| 納米材料是20世紀80年代末90年代初發(fā)展起來的前沿性、交叉性的新興材料。納米材料的研究中涉及了許多未知過程和新奇現(xiàn)象，很難用傳統(tǒng)的術(shù)語定義和標準進行解釋。為了指導和規(guī)范納米材料的發(fā)展，2002年科技部將制定“納米材料標準”標準列為“基礎(chǔ)性研究課題”。2004年9月29日和12月27日標準化管理委員會分別以國標委標批函[2004]146號、147號、148號和173號文批準發(fā)布了《納米材料術(shù)語》(GB/T19619-2004)等七項納米材料標準，并于2005年4月1日起正式實施。這是我國批準發(fā)布有關(guān)納米材料領(lǐng)域的標準，也是世界上以標準形式頒布的納米材料標準。2005年2月28日質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和標準化管理委員會在京聯(lián)合召開我國首批七項“納米材料標準新聞發(fā)布會”。該七項標準的主要起草單位是冶金工業(yè)信息標準研究院、鋼鐵研究總院、天津化工研究設(shè)計院、中科院納米中心和有色金屬技術(shù)經(jīng)濟研究院等單位。為了配合標準的貫徹實施，現(xiàn)將這七項標準作如下簡要介紹。
七項納米材料標準內(nèi)容簡介
（1） GB/T19619-2004《納米材料術(shù)語》
隨著納米材料研究的發(fā)展和應用領(lǐng)域的逐步擴大，納米材料有關(guān)術(shù)語標準的制定也漸漸為人們所重視。制定“納米材料術(shù)語”標準，一方面對術(shù)語的概念嚴格定義，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?shù)男g(shù)語，另一方面，也可以避免信息交流過程中的歧義和誤解。
該標準規(guī)定了納米材料的一般概念的術(shù)語和納米材料的特性、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。但不包括由納米材料制造的制品。本標準中有些術(shù)語的定義是直接引用現(xiàn)有的相關(guān)標準中的定義，或根據(jù)專家意見對現(xiàn)有的標準中的某些同名術(shù)語的定義略加修改；有些術(shù)語的定義是主要來自納米材料相關(guān)書籍和文獻資料，后經(jīng)反復征求專家意見，不斷修改后確定的。標準中的每個術(shù)語都列入英語對應詞。確定其英語對應詞的依據(jù)主要是以直接采用ISO標準中的英語術(shù)語為主，其次是參考采用現(xiàn)行標準、權(quán)威出版物、文獻、辭書和手冊中的常見的英語用語。為了便于檢索，該標準在附錄中還分別列了漢語拼音索引和英文索引。
該標準適用于納米材料的標準化文件和技術(shù)文件，用于定義共用的術(shù)語。
值得一提的是，納米材料術(shù)語是一個新的技術(shù)詞匯，它所定義的技術(shù)范疇，隨著該類技術(shù)的深入和擴展將變得越來越廣泛。該標準中有些術(shù)語和定義可能對納米材料表述不太確切，有些術(shù)語和定義還缺乏必要的理論依據(jù)，限于該標準起草小組的水平，疏漏和錯誤之處在所難免，歡迎專家批評指正。
（2） GB/T13321-2004《納米粉末粒度分布的測定-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)生這種散射效應的根本原因。該標準規(guī)定了利用X射線小角散射技術(shù)測定納米粉末粒度分布的方法。它適用于測定顆粒尺度在1nm～300nm范圍內(nèi)的粉末的粒度分布，對于無機、有機溶膠和各種懸浮液中微粒尺寸的測定，也可參照執(zhí)行。其粒度分析結(jié)果所反映的既非晶粒亦非團粒，而是一次顆粒的尺寸，即使它們發(fā)生團聚，也不會對測試結(jié)果產(chǎn)生重大影響，因此其制樣方法相對比較簡單，對顆粒分散的要求不像其他方法那樣嚴格。另外，在測定中參與散射的顆粒一般高達數(shù)十億個，在統(tǒng)計學上有充分的代表性，數(shù)據(jù)的重復性良好。在制定該標準時，起草小組對上述關(guān)鍵問題作了充分的實驗驗證。
當粉末的顆粒形狀偏離球形時，該標準方法給出的是等效散射球直徑。對于有微孔存在的粉末(或多孔固體)，當顆粒(或骨架)的尺寸大于0.5um時，該方法也可以用來測定其中的納米孔徑分布。
該標準以堅實的理論基礎(chǔ)和大量的實驗驗證為依據(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，又吸納了近年來相關(guān)的技術(shù)進步，并利用各種機會廣泛征求了專家意見，通過審查會逐字逐句的推敲琢磨，反復修改而終定稿的。標準中所采用的數(shù)據(jù)處理方法由起草單位提出，他們還開發(fā)出相應的計算機軟件，使這項頗為復雜的測試分析上作變得比較簡便易行，對此我國擁有獨立的知識產(chǎn)權(quán)。
（3） GB/T19587-2004《氣體吸附BET法測定固態(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。當吸附氣體達到平衡時，測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，從而計算出試樣的比表面積。
該標準根據(jù)氣體吸附的BET原理，規(guī)定了測定固態(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多孔材料)比表面積的測定，其測定范圍是O.00l～1000平方米/g。
測量方法計有容量法、重量法和氣相色譜法。一般采用氮氣作為吸附氣體，但比表面積極小的樣品可選用氪氣。在測量之前，必須對試樣進行脫氣處理，這一點對于納米材料尤為重要。通過脫氣可除去試樣表面原來吸附的物質(zhì)，但要避免表面之不可逆的變化。
該標準為非等效采用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60、70年代以來，隨著工業(yè)發(fā)展，納米鎳粉也應用到民用上業(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。國內(nèi)有鋼鐵研究總院、吉林大學、沈陽工業(yè)大學、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)品牌號的劃分及檢測方法也不統(tǒng)一，情況比較混亂。
該標準的主要內(nèi)容是規(guī)定了納米鎳粉的要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸、貯存及合同內(nèi)容。該標準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)品牌號劃分為3種牌號。對于氧含量的技術(shù)指標各生產(chǎn)廠家的分歧嚴重，達成一致。關(guān)于納米鎳粉產(chǎn)品的檢查、驗收、組批、取樣方法、判定檢驗結(jié)果等都在標準中作了詳細的規(guī)定，并得到專家的一致認可。為了避免標準文本的繁瑣，也避免衍生出新的標準，該標準盡可能引用相關(guān)標準，如已存在的包裝、檢驗分析的標準。但納米鎳粉有易吸濕、易氧化、易燃燒、易爆炸、化學性質(zhì)活潑的特點，其包裝、運輸、儲存有相對的特殊性，該標準對此也有相應的規(guī)定
。
（5） GB/T19590-2004《超微細碳酸鈣》
碳酸鈣按平均粒徑可分為5個粒度等級：微粒(>5um)、微粉(1～5um)、微細(0.15～1um)、超細(0.01～O.1um)、超微細(0.O1um以下)，主要用于塑料、橡膠、造紙、涂料、油墨等行業(yè)。超微細碳酸鈣即為納米碳酸鈣，由于其粒子的超細化，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、小尺寸效應、表面效應和宏觀量子效應，在磁性、催化性、光熱阻和熔點等方面與常規(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、伸長度大、抗張力高、抗撕力強、耐彎曲、龜裂性良好，是優(yōu)良的白色補強性填料。在油墨、涂料中具有良好的光澤、透明、穩(wěn)定、快干等特性。
納米碳酸鈣指標項目的設(shè)立是基于表征納米碳酸鈣和實際應用兩方面的需要，同時參考了國外某些公司納米級碳酸鈣的化學指標和物理指標，考慮到目前國際上比較的納米碳酸鈣產(chǎn)品的粒徑都在50nm以下，相應比表面積也較高，因而該標準中將產(chǎn)品分為兩個牌號：NCC-50和NCC-100。綜合上述情況確定納米碳酸鈣指標：_主含量、粒徑、團聚指數(shù)、比表而積、吸油量、白度、水分、pH、鹽酸不溶物；同時提出屈服值和透明度兩項應用指標。
試驗方法采用容量法、透射電鏡法、XRD線寬化法、BET氮氣吸附法、激光散射法、重量法、三茨基值白度測定法等。
（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強劑以及著色劑；納米氧化鋅由于顆粒細，比表而積大，更能增強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、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。另外，還可在印染工業(yè)中作為防染劑等。
制定納米氧化鋅標準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)，同時又能適應各種生產(chǎn)方法，結(jié)合納米氧化鋅的主要應用領(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，再根據(jù)應用的實際要求，將產(chǎn)品劃分了三個類別：
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。
指標從三個方面進行了考慮：
類別之間有相互交叉的主要原因是某些行業(yè)的應用存在不同的層次，這種劃分為納米氧化鋅的進一步研究開發(fā)提供了較大的空間。
指標從兩個方面體現(xiàn)：
1.表征納米氧化鋅顆粒性能：粒度、比表而、團聚指數(shù)。
2.表征納米氧化鋅的化學成分：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。
試驗方法采用透射電鏡和XRD線寬化法表征納米粒徑，用BET氮氣吸附法測定比表面，用激光散射法測得的粒度均值與XRD線寬化法測量出的平均晶粒的比值標征團聚指數(shù)，化學指標采用常規(guī)、通用的分析方法。包裝、貯存、運輸也針對納米材料的特點。
（7） GB/T19591-2004《納米二氧化鈦》
納米二氧化鈦問世于20世紀80年代后期，這種新型無機材料的粒徑僅為普通一氧化鈦的1/10左右，多為10～50nm，如此細的二氧化鈦沒有遮蓋力，因此又稱為透明二氧化鈦。由于其具有對紫外線的吸收能力和散射能力，屏蔽紫外線的能力很強，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性質(zhì)-顏色效應。當它與鋁粉顏料或云母珠光顏料拼合用于涂料時，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性質(zhì)，使納米二氧化鈦身價猛增。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。
制定該標準過程中，起草小組分析了目前各國普通二氧化鈦標準和國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)指標的設(shè)置，主要考慮作為化妝品、醫(yī)藥添加劑用。
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