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自然科学、社会科学和技术科学相互渗透和交叉,通过这种交叉和渗透,形成一批边缘性或综合性学科,如控制论、信息论、系统论、技术经济学、技术美学、数理语言学、行为科学等。它们相互结合、相互渗透形成的重大课题具有高度的综合性和跨学科性,这些课题的解决所产生的社会效益和经济效益正在显著增加。这种跨学科的研究既能提高研究效率,又能保证研究成果的广泛应用。没有自然科学的知识,我们无法满足跨学科发展的要求,更不用说学好人文社会科学了。
在18世纪之前,自然科学和哲学几乎是密不可分的。古希腊的哲学家也是自然科学家。著名的自然科学家如勒内·笛卡尔、戈特弗里德·威廉·莱布尼茨和约翰·洛克也是哲学家。有人认为亚里斯多德是自然科学的创始人,而伽利略·伽利雷被公认为是将实验引入自然科学的第一人。
自然科学的根本目的是找到自然现象的原因。自然科学认为超自然的、随机的、矛盾的实验是不存在的。自然科学的两个最重要的支柱是观察和逻辑推理。通过观察自然和逻辑推理,自然科学可以指导自然中的规律。如果观察到的现象与规律的预测不同,要么是因为观察有误差,要么是因为迄今为止被认为正确的规律是错误的。超自然因素并不存在。
自然科学是作为人类征服自然的科学技术而存在的,因为它同时具有两种属性:一是和社会科学、人类艺术一样具有推动社会进步的作用;第二,社会现实中的利益集团之间没有冲突,比如“等级”、“统治”、“阶级”、“利益分配”、“人权”。其独有的特点决定了它始终保持“中立”,与社会思想、社会意识、社会利益没有对抗,可以与任何社会制度、任何社会形态保持默契——至少经常被专制、独裁的统治者所利用——以维持学术、思想的所谓“大一统”,达到蒙昧、奴役人民,阻止先进的社会科学、艺术开启人民智慧,故意夸大、神圣化自然科学的作用,排斥革命的社会科学、艺术。在专制和独裁的社会中,往往只有自然科学,以及专制独裁者的社会科学和艺术。
其实对于社会的发展,自然科技的存在并没有很多人理解的那么特别重要。与社会科学和艺术相比,自然科学和技术的作用显然不那么重要。判断一个社会的尺度是民主和经济(促进经济是科学的重要功能),但民主是第一位的。如果一个社会没有革命性的社会科学和艺术,那么它就只能是一个难以撼动的“铁板一块”,整个社会就没有活力,更谈不上什么民主自由的进步。在这样的社会里,即使是自然科学本身的发展也必然受到制度的制约――不是不禁止发展,而是没有良好的发展外部条件――即使发展了,也很难被利用。所以社会的发展绝对不是自然科学的发展推动的。相反,只有社会科学和艺术的开拓性和动态发展,才能从根本上推动包括自然科学在内的社会各领域的进步。
自然科学和人文艺术一样,具有打开语言隐蔽性的功能,即具有使事物或现象清晰、可用、有规律、形象化,使之从现实转化为存在的功能。科学的艰深难懂,艺术的疏远模糊,都是受众对语言传统意义的不熟悉造成的。
自然科技的作用不一定是良性的,对人性是真实的。谈存在,必须从人类和人类绝大多数的角度来讨论存在的作用和意义。这是最基本最根本的前提。没有这个前提,任何存在都不会有积极的意义。我们可以看到,自然科学有时会违背人的意志,挤压和破坏人类的生存空间。虽然不能像反动腐朽的社会科学艺术那样奴役人的心灵,使人成为某种制度或某个群体的奴隶,但可以使人成为机器的奴隶。人类需要的自然科学的存在,绝不是这么一回事。
很少有自然科学家像人文主义者和艺术家那样关心人类的存在、人类的感情、心灵和精神。这是自然科学的一个自然局限。但是,自然科学家至少应该有一定的对人类和未来负责的精神,应该对人类的未来有一定的忧患意识。这也是自然科学家应该承担的自然责任。遗憾的是,很多自然科学家只是成为了政治和统治的科研工具。他们不仅不为社会中的弱势群体说话,也不研究或多做一点有益于全人类发展、改善地位低下、不堪重负的劳动者的劳动强度的自然原理和方法,还利用他们的聪明才智制造出一些武器、工具和装备,如核导弹、催泪瓦斯等所谓的军品,消灭人们的意志甚至生命,帮助镇压人民的力量。众所周知,在希特勒时代,许多科技人员成为他和他的统治集团迫害世界人民的工具。其实纵观古今中外,这样的科学家,这样的政治统治的科技工具,何曾停止过?人们往往认为社会科学家和文学艺术家容易与政权勾结,但他们对自然科学家有错误的理解,容易对他们增加崇敬。真正说起来,有良心有目的,对整个人类的发展有远大理想的自然科学家是少之又少的,当然也远远少于社会科学家和艺术家。更多的自然科学家要么站在人类的对立面,成为反动的科学家,要么就是不关心社会的书呆子科学家,没有灵性和气质的机器科学家。
自然科学、技术和文化的作用无非是对事物的语言形式的解释。科技文化的误解对事物的语言形式造成了本质的伪语言破坏,使事物的语言形式成为伪语言猜想体系中的“他者形式”。由自然技术和文化构成的所谓文明,在一定程度上已经异化为以“他物”形式存在的文化技术。在以自然科学技术为支撑的社会化大生产的“机器话语”中,人变成了有物欲的“片面人”,从自由语言的真实现实转向了对事物的无限欲望,精神出现了退化甚至迷失。人成为对抗自己的物化机器。
2010-11-29 21:22纳米材料的开发与应用[2009-03-16 15:46]摘要:纳米涂料可以吸收和消除甲醛、氨等有害气体。对各种霉菌的杀灭率达99%以上,具有长效防霉抗藻效果。纳米改性内墙涂料其实是一种先进的卫生涂料,适用于家庭、医院、酒店、学校的粉刷。纳米改性外墙涂料利用纳米二元协同的荷叶双疏水机理,具有低表面张力和高附着力。目前应用纳米材料改性涂料还处于初级阶段,技术和工艺还不够成熟,有待探索和完善。但是涂料各项性能的一些改善的测试结果足以证明纳米改性涂料的前景是非常好的。
关键词:纳米材料的应用
纳米发展简史
1959,理查德,著名科学家,诺贝尔奖获得者。费曼预言,人类可以用更小的机器制造更小的机器,最终实现一个一个排列原子,按照人类的意愿制造产品。这是最早关于纳米技术的梦想。
1991年,美国科学家成功合成碳纳米管,发现其质量仅为同体积钢的1/6,但强度却是钢的10倍,因此被称为超级纤维。这种纳米材料的发现标志着人类对材料性质的探索达到了一个新的高度。从65438年到0999年,纳米产品的年营业额达到500亿美元。
什么是纳米材料?
纳米(nm)是长度的单位,1 nm就是10-9 m(十亿分之一米)。对于宏观物质来说,纳米是一个非常小的单位。还不如人的头发直径一般是7000-8000nm,人的红细胞直径一般是3000-5000nm,一般病毒的直径也是有的。对于原子、分子等微观物质,过去用埃来表示。1埃相当于1个氢原子的直径,1纳米就是10埃。
一般认为,纳米材料应包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1-100nm之间,二是材料具有一些不同于常规尺寸材料的特殊物理化学特性。
1,纳米技术在防腐中的应用
由加拿大万达科技(无锡)有限公司和国家涂料信息中心联合举办的无毒高效防锈颜料及其在防腐涂料中的应用研讨会近日在无锡召开。
中国工程院院士、装甲兵工程学院许教授、上海大学李国来教授、中化常州涂料化工研究院钱伯荣总工程师分别在会上发言。与会人员讨论了纳米技术在防锈颜料和涂料中的应用,无毒高效防锈颜料在防腐涂料中的应用,以及新型防锈涂料和防锈测试方法的开发。
徐院士简要介绍了当前纳米技术的发展情况。他指出,纳米技术的研究对人类的发展和世界的进步起着至关重要的作用。谁掌握了纳米技术,谁就站在了世界的前沿。我国纳米技术的研究起步较早,现在基本可以与世界同步,甚至在某些领域超过同行业。
作为中国表面处理领域的领军人物,徐院士重点研究了纳米技术对防锈颜料和涂料发展的推动作用。他说,在此之前,我国防锈颜料的整体发展水平落后于西方发达国家,仍以传统防锈颜料如红丹、铬酸盐、铁基颜料和磷酸锌为主。由于红丹污染严重,对人体危害极大,许多国家已经淘汰和禁用。磷酸锌防锈颜料虽然无毒,但由于改性技术的原因,性能并不理想,而且价格昂贵,难以推广。但三聚磷酸铝由于价格原因,一直没有得到广泛应用。国外的Halox、Sherwin-williams、美国的Mineralpigments、德国的Hrubach、法国的SNCZ、英国的BritishPetroleum、日本的Imperial Chemical Company等公司都推出了一系列无毒防锈颜料,有些性能很好,甚至可以与铬酸盐相媲美,但由于价格昂贵,国内一直没有引进。我国防锈漆行业迫切需要一种无毒无害、性能优异、价格低廉的防锈颜料,以提高防锈漆产品的整体水平,增强行业的国际竞争力。
中化常州涂料化工研究院高级工程师沈代表常州涂料研究院在题为《无毒高效防锈颜料在防腐涂料中的应用》的报告中详细介绍了复合铁钛醇酸防锈漆和复合铁钛环氧防锈漆的生产工艺、生产或使用中的注意事项、技术指标,并与铁红、红丹防锈漆的主要性能进行了对比。
在红丹价格一路上涨的今天,这些信息无疑为涂料厂商提供了极大的参考价值。会场气氛十分热烈,与会者提出了各种问题。万达科技(无锡)有限公司总工程师李家全先生详细介绍了纳米材料的防锈机理、生产工艺、载体粉末的选择、产品的各项性能指标以及预处理方法。
目前,产品已通过国家涂料质量监督检测中心、铁道部产品质量监督中心车辆检测站、中科院武汉材料保护研究所等国内多家权威机构的分析检测,以及加拿大国家涂料信息中心等国外权威机构的技术分析。结果表明,它具有国内外同类产品无可比拟的防锈性能和环保优势,是防锈涂料领域划时代的产品。为此获得了中国专利技术博览会金奖。复合铁钛粉及其防锈漆经国家权威机构鉴定后已应用于多个工业领域,并作为解放军总装备部重点项目在全军部分装备中全面推广使用。
本次大会的成功召开,标志着我国防锈涂料行业新一轮变革的开始,为我国防锈涂料向高质量、高技术含量、高效率、全环保方向发展翻开了新的一页。它的好处和好处是不可估量的。这是新型防锈颜料向传统防锈颜料宣战的开始,也吹响了中国防锈涂料行业向高端防锈涂料市场发起冲击的号角。
2.纳米材料在涂料中的应用前景预测。
据估计,全球纳米技术的年产值已达500亿美元。目前,发达国家的政府和大型企业已经启动了发展纳米技术和纳米计划的研究计划。美国将纳米技术视为下一次工业革命的核心。2001年初,纳米技术被列为国家战略目标。在纳米技术的基础研究上,从1997年的1多亿美元增加到2001年的近5亿美元,准备像微技术一样在这个领域独占鳌头。日本还成立了纳米材料中心,将纳米技术列入新的五年科技基本计划的研发重点,并将以纳米技术为代表的新材料技术与生命科学、信息和保护并列为四大重点发展领域。德国也将纳米材料列入21世纪科学研究的战略领域,全国有19个机构建立了纳米技术研究网络。随着人类进入21世纪,纳米技术的发展将为社会的发展、生活环境的改善和人类健康的保障做出更大的贡献。从某种意义上说,21世纪将是一个纳米世纪。
由于表面纳米技术应用广泛、产业化周期短、附加值高,形成的高新技术和高科技产品以及对传统产业和产品的改造升级,具有极佳的产业化市场前景。在纳米功能和结构材料方面,充分利用纳米材料异常的光、电、磁、机械、敏感、催化和化学特性,开发新的高科技产品,对传统材料进行改性;重点突破各种纳米功能和结构材料产业化的关键技术、检测技术和表征技术。多功能纳米复合材料和高性能纳米硬质合金为化工、建材、轻工、冶金等行业的跨越式发展提供了广阔的机遇。预计在“十五”期间,各种纳米材料的产业化可能形成若干大型企业或企业集团,对国民经济产生重要影响;纳米技术的应用逐渐渗透到涉及国计民生的各个领域,将产生新的经济增长点。
纳米技术在涂料行业的应用和发展,推动了涂料的升级换代,开创了涂料成为真正绿色产品的突破性新时代。
我国每年房屋竣工面积约为18亿平方米,年增长率约为3%。如果6543.8+08亿平方米全部用建筑涂料装饰,建筑涂料总需求量近300万吨,约200-300亿元。目前我国建筑涂料年产量只有60多万吨,现在世界涂料年产量2500万吨,每人每年消耗4公斤,是发达国家的1/10。我国涂料年均消耗量仅为1.5公斤。因此,建筑涂料具有非常广阔的发展前景。
纳米涂料被认定为北京奥运村建设项目的专用产品,显示了该涂料在建筑领域的应用价值。它利用独特的光催化技术分解和消除空气中的有毒气体。具有吸收和消除甲醛、氨等有害气体的作用,使室内空气更加清新。经测试,对各种霉菌的杀灭率达99%以上,并具有长效防霉、抗藻效果。纳米改性内墙涂料其实是一种先进的卫生涂料,适用于家庭、医院、酒店、学校的粉刷。纳米改性外墙涂料,利用纳米材料的荷叶双疏水机理,表面张力低,附着力强,漆膜硬度高,韧性好,具有优异的自洁功能,抗灰尘污垢附着能力强,疏水性优异,污垢易清洗。耐洗性大于15000次,具有良好的保光保色性能,抗紫外线能力强。使用寿命超过15年。粒径小,能渗透到墙体内,与墙体上的硅酸盐物质反应使其牢固结合,附着力强,不脱皮,不脱落,抗老化。其纳米防冻功能涂料不仅具有纳米涂料的各种优异性能,而且能在-10℃至-25℃下正常使用。突破了建筑涂料对墙体湿度应在10%以下的要求,缩短了工期,提高了效率,创造了高质量,因此受到施工单位的欢迎。
目前应用纳米材料改性涂料还处于初级阶段,技术和工艺还不够成熟,有待探索和完善。但涂料各项性能的一些改善的测试结果证明,纳米改性涂料的市场前景非常好。