無(wú)機(jī)超微細(xì)粉體材料今后的發(fā)展具有以下四大趨勢(shì):
一、微細(xì)化
在以前超微細(xì)粉體材料的研究對(duì)象是1um以上的粉體,而近年來(lái)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。比如,日本電子公司開發(fā)的納米級(jí)壓電陶瓷材料的強(qiáng)度是傳統(tǒng)壓電陶瓷材料的3倍。
二、高純化
高純化是為了實(shí)現(xiàn)物質(zhì)本身的特性,防止外來(lái)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。
三、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r-Fe2O3構(gòu)成的磁性材料,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(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(guò)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。
四、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。
我國(guó)對(duì)無(wú)機(jī)超微細(xì)粉體材料的研究開發(fā),無(wú)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(lái)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。但至今仍未建立起與之配套的粉末產(chǎn)業(yè)。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)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)階段。必須加快發(fā)展超微細(xì)粉體材料。