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超微细粉体填料发展要求与展望


发布时间:2016-3-14 点击:



超微细粉体填料发展要求与展望

刘涛(上海汇精亚纳米新材料有限公司/凤阳汇精纳米新材料科?#21152;?#38480;公司)

高新技术的发展对材料的要求越来越高,而材料?#36136;?#25216;术进步的关键和后盾。随着科技的发展,我们经常需要既能适应高温、高压、高硬度条件的材料,又具有能发光、导电、电磁、吸附等特殊性能的材料。因此,对材料特殊性能及品质要求的提高,为适应发展需要,人们不?#31995;?#24320;发超微细粉体这一新兴填料体系。

超微细粉体填料具有超常的效果。当将超微细无机粉体材料或颜料加到油墨或油漆中?#20445;?#20250;使色彩艳丽而发光。加到涂料中可使粘合度大加强。纳米级白炭黑能赋予橡胶极高的抗张强度、抗撕裂性和磨性。超微细γ-Fe2O3磁粉用在录音带或录像带中,信息储存量比普通磁粉高10倍。在海湾战争中,美国的隐身战斗攻击机F-117A号,由于在其表面涂敷?#23435;?#38068;-铁氧体制成的吸附层,使其在执行1200多次空袭中无一损伤。另外,超微细粉体材料随着粒径的减小,比表面积增大,这种表面效应导致材料机械性能、热传导性能比一般材料优异。超微细粉体材料可使光学性质和电学性质改变,如TiO3ZnO、PbO等金属氧化物纳米微粒加入到化妆品或某些材料中,具有防止紫外线的效果。铜是良导体,但纳米级铜不导电,而绝缘的二氧化硅在20nm时则开始具有导电性。

超微细粉体材料有着广泛的用途。可在造纸、油漆、塑料、轻工、冶金等工业中作填料和功能材料;在涂料、颜料中作阻?#25216;粒?#22312;电子、航?#23637;?#19994;尖端领域中还可作电容器材料、敏?#24615;?#20214;材料、超硬材料、超导材料及光、电、磁、波的吸收材料(防红外、?#35272;?#36798;隐蔽材料)等。由于超微细粉体材料用途广泛及其特殊的性能,其价值大幅度提升。一般而言。超微细粉体材料的价格比普通粉体材?#32454;?/span>3-5倍,有的甚至达到几十倍。因此,有针对性的开发超微细粉体材料已是大势所趋。

总体上看,超微细粉体材料今后的发展具有以下四大趋势:

1.微细化   在十多年前超微细粉体材料的研究对象是1μm以?#31995;?#31881;体,而近年来超微细粉体材料的研究已进展到纳米级。随着颗粒度的变小,使其本身的性能增强,并可使光、电、磁特性兼于一身。

2.高纯化   高纯化是为实现物质本身的特性,防止外来杂质的干扰,如精细陶瓷的光、电、磁材料及超导材料等均需高纯度。高纯度产品可产生巨大增值,99.998%的ZrO2价格为普通耐火材料用ZrO2300多倍,是电子材料用ZrO250多倍。

3.功能化和复合化   功能化和复合化是人们对材料性能追求的结果,也是高新技术发展的需求。如新型毛细管状苯乙烯-二乙烯基本离子交换树脂中γ-Fe2O3构成的磁粉材料,不仅是一种超顺磁材料,在室温下具有极强的磁性,而且有良好的光?#35813;?#24615;。由于具有这种特殊功能,使其在彩色?#19978;?#21644;印刷中显示出非常好的效果。功能是材料的核心,科技的发展需要各种功能的材料;而复?#31995;?#30446;的是人为地赋予材料新功能改进老功能。?#28909;?#22312;氧化锆中添加少量的稳定?#31890;?#24378;度和韧性会大大提高,可使过去只能做耐火材料的ZrO2陶瓷,一?#22659;?#20026;结构陶瓷中的佼佼者,抗断?#20122;?#24230;大大提高。再如,含有氧化锑的亚微米级氧化锡,不但导电而且?#35813;鰲?/span>

4.精细化   材料的精细化是指粉体性能的精细化,如对其颗粒度、粒度分布、颗粒形状、比表面、孔容、孔径、晶相、导电、磁性、光吸收、光导等一系?#34892;?#33021;,不同粉体有不同的要求。如对不同类型的纸张要求不同晶相的碳酸钙?#29615;?#35013;SiO2不同的形状,会产生不同的效果。

目前,我国无机超微细粉体材料的研究开发刚刚起步,无论天?#29615;?#37329;属矿物加工,还是人工合成超微细粉体的研究开发都起步较晚。近年来在磁性记录介质、电子陶瓷、高档油漆、油墨、涂料等行业,引进了十多套以超微细粉末为原料的涂装成型加工生产线,其?#34892;?#22810;具有国际先进水平。但至今与之匹配的超细粉体产业仍无法满足他们的需求。超微细粉体材料仍主要靠进口。  

另外,我国目前从事超微细粉体材料的研究开发单位很多,研究开发的品种也不少,但由于技术?#35759;?#22823;,应用领域和产品市场的开发较缓慢等多种原因,只有少部分产品已经工业化,大部分产品处于研究开发、推广阶段。因此必须加快发展超微细粉体材料,来满足日益发展的社会需求。

为满足市场发展需要,上海汇精亚纳米新材料有限公司、凤阳汇精亚纳米新材料有限公司2004年涉入超细粉体材料深加工业领域,主要研究开发超细并经过表面活性处理的粉体材料,并将其推广应用于工程塑料、涂料、环保、橡胶等领域,并取得实效。 

追求超细、高纯、高精及功能化,引进过内一流生产设备,凭借十多年的市场经验,努力生产出适合市场发展需求的新型功能性材料、纳米材料及超细粉体材料。



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