超微細(xì)粉體填料發(fā)展要求與展望  

劉濤（上海匯精亞納米新材料有限公司/鳳陽(yáng)匯精納米新材料科技有限公司）  

高新技術(shù)的發(fā)展對(duì)材料的要求越來越高，而材料又是技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵和后盾。隨著科技的發(fā)展，我們經(jīng)常需要既能適應(yīng)高溫、高壓、高硬度條件的材料，又具有能發(fā)光、導(dǎo)電、電磁、吸附等特殊性能的材料。因此，對(duì)材料特殊性能及品質(zhì)要求的提高，為適應(yīng)發(fā)展需要，人們不斷地開發(fā)超微細(xì)粉體這一新興填料體系。  

超微細(xì)粉體填料具有超常的效果。當(dāng)將超微細(xì)無機(jī)粉體材料或顏料加到油墨或油漆中時(shí)，會(huì)使色彩艷麗而發(fā)光。加到涂料中可使粘合度大大加強(qiáng)。納米級(jí)白炭黑能賦予橡膠極高的抗張強(qiáng)度、抗撕裂性和耐磨性。超微細(xì)γ-Fe2O3磁粉用在錄音帶或錄像帶中，信息儲(chǔ)存量比普通磁粉高10倍。在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，美國(guó)的隱身戰(zhàn)斗攻擊機(jī)F-117A號(hào),由于在其表面涂敷了鎢鈷-鐵氧體制成的吸附層，使其在執(zhí)行1200多次空襲中無一損傷。另外，超微細(xì)粉體材料隨著粒徑的減小，比表面積增大，這種表面效應(yīng)導(dǎo)致材料機(jī)械性能、熱傳導(dǎo)性能比一般材料優(yōu)異。超微細(xì)粉體材料可使光學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)改變，如TiO3、ZnO、PbO等金屬氧化物納米微粒加入到化妝品或某些材料中，具有防止紫外線的效果。銅是良導(dǎo)體，但納米級(jí)銅不導(dǎo)電，而絕緣的二氧化硅在20nm時(shí)則開始具有導(dǎo)電性。  

超微細(xì)粉體材料有著廣泛的用途?？稍谠旒?、油漆、塑料、輕工、冶金等工業(yè)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(yè)尖端領(lǐng)域中還可作電容器材料、敏感元件材料、超硬材料、超導(dǎo)材料及光、電、磁、波的吸收材料（防紅外、防雷達(dá)隱蔽材料）等。由于超微細(xì)粉體材料用途廣泛及其特殊的性能，其價(jià)值大幅度提升。一般而言。超微細(xì)粉體材料的價(jià)格比普通粉體材料高3-5倍，有的甚至達(dá)到幾十倍。因此，有針對(duì)性的開發(fā)超微細(xì)粉體材料已是大勢(shì)所趨。  

總體上看，超微細(xì)粉體材料今后的發(fā)展具有以下四大趨勢(shì)：  

1.微細(xì)化在十多年前超微細(xì)粉體材料的研究對(duì)象是1μm以上的粉體，而近年來超微細(xì)粉體材料的研究已進(jìn)展到納米級(jí)。隨著顆粒度的變小，使其本身的性能增強(qiáng)，并可使光、電、磁特性兼于一身。  

2.高純化高純化是為實(shí)現(xiàn)物質(zhì)本身的特性，防止外來雜質(zhì)的干擾，如精細(xì)陶瓷的光、電、磁材料及超導(dǎo)材料等均需高純度。高純度產(chǎn)品可產(chǎn)生巨大增值，99.998%的ZrO2價(jià)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。  

3.功能化和復(fù)合化功能化和復(fù)合化是人們對(duì)材料性能追求的結(jié)果，也是高新技術(shù)發(fā)展的需求。如新型毛細(xì)管狀苯乙烯-二乙烯基本離子交換樹脂中γ-Fe2O3構(gòu)成的磁粉材料，不僅是一種超順磁材料，在室溫下具有極強(qiáng)的磁性，而且有良好的光透明性。由于具有這種特殊功能，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(fā)展需要各種功能的材料；而復(fù)合的目的是人為地賦予材料新功能改進(jìn)老功能。比如在氧化鋯中添加少量的穩(wěn)定劑，強(qiáng)度和韌性會(huì)大大提高，可使過去只能做耐火材料的ZrO2陶瓷，一躍成為結(jié)構(gòu)陶瓷中的佼佼者，抗斷裂強(qiáng)度大大提高。再如，含有氧化銻的亞微米級(jí)氧化錫，不但導(dǎo)電而且透明。  

4.精細(xì)化材料的精細(xì)化是指粉體性能的精細(xì)化，如對(duì)其顆粒度、粒度分布、顆粒形狀、比表面、孔容、孔徑、晶相、導(dǎo)電、磁性、光吸收、光導(dǎo)等一系列性能，不同粉體有不同的要求。如對(duì)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(huì)產(chǎn)生不同的效果。  

目前，我國(guó)無機(jī)超微細(xì)粉體材料的研究開發(fā)剛剛起步，無論天然非金屬礦物加工，還是人工合成超微細(xì)粉體的研究開發(fā)都起步較晚。近年來在磁性記錄介質(zhì)、電子陶瓷、高檔油漆、油墨、涂料等行業(yè)，引進(jìn)了十多套以超微細(xì)粉末為原料的涂裝成型加工生產(chǎn)線，其中許多具有國(guó)際先進(jìn)水平。但至今與之匹配的超細(xì)粉體產(chǎn)業(yè)仍無法滿足他們的需求。超微細(xì)粉體材料仍主要靠進(jìn)口。  

另外，我國(guó)目前從事超微細(xì)粉體材料的研究開發(fā)單位很多，研究開發(fā)的品種也不少，但由于技術(shù)難度大，應(yīng)用領(lǐng)域和產(chǎn)品市場(chǎng)的開發(fā)較緩慢等多種原因，只有少部分產(chǎn)品已經(jīng)工業(yè)化，大部分產(chǎn)品處于研究開發(fā)、推廣階段。因此必須加快發(fā)展超微細(xì)粉體材料，來滿足日益發(fā)展的社會(huì)需求。  

為滿足市場(chǎng)發(fā)展需要,上海匯精亞納米新材料有限公司、鳳陽(yáng)匯精亞納米新材料有限公司2004年涉入超細(xì)粉體材料深加工業(yè)領(lǐng)域,主要研究開發(fā)超細(xì)并經(jīng)過表面活性處理的粉體材料，并將其推廣應(yīng)用于工程塑料、涂料、環(huán)保、橡膠等領(lǐng)域,并取得實(shí)效。  

追求超細(xì)、高純、高精及功能化，引進(jìn)過內(nèi)一流生產(chǎn)設(shè)備，憑借十多年的市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，努力生產(chǎn)出適合市場(chǎng)發(fā)展需求的新型功能性材料、納米材料及超細(xì)粉體材料。