本報告介紹奈米粉體材料主要產品種類市場與技術發展，並探討奈米材料產品在材料工業、化學工業與新興產業上的應用發展趨勢。奈米粉體材料研究調查範圍包括主要之奈米級金屬與金屬氧化物粉體材料、奈米碳素系列材料(碳球、碳管、碳黑)、磁性材料等，奈米粉體材料產品、市場範圍包括美國與日本為主、全世界市場預測等。產品應用技術發展趨勢之探討以奈米碳管、奈米碳球、磁性材料與高分子材料應用為主。最後並對未來我國奈米科技產業化與未來發展提供建言。

====章節目錄====
第一章 緒論…1-1
　　第一節 研究目的與範疇…1-1
　　　　一、研究目的…1-1
　　　　二、研究範疇…1-1
　　第二節 研究方法與架構…1-3
　　　　一、研究方法…1-3
　　　　二、執行架構…1-3
　　第三節 研究限制…1-5
　　　　一、研究限制…1-5
　　　　二、研究時間…1-5
第二章 奈米科技發展沿革與研發投入…2-1
　　第一節 奈米科技發展源起…2-1
　　第二節 奈米的定義與特性…2-6
　　　　一、定義…2-6
　　　　二、特性…2-6
　　第三節 奈米產品如何分辨…2-10
　　第四節 國際奈米科技發展概況…2-13
　　第五節 我國奈米技術產業化發展近況…2-19
　　第六節 奈米科技人才培育…2-23
第三章 奈米粉體材料技術與發展趨勢…3-1
　　第一節 金屬與金屬氧化物…3-1
　　　　一、金屬系奈米材料…3-1
　　第二節 無機與陶瓷粉體材料…3-9
　　第三節 磁記錄材料與磁記錄讀頭…3-11
　　　　一、磁性材料…3-11
　　　　二、奈米巨磁阻抗材料簡介…3-13
　　　　三、磁記錄密度成長趨勢…3-15
　　　　四、磁記錄讀頭最新發展…3-16
　　第四節 磁流體材料與應用…3-21
第四章 奈米碳素材料之技術與發展趨勢…4-1
　　第一節 碳簇(Fullerenes)…4-1
　　　　一、C60的發現…4-1
　　　　二、C60的結構…4-3
　　第二節 中空奈米碳球(Hollow Carbon Nanocapsules)…4-6
　　　　一、中空奈米碳球…4-6
　　　　二、中空奈米碳球的製備…4-6
　　　　三、中空奈米碳球的結構與特性…4-8
　　　　四、中空奈米碳球可能應用方向…4-11
　　　　五、填充金屬奈米碳球(Metal Filled Carbon Nanocapsules)…4-11
　　第三節 奈米碳管…4-15
　　　　一、奈米碳管結構…4-15
　　　　二、奈米碳管製造方法…4-16
　　　　三、奈米碳管的特性…4-20
　　第四節 碳黑結構與特性比較…4-24
　　　　一、碳黑製造方法…4-24
　　　　二、碳黑之粒徑、表面積與ASTM代碼…4-25
　　　　三、碳黑的微結構…4-26
　　　　四、碳黑包覆金屬材料…4-28
　　　　五、奈米級鍍碳技術…4-29
　　　　六、導電碳黑之應用…4-29
　　　　七、碳黑與碳六十、碳管之粒徑比較…4-30
　　　　八、碳黑生產規模與市場…4-31
第五章 奈米粉體在高分子材料之應用與發展趨勢…5-1
　　第一節 奈米粉體在塑橡膠彈性體應用…5-1
　　　　一、奈米粉體補強塑膠之第一個成功案例…5-1
　　　　二、高分子奈米複合材料之特性…5-2
　　　　三、奈米黏土添加量與物性改善之關係…5-4
　　　　四、蒙脫土結構分類與供應狀況…5-5
　　　　五、奈米粘土複合材料可能之應用產品…5-9
　　　　六、奈米橡膠複合材料應用…5-9
　　第二節 塗料樹脂顏料應用…5-11
　　　　一、奈米技術與導電塗料應用與市場…5-11
　　　　二、奈米技術與顏料分散應用…5-14
　　第三節 奈米粉體在人造纖維之應用…5-28
　　　　一、奈米粉體在人造纖維之應用領域…5-28
　　　　二、產品特性…5-31
　　　　三、主要生產公司與產能…5-32
　　　　四、成功案例之發展模式…5-36
　　第四節 奈米粉體在複合材料之應用…5-38
　　　　一、熱固性高分子奈米複合材料之發展…5-38
第六章 奈米粒子在光觸媒之應用與發展趨勢…6-1
　　第一節 光觸媒種類與應用介紹…6-1
　　　　一、光觸媒的原理…6-1
　　　　二、二氧化鈦的結晶型態與功能特性…6-2
　　　　三、光觸媒的最新應用介紹…6-6
　　第二節 光觸媒應用市場…6-11
　　　　一、光觸媒商品應用機會與市場狀況…6-11
　　　　二、光觸媒原料與應用市場…6-12
　　第三節 光觸媒專利分析與技術趨勢…6-15
第七章 奈米材料在新興產業之應用與發展趨勢…7-1
　　第一節 奈米粉體材料在光電半導體產業之應用…7-1
　　第二節 奈米碳簇(Fullerenes) 在新興產業之應用 與發展趨勢…7-4
　　第三節 奈米碳管在新興產業之應用…7-8
　　　　一、奈米碳管場發射顯示器 (CNT-FED)應用…7-8
　　　　二、奈米碳管在貯氫領域之應用…7-13
　　　　三、奈米碳管材料的其它新應用…7-15
　　　　四、奈米碳管之專利分析…7-16
　　　　五、奈米碳管最早專利調查與評論…7-22
　　第四節 以奈米材料突破人造雨科技探索…7-25
　　　　一、前言…7-25
　　　　二、奈米科技與祈雨儀式…7-26
　　　　三、人造雨原理…7-26
　　　　四、傳統人造雨科技遭遇瓶頸…7-27
　　　　五、人造雨科技與奈米材料…7-28
第八章 奈米材料未來市場規模預測…8-1
　　第一節 奈米技術與材料之相關市場預測…8-1
　　第二節 奈米粉體與微粉體粒子產品市場預測…8-7
　　　　一、微粉體產品市場與規模預測…8-7
　　　　二、微粉體產品市場發展趨勢…8-8
　　　　三、奈米粉體研發動向…8-11
　　　　四、日本奈米級與微粉體材料價格…8-12
　　　　五、日本奈米級與微粉體粒子主要製造廠商…8-13
　　　　六、台灣奈米級粉體生產狀況…8-14
　　第三節 奈米碳管、碳簇公司創投發展模式與主要 量產公司介紹…8-17
　　　　一、奈米碳簇公司創投發展模式…8-17
　　　　二、奈米碳管主要量產公司介紹…8-20
　　　　三、台灣在奈米碳簇與碳管之研究…8-22
　　　　四、中國大陸之奈米碳管量產動向…8-24
　　第四節 奈米材料在傳統產業之應用…8-25
　　第五節 台灣奈米材料在傳統產業之應用…8-39
　　第六節 奈米技術產品發展地圖…8-49
　　　　一、台灣國家型奈米計畫之奈米科技 產業化技術發展目標…8-49
　　　　二、奈米材料、技術與應用發展之技術 地圖(2002~2015)…8-53
　　　　三、奈米材料、技術與應用發展之技術 地圖(20015~2030)…8-55
　　　　四、美國太空總署奈米材料應用技術地圖…8-58
第九章 台灣傳統產業奈米材料產品化之課題與挑戰…9-1
　　第一節 奈米材料於材料及化工產業之應用規劃 座談會結果整理…9-1
　　第二節 奈米科技人才培育之管道需求調查…9-15
　　　　一、奈米科技對我國傳統產業的市場影響…9-15
　　　　二、傳統產業之奈米科技人才培育管道需求…9-16
　　　　三、傳統產業之奈米科技人才培育專長類別 需求…9-18
第十章 結論與建議…10-1
　　第一節 結論…10-1
　　第二節 建議…10-5

====表目錄====
表1-1 奈米材料專題調查研究執行架構…1-4
表1-2 奈米材料專題調查研究內容架構…1-4
表2-1 常見長度單位換算…2-6
表2-2 銅粒子大小與表面積之關係…2-8
表2-3 目前奈米材料/產品主要特性…2-10
表2-4 奈米技術各領域目前已有的產業效益及未來可能造成 的衝擊…2-16
表2-5 日本、美國及歐洲奈米結構科技研發狀況之比較…2-18
表2-6 工研院奈米技術開發成果…2-21
表3-1 主要金屬奈米粒子材料的種類與動向…3-3
表3-2 金屬奈米粒子合成方法的種類與特徵及使用企業(日本)…3-5
表3-3 金屬奈米粒子材料的需求範圍…3-7
表3-4 日本金屬奈米粒子材料主要生產廠商…3-8
表3-5 奈米材料應用領域…3-9
表3-6 全球奈米材料應用市場預估…3-10
表4-1 奈米碳簇材料(碳六十、奈米碳球、奈米碳管)之性質比較.4-10
表4-2 碳黑之製造方法…4-25
表4-3 碳黑之粒徑、表面積與ASTM代碼…4-26
表4-4 導電性高分子用途分類與材料…4-30
表4-5 碳黑與碳六十、奈米碳管之粒徑比較…4-31
表5-1 奈米尼龍與一般尼龍之性質比較…5-4
表5-2 奈米黏土添加量與物性改善…5-5
表5-3 天然黏土種類之電荷數…5-6
表5-4 蒙脫土(Montmorillonite)的化學成分與重量比…5-7
表5-5 奈米粘土複合材料特性與可能應用產品…5-9
表5-6 2000~2005含奈米粒之導電塗料世界市場產值 (依應用類別)…5-13
表5-7 2000~2005含奈米粒之導電塗料世界市場產值 (依材料類別)…5-14
表5-8 不同濕式分散設備之優缺點…5-16
表5-9 奈米粉體在人造纖維之應用…5-28
表5-10 奈米粉體在人造纖維之新產品領域…5-31
表5-11 奈米粉體之主要製造商…5-32
表5-12 奈米粉體機能化纖維的商業化產品…5-35
表5-13 奈米級環氧樹脂與不飽和聚酯樹脂之特性…5-43
表6-1 二氧化鈦的結晶構造及特徵…6-3
表6-2 光觸媒二氧化鈦固定化技術…6-5
表6-3 光觸媒的應用性能與應用領域…6-11
表7-1 2000年全球奈米粉體在電子、磁性材料與光電工業之 市場規模…7-1
表7-2 2005年全球奈米粉體在電子、磁性材料與光電工業之 市場規模…7-2
表7-3 奈米粉體在光電磁產業應用之平均單價…7-3
表7-4 日本專利中奈米碳簇之應用分析…7-4
表7-5 日本以外國家所核准之奈米碳簇專利之應用領域…7-5
表7-6 奈米碳簇應用專利案數統計…7-5
表7-7 奈米碳簇製造與製程相關專利統計…7-7
表7-8 日本獲得之碳簇製造法之專利數統計…7-7
表7-9 國外公司與外國人申請之碳簇製造法專利統計…7-7
表7-10 各類型大尺寸顯示器之特性比較…7-12
表7-11 奈米碳管相關製造方法之專利申請案數…7-17
表7-12 奈米碳管相關應用專利案數統計…7-18
表7-13 奈米碳管應用專利之產品項目…7-18
表7-14 全球奈米碳管專利統計…7-21
表7-15 全球奈米碳管所屬國家案數與件數統計…7-21
表7-16 全球奈米碳管申請國與申請件數排序…7-22
表7-17 奈米碳管之早期關鍵專利…7-23
表7-18 美國最早期之奈米碳管專利(US4663230)摘要…7-24
表7-19 自然界中凝結核之材料與起始溫度上限…7-29
表8-1 2010~2015年全球奈米材料市場規模預估…8-1
表8-2 全球奈米技術市場規模預測…8-2
表8-3 奈米技術之主要產品實用化里程碑…8-3
表8-4 奈米技術關聯產業類別之市場規模預測…8-4
表8-5 日本微粉體產品市場現況與未來預測…8-8
表8-6 日本2005年碳簇與奈米碳管市場規模預測…8-11
表8-7 奈米級粉體研發動向與微粉體粒子粒徑一覽表…8-12
表8-8 日本奈米級與微粉體材料價格一覽表…8-13
表8-9 日本奈米級與微粉體粒子主要製造廠商…8-14
表8-10 台灣奈米級粒子之製造廠商…8-15
表8-11 台灣奈米級原材料價格…8-15
表8-12 高純度黏土基本性質…8-40
表8-13 中科院與台灣日光燈公司之光觸媒燈管專利摘要…8-42
表8-14 絹雲母與黏土(蒙脫土)特性比較…8-45
表8-15 奈米材料及製程技術與奈米基礎產業應用技術6年 發展目標…8-49
表8-16 儲能奈米材料技術與奈米構裝材料及製程技術6年 發展目標…8-50
表8-17 奈米粉體材料、技術與應用技術發展地圖(2002~2010)…8-54
表8-18 奈米材料、技術與應用之短期與長期需求範圍預測 (2002~2015)…8-55
表8-19 日本文部科學省依材料領域別之實現時期預測統計…8-56
表8-20 日本文部科學省依目的別之實現時期預測統計…8-57
表8-21 日本技術預測指標排名前20項課題與實現時間預測…8-57
表8-22 美國太空總署奈米材料應用技術地圖…8-58
表8-23 碳奈米管的應用與面臨挑戰…8-59
表9-1 座談會參加業者規模…9-2
表9-2 台灣已經商品化之奈米科技應用產品種類與廠商…9-2
表9-3 與會廠商已投入年數與困難…9-3
表9-4 業者投入研發與銷售所遭遇困難…9-4
表9-5 奈米科技產品使用者或買方的考量因素…9-5
表9-6 國內研究單位或大學當如何協助產業落實奈米科技 (資訊面)…9-6
表9-7 與研究機構技術合作如何落實與建議方案概述…9-7
表9-8 與研究機構技術移轉過程之建議…9-8
表9-9 與研究機構技術移轉後之後續服務如何進行…9-9
表9-10 技術移轉後技術接收人才不足問題之建議…9-10
表9-11 推廣奈米產品時，對下游廠商技術服務問題解決之建議…9-11
表9-12 奈米科技技術引進工作如何配合產業需求進行…9-12
表9-13 如何協助業界獲得政府研發補助與資源運用問題…9-13
表9-14 籌組奈米科技產品研發聯盟之重要性與參與意願…9-14
表9-15 傳統產業奈米科技人才培育管道調查公司名單…9-17
表9-16 廠商對在職人才培育之需求管道分類與代號…9-17
表9-17 傳統產業奈米人才培育之需求管道調查結果統計…9-17
表9-18 傳統產業奈米人才培育之需求管道調查結果與名次…9-18
表9-19 奈米專長需求分類與在職人員奈米人才培育之專長 需求調查結果…9-19
表9-20 奈米科技專長需求優先順序…9-20

====圖目錄====
圖3-1 硬碟機(HDD)的高密度化演進技術發展圖…3-16
圖3-2 巨磁阻(GMR)磁頭的概念圖…3-18
圖4-1 以雷射氣化石墨生成碳原子簇與質譜儀分析…4-2
圖4-2 利用質譜儀偵測C60和 C70的訊號…4-2
圖4-3 C60的構造…4-3
圖4-4 短奈米碳管與中空奈米碳球顯微鏡圖片…4-7
圖4-5 中空奈米碳球結構高解析顯微鏡圖片…4-9
圖4-6 填充鈷奈米碳球低倍率電子顯微鏡圖(平均粒徑約40nm)…4-12
圖4-7 奈米碳管之結構與尺寸比較…4-15
圖4-8 水平式電極電弧放電示意圖(奈米碳管設備)…4-18
圖4-9 奈米碳管之微細照片…4-18
圖4-10 雷射蒸發儀器示意圖(奈米碳管設備)…4-19
圖4-11 化學氣相沉積反應爐(奈米碳管設備)…4-20
圖4-12 1968年Heckmann 提議之碳黑微結構模型…4-27
圖4-13 1992年Donnet 提議之碳黑粒子的表面結構模型…4-27
圖4-14 碳黑表面結構與石墨化後碳球結構…4-28
圖5-1 蒙脫土之結構…5-7
圖5-2 球磨(Ball mill)示意圖…5-16
圖5-3 攪磨(Attritor; stirred ball mill)示意圖…5-17
圖5-4 珠磨(Media mill)示意圖…5-17
圖5-5 珠磨分散機制示意圖…5-19
圖5-6 傳統與微介質分散之剪力面差異…5-19
圖5-7 不同型式帶動軸心之葉片之設計…5-22
圖5-8 不同研磨介質分離系統…5-22
圖5-9 洋紅色顏料在不同粒子大下之可見光吸收光譜(a)、主吸收 波長範圍下之光譜面積(b)及消色波長範圍下之光譜面積(c)的比較…5-26
圖5-10 洋紅色顏料粒徑與光學性質之關係 (a: 亮度brightness, b: 彩度chroma); Chroma =()()2*2**ba+=C…5-27
圖5-11 不同粒徑在色彩座標a: CIE 及b: L*, a*, b* 上的變化…5-27
圖5-12 太陽光的紫外線破範圍…5-29
圖5-13 奈米粉體抗菌防臭之機構…5-30
圖5-14 導電奈米粉體在纖維上之分佈…5-30
圖6-1 紫外線照射光觸媒表面使價電子脫離的原理…6-2
圖6-2 光觸媒進行自動清潔(Self Cleaning)的機制…6-4
圖6-3 二氧化鈦固定在各種基材的方法…6-5
圖6-4 日本光觸媒二氧化鈦生產廠商市場佔有率分佈…6-14
圖7-1 碳簇(Fullerenes)的應用專利地圖…7-6
圖7-2 主要公司在奈米碳管發展之專利地圖…7-19
圖8-1 FCC奈米碳材料新事業策略聯盟架構…8-19
圖8-2 BABOLAT VS 公司生產以奈米碳管新技術製造的兩款 網球拍系列：…8-27
圖8-3 日機裝以奈米碳管為負極製作而成的鋰離子電池…8-29
圖8-4 絹雲母電子顯微鏡觀察結果…8-46
圖8-5 黏土(蒙脫土)電子顯微鏡觀察結果…8-46
圖8-6 奈米材料及製程技術六年發展工作項目(~2008)…8-51
圖8-7 奈米基礎產業應用技術六年發展工作項目(微粒與型態) (~2008)…8-51
圖8-8 奈米基礎產業應用技術六年發展工作項目 (混成材與機能材)…8-52
圖8-9 奈米能源應用技術六年發展工作項目與指標…8-52
圖8-10 奈米構裝材料及製程技術六年發展工作項目與指標…8-53