隨著科技的發展,我們經常需要既能適應高溫、高壓、高硬度條件的材料,又具有能發光、導電、電磁、吸附等特殊性能的材料。因此,需要人們不斷地開發超細粉體這一新興材料體系。
目前,我國無機超微細粉體材料的研究開發剛剛起步,無論天然非金屬礦物加工,還是人工合成超微細粉體的研究開發都起步較晚。近年來在磁性記錄介質、電子陶瓷、高檔油漆、油墨、涂料等行業,引進了十多套以超微細粉末為原料的涂裝成型加工生產線,其中許多具有國際先進水平。但至今仍未建立起與之配套的粉末產業。超微細粉體材料仍主要靠進口。另外,我國目前從事超微細粉體材料的研究開發單位很多,研究開發的品種也不少,但由于技術難度大,應用領域和產品市場的開發等多種原因,只有少部分產品已經工業化,大部分產品處于研究開發階段。因此必須加快發展超微細粉體材料。
無機超微細粉體材料有著廣泛的用途。它可在造紙、油漆、塑料、輕工、冶金等工業中作填料和功能材料;在涂料、顏料中作阻燃劑;在電子、航空工業尖端領域中還可作電容器材料、敏感元件材料、超硬材料、超導材料及光、電、磁、波的吸收材料(防紅外、防雷達隱蔽材料)等。由于無機超微細粉體材料用途廣泛及其特殊的性能,其價值會大幅度提升。一般而言,超微細粉體材料的價格比普通粉體材料高3~5倍,有的甚至達到幾十倍。因此,有針對性的開發超微細粉體材料已是大勢所趨。
總體上看,無機超微細粉體材料今后的發展具有以下四大趨勢:
微細化
在十多年前超微細粉體材料的研究對象是1um以上的粉體,而近年來超微細粉體材料的研究已進展到納米級。隨著顆粒度的變小,使其本身的性能增強,并可使光、電、磁特性兼于一身。比如,日本電子公司開發的納米級壓電陶瓷材料的強度是傳統壓電陶瓷材料的3倍。
高純化
高純化是為了實現物質本身的特性,防止外來雜質的干擾,如精細陶瓷的光、電、磁材料及超導材料等均需高純度。
高純度產品可產生巨大增值,99.998%的ZrO2價格為普通耐火材料用ZrO2的300多倍,是電子材料用ZrO2的50多倍。
功能化和復合化是人們對材料性能追求的結果,也是高新技術發展的需求。如新型毛細管狀苯乙烯-二乙烯基本離子交換樹脂中r-Fe2O3構成的磁性材料,不僅是一種超順磁材料,在室溫下具有極強的磁性,而且有良好的光透明性。由于具有這種特種功能,使其在彩色成像和印刷中顯示出非常好的效果。功能是材料的核心,科技的發展需要各種功能的材料;而復合的目的是人為地賦予材料新功能改進老功能。比如在氧化鋯中添加少量的穩定劑,強度和韌性會大大提高,可使過去只能做耐火材料的ZrO2陶瓷,一躍成為結構陶瓷中的佼佼者,抗斷裂強度大大提高。再如,含有氧化銻的亞微米級氧化錫,不但導電而且透明.
精細化
材料的精細化是指粉體性能的精細化,如對其顆粒度、粒度分布、顆粒形狀、比表面、孔容、孔徑、晶相、導電、磁性、光吸收、光導等一系列性能,不同粉體有不同的要求。如對不同類型的紙張要求不同晶相的碳酸鈣;封裝SiO2不同的形狀,會產生不同的效果。
目前,我國無機超微細粉體材料的研究開發剛剛起步,無論天然非金屬礦物加工,還是人工合成超微細粉體的研究開發都起步較晚。近年來在磁性記錄介質、電子陶瓷、高檔油漆、油墨、涂料等行業,引進了十多套以超微細粉末為原料的涂裝成型加工生產線,其中許多具有國際先進水平。但至今仍未建立起與之配套的粉末產業。超微細粉體材料仍主要靠進口。另外,我國目前從事超微細粉體材料的研究開發單位很多,研究開發的品種也不少,但由于技術難度大,應用領域和產品市場的開發等多種原因,只有少部分產品已經工業化,大部分產品處于研究開發階段。因此必須加快發展超微細粉體材料。
無機超微細粉體材料有著廣泛的用途。它可在造紙、油漆、塑料、輕工、冶金等工業中作填料和功能材料;在涂料、顏料中作阻燃劑;在電子、航空工業尖端領域中還可作電容器材料、敏感元件材料、超硬材料、超導材料及光、電、磁、波的吸收材料(防紅外、防雷達隱蔽材料)等。由于無機超微細粉體材料用途廣泛及其特殊的性能,其價值會大幅度提升。一般而言,超微細粉體材料的價格比普通粉體材料高3~5倍,有的甚至達到幾十倍。因此,有針對性的開發超微細粉體材料已是大勢所趨。
總體上看,無機超微細粉體材料今后的發展具有以下四大趨勢:
微細化
在十多年前超微細粉體材料的研究對象是1um以上的粉體,而近年來超微細粉體材料的研究已進展到納米級。隨著顆粒度的變小,使其本身的性能增強,并可使光、電、磁特性兼于一身。比如,日本電子公司開發的納米級壓電陶瓷材料的強度是傳統壓電陶瓷材料的3倍。
高純化
高純化是為了實現物質本身的特性,防止外來雜質的干擾,如精細陶瓷的光、電、磁材料及超導材料等均需高純度。
高純度產品可產生巨大增值,99.998%的ZrO2價格為普通耐火材料用ZrO2的300多倍,是電子材料用ZrO2的50多倍。
功能化和復合化是人們對材料性能追求的結果,也是高新技術發展的需求。如新型毛細管狀苯乙烯-二乙烯基本離子交換樹脂中r-Fe2O3構成的磁性材料,不僅是一種超順磁材料,在室溫下具有極強的磁性,而且有良好的光透明性。由于具有這種特種功能,使其在彩色成像和印刷中顯示出非常好的效果。功能是材料的核心,科技的發展需要各種功能的材料;而復合的目的是人為地賦予材料新功能改進老功能。比如在氧化鋯中添加少量的穩定劑,強度和韌性會大大提高,可使過去只能做耐火材料的ZrO2陶瓷,一躍成為結構陶瓷中的佼佼者,抗斷裂強度大大提高。再如,含有氧化銻的亞微米級氧化錫,不但導電而且透明.
精細化
材料的精細化是指粉體性能的精細化,如對其顆粒度、粒度分布、顆粒形狀、比表面、孔容、孔徑、晶相、導電、磁性、光吸收、光導等一系列性能,不同粉體有不同的要求。如對不同類型的紙張要求不同晶相的碳酸鈣;封裝SiO2不同的形狀,會產生不同的效果。