1.超細(xì)粉體概述

1.1超細(xì)粉體的定義

對于超細(xì)粉體的粒度界限,目前尚無完全一致的說法。各國、各行業(yè)由于超細(xì)粉體的用途、制備方法和技術(shù)水平的差別,對超細(xì)粉體的粒度有不同的劃分,例如日本將超細(xì)粉體的粒度定為0.1μｍ以下。最近國外有些學(xué)者將100μｍ～1μｍ的粒級劃分為超細(xì)粉體,并根據(jù)所用設(shè)備不同,分為一級至三級超細(xì)粉體。對于礦物加工來說,我國學(xué)者通常將粒徑小于10μｍ的粉體物料稱為“超細(xì)粉體”。

1.2超細(xì)粉體的特性

目前,對超細(xì)粉體的特性還沒有完全了解,已經(jīng)比較清楚的特性可歸納為以下幾點(diǎn)：

(1)比表面積大。由于超細(xì)粉體的粒度較小,所以其比表面積相應(yīng)增大,表面能也增加。比表面積大,使其具有較好的分散性和吸附性能。

(2)活性好。隨著粒度的變小,粒子的表面原子數(shù)成倍增加,使其具有較強(qiáng)的表面活性和催化性,可起補(bǔ)強(qiáng)作用,具有良好的化學(xué)反應(yīng)性。

(3)熔點(diǎn)低。許多研究表明,物質(zhì)的粒徑越小,其熔點(diǎn)就越低。

(4)磁性強(qiáng)。超細(xì)粉體的體積比強(qiáng)磁性物質(zhì)的磁疇還小,這種粒子即使不磁化也是一個永久磁體,具有較大的矯頑力，是制造高密度記錄磁帶的優(yōu)良原料。

(5)
光吸收性和熱導(dǎo)性好。超細(xì)粉體特別是超細(xì)金屬粉體,當(dāng)粒度小于100ｎｍ以后,大部分呈黑色,且粒度越細(xì)色越黑,這是光完全被金屬粉體吸收的緣故。

2超細(xì)粉體的應(yīng)用

超細(xì)粉體不僅本身是一種功能材料,而且為新的功能材料的復(fù)合與開發(fā)展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。超細(xì)粉體由于粒度細(xì)、分布窄、質(zhì)量均勻,因而具有比表面積大、表面活性高、化學(xué)反應(yīng)速度快、溶解速度快、燒結(jié)體強(qiáng)度大以及獨(dú)特的電性、磁性、光學(xué)性等,因而廣泛應(yīng)用于許多技術(shù)領(lǐng)域。

2.1化工、輕工行業(yè)

超細(xì)粉體可用作填料填充ＰＰ和ＰＶＣ等塑料,降低原料成本,改善制品性能。將石墨加工成ＧＲＴ節(jié)能減磨添加劑,可改善機(jī)械潤滑性,節(jié)約汽車燃油,減少大修次數(shù);超細(xì)高嶺土作紙張?zhí)盍?能提高紙的白度,提高產(chǎn)品檔次;另外還可將許多超細(xì)粉體制成高效催化劑,應(yīng)用于石油工業(yè)的催化裂化。目前還結(jié)合低溫、冷凍及脆化技術(shù),將橡膠、塑料和合成樹脂等有機(jī)高分子材料加工成有機(jī)物超細(xì)粉體。

2.1微電子工業(yè)

超細(xì)粉體在微電子行業(yè)中應(yīng)用的典型代表有電子漿料(ＴｉＯ2、ＢaTiO3、Ｃｕ)、磁記錄材料(γ--Ｆｅ2Ｏ3)及電子陶瓷粉料(BaTiO3)。另外還有傳感器(ＳｎＯ2)和光、電波吸收材料及紅外輻射材料。

2.2醫(yī)藥、農(nóng)藥行業(yè)

將農(nóng)藥加工成超細(xì)粉體后,用量可降低20%以上,而農(nóng)作物卻增產(chǎn)20%左右,有的產(chǎn)品可取代進(jìn)口;由于血液中的血球大于0.01μｍ,可制備<0.01μｍ的超微粒子,注入血管中進(jìn)行有效的治療或健康檢查;將藥物制成超細(xì)粉體(或微膠囊),不僅服用方便,而且可提高有效成分的利用率,降低藥物消耗。

2.3材料工業(yè)

超細(xì)粉體在現(xiàn)代材料工業(yè)中的應(yīng)用亦受到高度重視。為了加工需要和滿足應(yīng)用要求,現(xiàn)代工業(yè)材料對所用原料都有非常明確的要求。目前國外精細(xì)化工和新材料中以超細(xì)粉體作為基本原料的已占80%以上,瑞士達(dá)95%,粉末原料成本占產(chǎn)品成本的30%～60%。在某種程度上,超細(xì)粉體為這些國家在相關(guān)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平奠定了良好的基礎(chǔ)。