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中国粉体网讯  无机粉体新材料是以基础材料进行深加工而生产的具有特定功能、特定用途、量较小、品种及规格多、附加值高、技术密集的一类材料。随着国家大力发展战略性新兴产业,我国无机新材料迎来了历史上大好的发展机会。

加快无机新材料前沿技术的研究,突破关键技术瓶颈,提高已有品种质量水平,并延伸发展下游、高端制品及应用推广,是无机新材料发展的重中之重。以下是对我国无机新材料产业中的部分热点产品及技术初步的分析。

1、无机纳米材料

纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术及纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等方面。其中纳米材料技术着重于纳米功能性材料的生产(超微粉、镀膜、纳米改性材料等),性能检测技术(化学组成、微结构、表面形态、物、化、电、磁、热及光学等性能)。纳米加工技术包含精密加工技术(能量束加工等)及扫描探针技术。

(1)纳米二氧化钛

纳米TiO2,具有较大的比表面积和更强的吸附能力,其独特的中空管式结构能够为光生电子的传输提供通道,提高了催化活性。TiO2光催化技术由于在污染土壤修复中具有高效、操作简便、费用低、无二次污染等优点,在土壤中农药污染、芳香族类污染、石油污染及重金属污染等方面用途广泛。由于TiO2具有无毒、廉价、化学稳定性强等特点,其光催化氧化技术已成为水处理领域的研究热点之一。


无机粉体新材料领域中有哪些热点产品?


(本文配图来源:网络)

(2)纳米氧化锌

纳米氧化锌由于具有粒子尺寸小、比表面积大、表面效应、量子尺寸效应等特点,表现出许多优于普通ZnO的特殊性能。在陶瓷、电子、光学、化工、生物、医药等许多领域展现出特殊的用途,其光催化性能更是受到关注。纳米氧化锌被紫外光照射后产生空穴和电子对,并衍生出羟基自由基等,空穴和羟基自由基具有较强氧化性,能分解多种有机物。


无机粉体新材料领域中有哪些热点产品?


(3)纳米二氧化硅

纳米SiO2是极具工业应用前景的纳米材料,它的应用领域十分广泛,几乎涉及到原所有应用SiO2粉体的行业。纳米二氧化硅的粒径小、比表面积大、生物相容性好,且具有纳米材料的表面界面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应等优点。就作为填料而言,不改变工艺流程,而只是替代粗晶SiO2,其制品的各项性能指标均会大幅提高。

(4)纳米氧化镁

纳米氧化镁作为一种新型的多功能无机材料,在许多领域有着广阔应用前景,随着人类生存环境的破坏,新型的细菌和病菌层出不穷,人类迫切需要一种新型高效的抗菌材料,纳米氧化镁在抗菌领域显示出了独特的优势。

(5)纳米碳酸钙

纳米碳酸钙作为一种新型高档无机功能性填料,其所具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,在磁性、催化性、光热阻和熔点等方面表现出与普通轻质碳酸钙不同的或反常的物理、化学特性,例如:增韧性、补强性、透明性、触变性、流平性和消毒杀菌等应用方面的特殊性能。

2、先进陶瓷材料

先进陶瓷是采用高度精选或合成的原料,具有精确控制的化学组成,按照便于控制的制造技术加工、便于进行结构设计,并且有优异特性的陶瓷。由于其特定的精细结构和其高强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、导电、绝缘、磁性、透光、半导体以及压电、铁电、声光、超导、生物相容等一系列优良性能,被广泛应用于国防、化工、冶金、电子、机械、航空、航天、生物医学等国民经济的各个领域。目前,全球范围内先进陶瓷技术快速进步、应用领域不断拓宽及市场稳定增长的发展趋势较明显。

(1)高端陶瓷粉体

配方、配料是制造先进陶瓷主要的核心技术之一,也是先进陶瓷产业发展的关键。先进陶瓷材料的性能在一定程度上是由其显微结构来决定,而显微结构的优劣取决于制备工艺过程。先进陶瓷的制备工艺过程主要由粉体制备、成型和烧结等主要环节组成。在三个环节中,粉体制备是基础,若基础的粉体质量不高,即使在成型和烧结时做出再大的努力,也难以获得理想的显微结构和高质量的先进陶瓷产品。

(2)结构陶瓷

结构陶瓷主要基于材料的力学和结构用途,具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等特点,结构陶瓷主要材料有氮化硅、碳化硅、二氧化锆、碳化硼、二硼化钛、氧化铝和赛隆等。

无机粉体新材料领域中有哪些热点产品?

(3)电子陶瓷

电子陶瓷是先进陶瓷中较为成熟的技术产品,大约占先进陶瓷市场份额的65%。主要用于芯片、电容、集成电路封装、传感器、绝缘体、铁磁体、压电陶瓷、半导体、超导等。主要材料有钛酸钡、氧化锌、钛锆酸铅、铌酸锂、氮化铝、二氧化锆和氧化铝等。


无机粉体新材料领域中有哪些热点产品?


(4)生物陶瓷

生物陶瓷除用于测量、诊断、治疗外,主要是作为生物硬组织的代用材料,可应用在骨科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼科、耳喉鼻科及普通外科等各个方面。生物医用材料目前已成为各国科学家竞相研究和开发的热点。

无机粉体新材料领域中有哪些热点产品?


3、无机晶须材料

(1)CaCO3晶须具有良好的热稳定性和力学性能,在复合材料制备等领域应用前景广阔。然而,CaCO3晶须表面呈现的较强极性及亲水疏油特性,造成其在基料中难以均匀分散,相容性差的缺点。为此,必须对CaCO3晶须进行表面改性,才能提高其与基体的界面结合力,改善复合材料的稳定性,提高复合材料的综合性能。

无机粉体新材料领域中有哪些热点产品?


中国粉体网讯  无机粉体新材料是以基础材料进行深加工而生产的具有特定功能、特定用途、量较小、品种及规格多、附加值高、技术密集的一类材料。随着国家大力发展战略性新兴产业,我国无机新材料迎来了历史上大好的发展机会。

加快无机新材料前沿技术的研究,突破关键技术瓶颈,提高已有品种质量水平,并延伸发展下游、高端制品及应用推广,是无机新材料发展的重中之重。以下是对我国无机新材料产业中的部分热点产品及技术初步的分析。

1、无机纳米材料

纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术及纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等方面。其中纳米材料技术着重于纳米功能性材料的生产(超微粉、镀膜、纳米改性材料等),性能检测技术(化学组成、微结构、表面形态、物、化、电、磁、热及光学等性能)。纳米加工技术包含精密加工技术(能量束加工等)及扫描探针技术。

(1)纳米二氧化钛

纳米TiO2,具有较大的比表面积和更强的吸附能力,其独特的中空管式结构能够为光生电子的传输提供通道,提高了催化活性。TiO2光催化技术由于在污染土壤修复中具有高效、操作简便、费用低、无二次污染等优点,在土壤中农药污染、芳香族类污染、石油污染及重金属污染等方面用途广泛。由于TiO2具有无毒、廉价、化学稳定性强等特点,其光催化氧化技术已成为水处理领域的研究热点之一。


无机粉体新材料领域中有哪些热点产品?


(本文配图来源:网络)

(2)纳米氧化锌

纳米氧化锌由于具有粒子尺寸小、比表面积大、表面效应、量子尺寸效应等特点,表现出许多优于普通ZnO的特殊性能。在陶瓷、电子、光学、化工、生物、医药等许多领域展现出特殊的用途,其光催化性能更是受到关注。纳米氧化锌被紫外光照射后产生空穴和电子对,并衍生出羟基自由基等,空穴和羟基自由基具有较强氧化性,能分解多种有机物。


无机粉体新材料领域中有哪些热点产品?


(3)纳米二氧化硅

纳米SiO2是极具工业应用前景的纳米材料,它的应用领域十分广泛,几乎涉及到原所有应用SiO2粉体的行业。纳米二氧化硅的粒径小、比表面积大、生物相容性好,且具有纳米材料的表面界面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应等优点。就作为填料而言,不改变工艺流程,而只是替代粗晶SiO2,其制品的各项性能指标均会大幅提高。

(4)纳米氧化镁

纳米氧化镁作为一种新型的多功能无机材料,在许多领域有着广阔应用前景,随着人类生存环境的破坏,新型的细菌和病菌层出不穷,人类迫切需要一种新型高效的抗菌材料,纳米氧化镁在抗菌领域显示出了独特的优势。

(5)纳米碳酸钙

纳米碳酸钙作为一种新型高档无机功能性填料,其所具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,在磁性、催化性、光热阻和熔点等方面表现出与普通轻质碳酸钙不同的或反常的物理、化学特性,例如:增韧性、补强性、透明性、触变性、流平性和消毒杀菌等应用方面的特殊性能。

2、先进陶瓷材料

先进陶瓷是采用高度精选或合成的原料,具有精确控制的化学组成,按照便于控制的制造技术加工、便于进行结构设计,并且有优异特性的陶瓷。由于其特定的精细结构和其高强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、导电、绝缘、磁性、透光、半导体以及压电、铁电、声光、超导、生物相容等一系列优良性能,被广泛应用于国防、化工、冶金、电子、机械、航空、航天、生物医学等国民经济的各个领域。目前,全球范围内先进陶瓷技术快速进步、应用领域不断拓宽及市场稳定增长的发展趋势较明显。

(1)高端陶瓷粉体

配方、配料是制造先进陶瓷主要的核心技术之一,也是先进陶瓷产业发展的关键。先进陶瓷材料的性能在一定程度上是由其显微结构来决定,而显微结构的优劣取决于制备工艺过程。先进陶瓷的制备工艺过程主要由粉体制备、成型和烧结等主要环节组成。在三个环节中,粉体制备是基础,若基础的粉体质量不高,即使在成型和烧结时做出再大的努力,也难以获得理想的显微结构和高质量的先进陶瓷产品。

(2)结构陶瓷

结构陶瓷主要基于材料的力学和结构用途,具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等特点,结构陶瓷主要材料有氮化硅、碳化硅、二氧化锆、碳化硼、二硼化钛、氧化铝和赛隆等。

无机粉体新材料领域中有哪些热点产品?

(3)电子陶瓷

电子陶瓷是先进陶瓷中较为成熟的技术产品,大约占先进陶瓷市场份额的65%。主要用于芯片、电容、集成电路封装、传感器、绝缘体、铁磁体、压电陶瓷、半导体、超导等。主要材料有钛酸钡、氧化锌、钛锆酸铅、铌酸锂、氮化铝、二氧化锆和氧化铝等。


无机粉体新材料领域中有哪些热点产品?


(4)生物陶瓷

生物陶瓷除用于测量、诊断、治疗外,主要是作为生物硬组织的代用材料,可应用在骨科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼科、耳喉鼻科及普通外科等各个方面。生物医用材料目前已成为各国科学家竞相研究和开发的热点。

无机粉体新材料领域中有哪些热点产品?


3、无机晶须材料

(1)CaCO3晶须具有良好的热稳定性和力学性能,在复合材料制备等领域应用前景广阔。然而,CaCO3晶须表面呈现的较强极性及亲水疏油特性,造成其在基料中难以均匀分散,相容性差的缺点。为此,必须对CaCO3晶须进行表面改性,才能提高其与基体的界面结合力,改善复合材料的稳定性,提高复合材料的综合性能。

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