胞结构进行破坏。纳米材料的这种性能有利于处于潮湿环境中的丝织物、纸质物等有机物进行保护，极大的保护文物免受防霉杀菌剂以及空气净化剂带来的损坏。
六、呼吸性
材料的呼吸性是指，保护材料在不仅能够阻止外界的液态水进入文物，同时也可以文物让内部的水分通过气体的形式从内部散发，使得文物内外的湿度达到一个相对平衡的状态。对于石质的文物来说，其自身的毛细孔就可以保证文物与外界进行水分交换。一旦使用了高分子保护材料，由于材料具有防水性，会使得文物内部与外界不能很好的进行水分交换，进而在文物的内部会产生了一个很明显的湿度梯度。如果外界的温度发生了变化，那么在不同的湿度交界处就会存在显著的收缩膨胀应力，如果文物长期受到外界温度的变化，这种应力差将对文物产生一个非常大的破坏。
如果将纳米颗粒加入到高分子材料中，使得文物内部产生了很多的微小空隙，进而增加了文物透水透气的性能；并且使用纳米材料也不会影响文物本身的毛细空气，可以保证文物能够顺利的与外界进行水分交换。经实验证明，加入了纳米材料的高分子材料其不仅具有良好的透气性，其本身的憎水水也没有受到影响，所加入的纳米粒子越多材料的通透性就越好。纳米材料的这种性能对于一些石质类、陶瓷类文物的保护作用非常明显，可以增加文物的透气性，防止其内的盐分在温湿度环境下溶解结晶，进而产生往复作用力作用在文物的孔壁，使得文物表面剥落。
七、总结
关键词：纳米材料生物医学应用
1应用于生物医学中的纳米材料的主要类型及其特性
1.1纳米碳材料
纳米碳材料主要包括碳纳米管、气相生长碳纤维也称为纳米碳纤维、类金刚石碳等。
碳纳米管有独特的孔状结构［1］，利用这一结构特性，将药物储存在碳纳米管中并通过一定的机制激发药物的释放，使可控药物变为现实。此外，碳纳米管还可用于复合材料的增强剂、电子探针（如观察蛋白质结构的AFM探针等）或显示针尖和场发射。纳米碳纤维通常是以过渡金属Fe、Co、Ni及其合金为催化剂，以低碳烃类化合物为碳源，氢气为载体，在873K～1473K的温度下生成，具有超常特性和良好的生物相溶性，在医学领域中有广泛的应用前景。类金刚石碳（简称DLC）是一种具有大量金刚石结构C—C键的碳氢聚合物，可以通过等离子体或离子束技术沉积在物体的表面形成纳米结构的薄膜，具有优秀的生物相溶性，尤其是血液相溶性。资料报道，与其他材料相比，类金刚石碳表面对纤维蛋白原的吸附程度降低，对白蛋白的吸附增强，血管内膜增生减少，因而类金刚石碳薄膜在心血管临床医学方面有重要的应用价值。
1.2纳米高分子材料
纳米高分子材料，也称高分子纳米微粒或高分子超微粒，粒径尺度在1nm～1000nm范围。这种粒子具有胶体性、稳定性和优异的吸附性能，可用于药物、基因传递和药物控释载体，以及免疫分析、介入性诊疗等方面。
1.3纳米复合材料
目前，研究和开发无机—无机、有机—无机、有机—有机及生物活性—非生物活性的纳米结构复合材料是获得性能优异的新一代功能复合材料的新途径，并逐步向智能化方向发展，在光、热、磁、力、声［2］等方面具有奇异的特性，因而在组织修复和移植等许多方面具有广阔的应用前景。国外已制备出纳米ZrO2增韧的氧化铝复合材料，用这种材料制成的人工髋骨和膝盖植入物的寿命可达30年之久［3］。研究表明，纳米羟基磷灰石胶原材料也是一种构建组织工程骨较好的支架材料［4］。此外，纳米羟基磷灰石粒子制成纳米抗癌药，还可杀死癌细胞，有效抑制肿瘤生长，而对正常细胞组织丝毫无损，这一研究成果引起国际的关注。北京医科大学等权威机构通过生物学试验证明，这种粒子可杀死人的肺癌、肝癌、食道癌等多种肿瘤细胞。
此外，在临床医学中，具有较高应用价值的还有纳米陶瓷材料，微乳液等等。
2纳米材料在生物医学应用中的前景
2.1用纳米材料进行细胞分离
利用纳米复合体性能稳定，一般不与胶体溶液和生物溶液反应的特性进行细胞分离在医疗临床诊断上有广阔的应用前景。20世纪80年代后，人们便将纳米SiO2包覆粒子均匀分散到含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮胶体溶液中，使所需要的细胞很快分离出来。目前，生物芯片材料已成功运用于单细胞分离、基因突变分析、基因扩增与免疫分析（如在癌症等临床诊断中作为细胞内部信号的传感器［5］）。伦敦的儿科医院、挪威工科大学和美国喷气推进研究所利用纳米磁性粒子成功地进行了人体骨骼液中癌细胞的分离来治疗病患者［6］。美国科学家正在研究用这种技术在肿瘤早期的血液中检查癌细胞，实现癌症的早期诊断和治疗。
2.2用纳米材料进行细胞内部染色
比利时的DeMey博士等人利用乙醚的黄磷饱和溶液、抗坏血酸或柠檬酸钠把金从氯化金酸（HAuCl4）水溶液中还原出来形成金纳米粒子，（粒径的尺寸范围是3nm～40nm），将金纳米粒子与预先精制的抗体或单克隆抗体混合，利用不同抗体对细胞和骨骼内组织的敏感程度和亲和力的差异，选择抗体种类，制成多种金纳米粒子—抗体复合物。借助复合粒子分别与细胞内各种器官和骨骼系统结合而形成的复合物，在白光或单色光照射下呈现某种特征颜色（如10nm的金粒子在光学显微镜下呈红色），从而给各种组织“贴上”了不同颜色的标签，为提高细胞内组织分辨率提供了各种急需的染色技术。
2.3纳米材料在医药方面的应用
2.3.1纳米粒子用作药物载体
一般来说，血液中红血球的大小为6000nm～9000nm，一般细菌的长度为2000nm～3000nm［7］，引起人体发病的病毒尺寸为80nm～100nm，而纳米包覆体尺寸约30nm［8］，细胞尺寸更大，因而可利用纳米微粒制成特殊药物载体或新型抗体进行局部的定向治疗等。专利和文献资料的统计分析表明，作为药物载体的材料主要有金属纳米颗粒、无机非金属纳米颗粒、生物降解性高分子纳米颗粒和生物活性纳米颗粒。
磁性纳米颗粒作为药物载体，在外磁场的引导下集中于病患部位，进行定位病变治疗，利于提高药效，减少副作用。如采用金纳米颗粒制成金溶液，接上抗原或抗体，就能进行免疫学的间接凝聚实验，用于快速诊断［9］。生物降解性高分子纳米材料作为药物载体还可以植入到人体的某些特定组织部位，如子宫、阴道、口（颊、舌、齿）、上下呼吸道（鼻、肺）、肛门以及眼、耳等［10］。这种给药方式避免了药物直接被消化系统和肝脏分解而代谢掉，并防止药物对全身的作用。如美国麻省理工学院的科学家已研制成以用生物降解性聚乳酸（PLA）制的微芯片为基础，能长时间配选精确剂量药物的药物投送系统，并已被批准用于人体。近年来生物可降解性高分子纳米粒子（NPs）在基因治疗中的DNA载体以及半衰期较短的大分子药物如蛋白质、多肽、基因等活性物质的口服释放载体方面具有广阔的应用前景。药物纳米载体技术将给恶性肿瘤、糖尿病和老年痴呆症的治疗带来变革。
2.3.2纳米抗菌药及创伤敷料
Ag+可使细胞膜上蛋白失去活性从而杀死细菌，添加纳米银粒子制成的医用敷料对诸如黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿浓杆菌等临床常见的40余种外科感染细菌有较好抑制作用。
2.3.3智能—靶向药物
在超临界高压下细胞会“变软”，而纳米生化材料微小易渗透，使医药家能改变细胞基因，因而纳米生化材料最有前景的应用是基因药物的开发。德国柏林医疗中心将铁氧体纳米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入肿瘤部位，使癌细胞部位完全被磁场封闭，通电加热时温度达到47℃，慢慢杀死癌细胞。这种方法已在老鼠身上进行的实验中获得了初步成功［11］。美国密歇根大学正在研制一种仅20nm的微型智能炸弹，能够通过识别癌细胞化学特征攻击癌细胞，甚至可钻入单个细胞内将它炸毁。