陶瓷过滤机网站logo
网站首页   |     陶瓷过滤机    |    联系我们

当前位置:首页 > 公司新闻

非金属矿物直接制备高性能材料的关键技术及发展方向
发表日期:2019/6/2       点击:260
摘要:

非金属矿物直接制备高性能材料的关键技术及发展方向


摘要资源、材料一体化的核心是幵发矿物资源直接制备高性能材料的共性技术和建立相关的基础理论,并形成矿物材料新铟学科体系<,矿物资源梢加工涉及超微细、高纯化、表面改性和功能化技术。矿物材料在高新材料、环保工程、电子信息、汽车材料等领域获得非常广泛的应用。本文重点分析矿物性能与其应用特性的关系,详细阐述f矿物超微细加工、形态处理、机械化学改性、电磁辐射、表面处理和掺杂复合等功能化加T.技术,指出基于矿物特性的功能矿物材料的开发与设讣是矿物材料学科体系和产业化的重点发展方向。

关键词非金慽矿;精加工;功能化技术;矿物材料。

一、 前言

传统的矿物加工主要是为化工、冶金等工业部门提供合格的矿物原料,而不涉及矿物资源加工成 材料。现代高新技术的发展对材料性能提出了更高的要求,而矿物所具有的吸附、交换、催化、助熔、 增韧、补强以及光、电、磁、热、声等性能,及其在各种物理、化学场作用下的变化为开发新功能、 新用途的矿物材料打下了基础通过物理和化学加工,将矿物直接制成功能材料,并用改性、掺杂技 术赋予相应的功能,以实现资源、材料的一体化,为传统矿物加工行业的技术升级和新型功能材料的 制备提供了全新的思路。

矿物材料学科是结晶学、矿物学、矿物加工学、材料科学和化学科学等多学科交叉、融合产生的 新的学科生长点,是目前最活跃、最有生命力的新兴边缘学科之一。矿物材料是高技术新材料的重要 组成部分,国家发改委出台的《当前国家优先发展的高技术产业化重点领域指南》中涉及材料类的22 个领域中,矿物材料占了 11个。

研究和应用表明,功能矿物材料具有普通材料无可比拟的可加工性、高性能和实用性,由此形成 的一系列新产品、新功能也给矿物加工行业带来了无限生机;与材料学、化学化工、固体物理、机械 学、环保、高效农业等多学科知识相结合,并与现代生物技术、纳米技术和信息技术融合,这些内容 形成了新的学科方向。国内外在功能矿物材料、超微细粉体制备、矿物材料结构和纳米矿物等高附加 值利用的许多方面做了大量的工作,开发的一些产品已投入工业化生产;利用矿物特性并结合现代新 技术开发了纳米塑料、纳米橡胶、纳米介孔材料等新型材料,将传统材料提高到一个更高的层次—— 性能更优良、应用更广泛的水平上;与此同时,对机械化学、机械电化学、超微细加工、界面化学、 掺杂改性等过程的理论问题进行了深人的探讨,建立了一系列理论体系,推动了该领域的迅速发展。

二、 矿物特性与应用性能

矿物特性的研究、表征,以及对矿物材料性能与基本特性、结构、形成机制之间关系的提示和诠.是矿物材料研制和开发的基础。矿物的物理化学特性决定了它的用途,现代测试技术的发展,使 人们对矿物吸附、交换、助熔、增韧、补强以及光、电、磁、声、核辐射、表面,界面等特性及其在 各种物坪、化学场作用下的变化研究变得更为直接和富有成效9 —些具有吸附、交换、催化、增强、 生物相容性等功能的矿物材料,特别是具有感知、响应、预警等信息功能的矿物材料(如湿敏、热敏、 压敏、光敏、隐身、抗菌、红外辐射、光电转换等功能)将会受到髙度重视和研发应用在建筑领域, 新世纪的建材向更加舒适、安全、节能、保鲑等多功能的“生态建材”方向发展;在新型建材幵发 中,某些矿物材料必将在轻质、保温、绝热性能方面扮演十分重要的角色;矿物材料目前也已用于西 部土壤固化和沙漠治理。

三、矿物材料的超微细加工

随着科技的发展,需要既能适应高温、高压、高硬度条件,又具有能发光、导电、电磁、吸附等 特殊性能的材料。超微细粉体材料的研究开发受到各国重视。英国成立了新型先进材料制造技术中心, 研究超微细粉体材料;韩国科学技术研究院提出的科技发展战略及五年发展计划中,也列出了超微细 粉体材料;美国20世纪90年代初就把纳米(超微粉)技术列人“政府关键技术”及21世纪初的重 要研究方向。

(一) 超微细矿物粉体的广泛用途

超微细矿物材料在造纸、油漆、塑料、轻工、冶金等工业中用作填料和功能材料;在涂料、颜料 中作阻燃剂;在电子、航空工业尖端等领域中还可作电容器材料、敏感元件材料、超硬材料、超导材 料及光、电、磁、波的吸收材料等。无机超微细粉体材料的使用使其价值大幅度提升。

超微细粉体材料或颜料加到油墨或油漆中时,可使色彩艳丽而发光。纳米级白炭黑能赋予橡胶极 高的抗张强度、抗撕裂性和耐磨性。超微细Fe303磁粉用在录音带或录像带中,信息储存量比普通磁 粉高1〇倍。随着粒径的减小,比表面枳增大,材料机械性能、热传导性能比一般材料优异。

(二) 超微细矿物粉体的发展动态

1.超微细化

十多年前超微细粉体材料的研究对象是1 pm以上的粉体,近年来超微细粉体材料的研究已进展到 纳米级随着颗粒度变小,其本身性能增强,并可使光、电、磁特性兼于一身。表1列出了矿物颗粒 加工深度与应用范围的关系、

产品中心
网站首页  |  关于我们   |  产品中心  |  公司新闻  |  行业资讯  |  工程案例  |  视频中心  |  联系我们
Copyright © 版权所有:江苏白塔装备制造有限公司 地址:江苏省连云港市海州区新坝北路南侧 手机18888135536(黄经理)   销售电话:0518-85372229 苏ICP备15014917号-4