中國粉體網訊 很多人對鈦白粉（TiO2）并不陌生，我們的日常生活中，鈦白粉屢見不鮮，涂料、化妝品、橡膠等都有它的身影。鈦白粉（TiO2），學名二氧化鈦，陶瓷行業也是鈦白粉的重要應用領域，陶瓷級鈦白粉具有純度高、粒度均勻、折射率高，優良的耐高溫性，以及不透明度高、涂層薄、重量輕等的特性，被廣泛應用于陶瓷、建筑、裝飾等材料中。同時二氧化鈦在陶瓷應用中可做“將”可做“兵”，神通廣大。
主料：二氧化鈦陶瓷
1、二氧化鈦介電陶瓷
二氧化鈦有三種晶型，即金紅石、銳鈦礦和板鈦礦，在電子陶瓷中金紅石型TiO2是制造高介電常數的陶瓷電容器、微晶活性材料鈦酸鹽電壓電陶瓷的主要原料。TiO2有非常優秀的介電性能，從產業化的角度來看，其很常見并且價格便宜，有推廣使用價值，作為微波介質陶瓷的一種是有可觀的應用前景的。
從表中可知，三種晶型以金紅石的性能最穩定，工業中使用最多。可是TiO2的缺點也是顯而易見的：溫度系數高（約450ppm/℃），燒結溫度較高達（1500℃），為此不少專家在做著低溫燒結的研究，很多問題待解決。
2、二氧化鈦抗菌陶瓷
近年來，國內外在光催化型抗菌材料領域發展迅速，納米TiO2是一種非常好的光催化抗菌材料，具有光催化活性高、穩定性好、對人體無害、成本低等優點，其應用到抗菌陶瓷行業，可以保持原有陶瓷使用功能，還具有良好的抗沖擊性、耐磨性和耐酸堿的性能，能有效殺滅與人體接觸時殘留的大腸桿菌以及其他有害細菌，具有巨大的經濟效益。
日本是最早研究開發抗菌陶瓷的國家，日本TOTO公司在1993年開發了光催化抗菌陶瓷。在基礎釉中加入二氧化鈦，二氧化鈦等光觸媒劑作為一種半導體，在大于其帶隙能含有紫外線的光照射條件下，二氧化鈦等光觸媒劑不僅可以完全降解環境中的有害有機物生成二氧化碳和水，還可以除去大氣中低濃度的氮氧化物NOx和含硫化合物硫化氫、二氧化硫等有毒氣體。若在二氧化鈦中摻雜銀系離子可以提高殺菌功效。
相對國外不少發達國家抗菌陶瓷已投放市場的情況，我國雖有成果報道和少量產品上市，但是要讓抗菌陶瓷真正大規模走入市場還需要在技術層面與產品成本上進行突破。
3、二氧化鈦多孔陶瓷
目前煙氣脫硝市場中，蜂窩式和板式的脫硝催化劑是目前商業上常用的，但是這兩種催化劑處理煙氣主要依靠濃度差擴散到孔壁表面，擴散速率慢，這個缺點是無法滿足我國的環保要求的。
以二氧化鈦為主要原料，玻璃纖維為增強劑，淀粉為造孔劑，利用捏合機攪拌均勻，然后在含水量20%左右將混合料取出利用擠壓成形制出多孔陶瓷管，干燥一定時間后，在電爐620℃中燒成。
制備這種管式新型微觀結構的多孔陶瓷催化劑將處理的煙氣分割成無數細小氣流，極大的增大了催化反應的表面積，進而提高了脫硝效率。造孔劑含量增大能提高多孔氧化鈦陶瓷的結構強度，含量達到45%時，多孔陶瓷管壁含有較大的氣孔，利于煙氣排出速率增大。
作為輔料，二氧化鈦在陶瓷中的應用
1、二氧化鈦在立方氧化鋯陶瓷中的應用
立方氧化鋯陶瓷主要運用在固體氧化物燃料電池、氧傳感器、敏感元件、高溫導電材料等領域。與四方氧化鋯陶瓷相比，具有更好的高溫導電性能，但強度硬度相對較低，耐磨性較差。
Zr0.8Ce0.2O2陶瓷樣品中有二氧化鈦的添加，一方面與Zr0.8Ce0.2O2形成固液體，另一方面作為燒結助劑，可以有效抑制陶瓷晶粒異常生長，形成許多小晶粒，從而晶界面積增大，而且不規則的晶界阻礙裂紋的擴展，增強陶瓷基體的力學性能，有利于提高陶瓷材料的硬度。
2、二氧化鈦在可切削硅基陶瓷中的應用
為提高瓷貼面修復體的強度，通常需要對瓷貼面修復體的表面進行處理，如上釉或者拋光，但當患者佩戴修復體后，修復體在受壓下可能引起粘接面裂紋變大，導致修復體失效。
將含有不同比例的納米二氧化鈦的VM9飾瓷堆積在可切削陶瓷表面，依據上釉程度燒結，經試驗研究表明含0、2.5%、5%、7.5%、10%納米二氧化鈦的VM9飾瓷與可切削陶瓷試件匹配性較好，耐熱沖擊性能較好。
3、二氧化鈦在黑色氧化鋁中的應用
黑色氧化鋁陶瓷具有良好的遮光性和較高的電阻率，被廣泛應用于半導體集成電路的封裝管殼以及數碼管襯板。作為電子技術應用的氧化鋁陶瓷，黑色著色劑或者色料的選擇不僅要保證瓷料顏色的黑度、質地的致密，也必須保證瓷體的絕緣特性以及用作電子器件時所應具備的其他性能。
二氧化鈦是一個很好的添加劑，它不僅能有利于黑色氧化鋁陶瓷的著色，降低黑色氧化鋁陶瓷的燒成溫度，而且能提高黑色氧化鋁陶瓷的體積電阻率。研究表明，加入2%的二氧化鈦，燒結溫度為1350℃，黑色氧化鋁陶瓷試樣的密度為3.7215g/cm3，體積電阻率達到1012Ω.m。
4、二氧化鈦在堇青石多孔陶瓷中的應用
堇青石多孔陶瓷因具有體積密度小、熱膨脹系數低以及良好的抗熱震性能等優點，在汽車尾氣凈化器載體，化學反應中的反應載體，以及高溫煙氣過濾器等用途中獲得廣泛使用。隨著材料燒結溫度的下降以及氣孔率不斷增加，堇青石多孔陶瓷的力學性能有明顯下降趨勢，，如何在高氣孔率條件下仍使材料具有較高的強度已成為堇青石多孔陶瓷研究與應用的熱點領域。
以二氧化鈦為燒結助劑，材料氣孔率、開氣孔率以及線收縮率沒有發生明顯變化，但材料的力學性能得到了明顯提高，壓縮強度值由3.23MPa提高到5.83MPa，提高幅度達到80%，這主要源于材料燒結性能的改善、孔徑尺寸的細化以及更為均勻的孔徑尺寸分布。其次無論是否加入二氧化鈦，材料的孔徑尺寸均呈單峰分布：二氧化鈦的加入，材料孔徑尺寸更為均勻。
參考來源：
秦威：淺談陶瓷用二氧化鈦的生產工藝及發展方向
陳瑞君：二氧化鈦粉體的制備及其在陶瓷生產中的應用
文明哲，羅民華等人：多抗氧化鈦陶瓷管的制備
陳明銘：不同比例納米二氧化鈦涂層與可切削硅基陶瓷匹配性的研究
周立忠等人：TiO2對堇青石多孔陶瓷微觀結構和性能的影響
劉強等人：二氧化鈦含量對鈰穩定立方氧化鋯陶瓷的性能影響
徐利華：二氧化鈦對黑色Al2O3陶瓷性能的影響
（中國粉體網編輯整理/空青）
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