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納米粉體或粒子的制造是目前納米技術(shù)最為成功的商業(yè)化應(yīng)用，但事實(shí)上它并不是一個(gè)突破性的發(fā)明，而是利用過(guò)去傳統(tǒng)的微細(xì)加工技術(shù)，然后引入納米概念，所創(chuàng)造出來(lái)的新技術(shù)概念。若要提到突破性、前瞻性的創(chuàng)新發(fā)明，納米零組件或納米機(jī)械設(shè)備或許更為貼切一些，在這一方面，科學(xué)家的早期的構(gòu)想是，利用具有人工智能的納米機(jī)器人，以實(shí)現(xiàn)納米產(chǎn)品自動(dòng)化、量產(chǎn)化的目標(biāo)，也就是利用納米機(jī)器人，直接按照產(chǎn)品的形狀進(jìn)行原子或分子排列，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)模生產(chǎn)方式。然而以目前的技術(shù)來(lái)說(shuō)，雖然用來(lái)操控原子的裝置，如STM或AFM已發(fā)明出來(lái)并成功的應(yīng)用，但事實(shí)上它仍然昭非常高難度的技術(shù)，不但動(dòng)作流程復(fù)雜，且成本極高，目前的技術(shù)水準(zhǔn)仍只能用來(lái)堆積平面的圖案。論及納米已發(fā)明出來(lái)并成功的應(yīng)用，論及納米3D對(duì)象甚或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的原子機(jī)器人，尚有一段很長(zhǎng)的路要走。
既然以STM或納米機(jī)器人來(lái)生產(chǎn)是不切實(shí)際的想法，那是否有其它方式可以達(dá)到量產(chǎn)納米產(chǎn)品的目標(biāo)呢?最簡(jiǎn)單的方法即是采用納米模具作為生產(chǎn)機(jī)具
納米模具的定義納米模具的定義有兩種：
1、精度及尺寸達(dá)到納米級(jí)的模具，例如納米碳管、納米塑料模具;
2、利用表面處理，在模具表面被覆一層納米級(jí)鍍膜材料，以增強(qiáng)模具強(qiáng)度，減少磨損，延長(zhǎng)使用壽命，這樣所得的模具亦可稱之為納米模具。不過(guò)，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)第一種定義較為貼切，第二種解釋則與一般的表面處理沒有多大差別。
納米碳管模具由日本NEC公司飯島澄男所發(fā)現(xiàn)的納米碳管(CNT)，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)(徑向尺寸為納米級(jí)，軸向尺寸為微米級(jí)，故其長(zhǎng)徑比很大，常達(dá)千倍以上)的一維納米材料，由于CNT具有很多優(yōu)異而獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)和機(jī)械性質(zhì)，具有極大的應(yīng)用潛力，是目前世界各國(guó)爭(zhēng)相研究的重點(diǎn)材料之一。
由于CNT是中空的，且可以被“溶解”，因此適合作為納米模具的素材，這也是CNT的主要應(yīng)用之一。CNT模具利用諸如金等合適金屬灌滿碳管后，接著把碳層腐蝕掉，可以制作出使用在電子連接器上的納米導(dǎo)線和具有高速選擇性的“分子篩”。目前，利用CNT制得納米金屬線是最為可靠的方法。納米模具除了CNT以外，也可以采用極短波長(zhǎng)的輻射波制成納米模具，并采用特殊加工制成精度達(dá)納米級(jí)的納米產(chǎn)品。日本利用該方法制成超微塑料模具，而后浸泡在電鍍液里，從電鍍液中析出金屬，然后在模具中形成精細(xì)零件，產(chǎn)品的精度可達(dá)30～50nm。
結(jié)合納米技術(shù)的模具根據(jù)納米模具定義的第二種解釋，其范疇非常廣泛。工模具一般需要承受高溫、高壓、高摩擦以及交變應(yīng)力和局部應(yīng)力集中作用，制程環(huán)境非常惡劣，因此模具常由于磨損、壓塌、裂紋、條紋、塑性變形、彎曲、折斷而失效報(bào)廢。利用納米技術(shù)，運(yùn)用于工模具，可以有效排除造成模具報(bào)廢的原因，進(jìn)而提高模具壽命。
采用的具體方法有下列兩種：
1、在擠壓筒內(nèi)表面、模具工作帶等工模具易磨損處采用陶瓷納米復(fù)合薄膜材料被覆處理，納米薄膜的致密性和高強(qiáng)度性能既可提高工模具強(qiáng)度，又能抗磨損。
2、潤(rùn)滑品質(zhì)的好壞，是模具是否失效的影響因素之一，尤其在難變形擠壓形(鈦合金、鋼鐵鈦合金、鋼鐵)，沖壓等金屬成形技術(shù)中更是如此。如果在工模具內(nèi)表面涂布納米潤(rùn)滑劑，可以大幅增強(qiáng)材料的可加工性。因?yàn)榧{米潤(rùn)滑劑能夠承受高壓，在加工溫度范圍內(nèi)具有足夠的黏性和表面吸附能力、而且具有摩擦系數(shù)低(如碳60構(gòu)成的納米顆粒具有自潤(rùn)滑效應(yīng))、高溫穩(wěn)定性和抗腐蝕性高等優(yōu)點(diǎn)。
納米技術(shù)目前以及未來(lái)，均將致力于研究制造達(dá)到原子精度的納米結(jié)構(gòu)材料及產(chǎn)品，預(yù)料未來(lái)納米模具技術(shù)將有突破性的發(fā)展，研發(fā)出多種模具制造方法以及納米材料應(yīng)用于模具的處理技術(shù)，甚至可能實(shí)現(xiàn)由納米機(jī)器人按照科學(xué)家所提出的納米設(shè)計(jì)路徑，快速且自動(dòng)進(jìn)行超精微產(chǎn)品加工，真正達(dá)到無(wú)模生產(chǎn)和超精微產(chǎn)品商業(yè)化的境界。
