纳米科学技术自上世纪八十年代以后得到了飞快发展，人类可以通过控制Mesoscopic结构，在介观体系内创造新的功能材料，因此使材料科学进入了一个新时代。纳米技术主要有两点应用研究内容，其一是以纳米尺度观点研究材料领域中的“微观结构”，控制和设计分子与原子等纳米级组织，创造新物质；其二是利用纳米功能材料微粉作为混合剂、催化剂等与其他传统材料混合或复合，成为具有新性能的结构材料或改善了传统材料特性。

一纳米是一米的十亿分之一，即1nm=10-9m，纳米颗粒属于学术定义上的“超细颗粒”，由纳米级颗粒组成的材料便是纳米材料。纳米技术和超细颗粒材料的发展，正日益受到世界各国科技工作者的关注，使人类科技发展进入了充满希望的新天地。

另一方面，超细颗粒材料的制备，在技术上有一定的难度，并在产品规模和成本上都影响着工业部门的采用。此外纳米颗粒一旦产生就很容易团聚成二次颗粒，所以实际上很难得到真正的纳米颗粒，也很难贮存和运输，又由于超细颗粒具有很大的表面积，在大气中极易急剧氧化而生热，所以在处理纳米材料时还要考虑慢氧化措施。尽管有这么多难题，但人类从来就没有惧怕过，技术总是在向前发展着。

水泥颗粒范围约在10—1-100μm之间，属于亚微米级以上颗粒范畴，即便是“超细水泥”，指的也是广义上的“超细”，即30μm以下颗粒占有较大比例的水泥。纳米技术和纳米材料能否应用于水泥领域？能否提高水泥质量和起到“节能减排”的作用？，正是人们考虑和研究的问题，下面梗概介绍一下国内外的研究现状。

1. 利用纳米技术提高水泥机械运转效率

水泥工厂使用了破碎、筛分、输送（给料）、贮存、粉磨、选粉（分级）、收尘等几乎所有粉体物料处理的机械设备，此外还有大量的风机、泵等机械。这些设备与机械的工作环境相当恶劣，如酷热（严寒）、粉尘及腐蚀等，处理的物料有许多硬度大、不易破碎和粉磨的矿石物料，对机械磨损相当严重。然而水泥生产是连续的过程，要求机械设备能长期连续安全运转，否则某个部分的事故造成停产，将给水泥企业造成巨大经济损失，甚至工人的安全也要受到威胁。

因此水泥厂的机械设备最基本的要求是耐磨损，可连续稳定运转，我国与国外有关研究人员采用纳米技术来改进机械运转水平的研究，有如下内容：

● 对纯铁表面进行纳米化处理，实现常规气体氮化技术，这就解决了以往金属表面进行氮化处理提高耐磨、耐蚀性时不易解决的难题，这种提高金属表面耐磨性的方法，可以使水泥厂内使用的风机叶片、机械轴承、输送管道、磨机内衬板、研磨介质等部件提高工作性能;

● 防止设备磨损破坏，加强机械运转部位的润滑工作相当重要，将纳米铜粉或纳米铜合金粉加入润滑油中，可使润滑性提高10倍以上，能有效减少机械部件磨损，提高设备运转率，延长设备使用寿命;

● 使用纳米润滑油添加剂，在摩擦磨损过程中产生的纳米金属粉和氧化物粉将会产生自修复作用, 解决机械磨损的自适应和自修复难题，纳米润滑油添加剂可用MoS2、PbS、WS2等纳米材料。还有一种“硬修复层”的自修复作用，即纳米颗粒在一定压力、温度、摩擦力作用下，在“摩擦对偶”新生面的化学活性、催化作用及负电子还原作用下，还原为微晶单质，再加之摩擦产生的局部高温，微晶单质形成具有磨损补偿作用的熔融合金膜，可以使用CuO、PbO、Ag2O、CuS、PbS、Ag2S等纳米材料。

2. 利用纳米技术提高燃烧效率

现在国内外水泥熟料热耗最先进指标已达到2700kJ/kg~2800kJ/kg，距理论热耗2200kJ/kg已很接近，因此水泥科技工作者又在努力开发低钙水泥或生态水泥等。如此说来在燃烧过程中采用纳米技术、提高燃烧效率、降低水泥熟料热耗是水泥工业节能研究领域中重要的一个方面。

众所周知，我们若将水泥原料经过超细粉磨等煅烧前处理，使其获得最佳的机械力活性化效果，可以使之易于烧结，在高温下煅烧时，烧结时间可能缩短或使烧成温度从1480℃下降低。正在研究提高燃烧效率的纳米技术，是将纳米微粒燃烧催化剂添加到燃料中去，利用纳米微粒高比表面积与高活性的催化作用，提高燃烧效率，并且还能减少CO2的排放量。Fe2O3超细颗粒可将CO2分解成C和H2O，这对于减少温室气体排放量来说有着重要的意义。