高新技術(shù)的發(fā)展對材料的要求越來越高,，而材料又是技術(shù)進步的關(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、導電,、電磁,、吸附等特殊性能的材料。因此,，對材料特殊性能及品質(zhì)要求的提高,，使人們不斷地開發(fā)超微細粉體這一新興填料體系。
當前超微細粉體材料的研究開發(fā)受到各國重視,。英國成立了新型先進材料制造技術(shù)中心,，研究包括陶瓷在內(nèi)的超微細粉體材料；韓國科學技術(shù)研究院提出的科技發(fā)展戰(zhàn)略及五年發(fā)展計劃中提到對下一代技術(shù)革新起開創(chuàng)作用的項目,，也列出了包括精細陶瓷在內(nèi)的超微細粉體材料,；日本超微細粉體材料的開發(fā)涉及到70個公司，50多個研究機構(gòu),；美國國家關(guān)鍵技術(shù)小組預(yù)測了多項對全國未來發(fā)展至關(guān)重要的關(guān)鍵技術(shù),，包括材料的合成與加工、電子,、光學材料,、陶瓷材料及復合材料，并在20世紀90年代初就把納米技術(shù)列入“政府關(guān)鍵技術(shù)”及21世紀初的重要研究方向,。
隨著各國開發(fā)力度的加大,，新品種也層出不窮。近兩年德國德固薩公司不斷推出了不同用途的SiO2系列品種,，如A200,、A300用在聚酯凝膠涂料中，R872作為特種樹脂流變劑和橡膠改性專用SiO2,；美國PPG公司推出消光劑等系列超微細SiO2新品種,。據(jù)初步統(tǒng)計SiO2新品種的開發(fā)涉及到十余家公司、幾十個品種,。另外,，美國的礦物工業(yè)公司在北美范圍內(nèi)建立了30余家超微細碳酸鈣生產(chǎn)廠，生產(chǎn)不同牌號的碳酸鈣,；日本開發(fā)了PTC熱敏電阻用鈦酸鋇,，還有多家公司聯(lián)合開發(fā)了氮化硅新材料，并為適應(yīng)電子零部件、合成樹脂和絕緣體應(yīng)用投資5億日元建成了世界第一個合成云母廠,；美國的金剛石公司開發(fā)了鈦酸鋁鋯耐熱沖擊陶瓷,；挪威開發(fā)了多種用途的ZrO2，涉及到十幾家公司,。
超微細粉體填料具有超常的效果,。當將超微細無機粉體材料或顏料加到油墨或油漆中時，會使色彩艷麗而發(fā)光,。加到涂料中可使粘合度大加強,。納米級白炭黑能賦予橡膠極高的抗張強度、抗撕裂性和而磨性,。超微細γ-Fe2O3磁粉用在錄音帶或錄像帶中,，信息儲存量比普通磁粉高10倍。在海灣戰(zhàn)爭中,，美國的隱身戰(zhàn)斗攻擊機F-117A號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)導致材料機械性能,、熱傳導性能比一般材料優(yōu)異,。超微細粉體材料可使光學性質(zhì)和電學性質(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,。銅是良導體，但納米級銅不導電,，而絕緣的二氧化硅在20nm時則開始具有導電性,。
無機超微細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,、超導材料及光、電,、磁,、波的吸收材料（防紅外、防雷達隱蔽材料）等,。由于無機超微細粉體材料用途廣泛及其特殊的性能,，其價值大幅度提升。一般而言,。超微細粉體材料的價格比普通粉體材料高3-5倍,，有的甚至達到幾十倍。因此,，有針對性的開發(fā)超微細粉體材料已是大勢所趨,。
總體上看，無機超微細粉體材料今后的發(fā)展具有以下四大趨勢：
——微細化 在十多年前超微細粉體材料的研究對象是1μm以上的粉體,，而近年來超微細粉體材料的研究已進展到納米級,。隨著顆粒度的變小，使其本身的性能增強,，并可使光,、電、磁特性兼于一身,。比如,，日本電子公司開發(fā)的納米級壓電陶瓷材料的強度是傳統(tǒng)壓電陶瓷材料的3 倍。
——高純化 高純化是為實現(xiàn)物質(zhì)本身的特性,，防止外來雜質(zhì)的干擾,，如精細陶瓷的光、電,、磁材料及超導材料等均需高純度,。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,。
——功能化和復合化 功能化和復合化是人們對材料性能追求的結(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,；而復合的目的是人為地賦予材料新功能改進老功能,。比如在氧化鋯中添加少量的穩(wěn)定劑，強度和韌性會大大提高,，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，抗斷裂強度大大提高,。再如,，含有氧化銻的亞微米級氧化錫，不但導電而且透明,。
——精細化 材料的精細化是指粉體性能的精細化,，如對其顆粒度、粒度分布,、顆粒形狀,、比表面、孔容,、孔徑,、晶相、導電,、磁性,、光吸收、光導等一系列性能,，不同粉體有不同的要求,。如對不同類型的紙張要求不同晶相的炭酸鈣；封裝SiO2不同的形狀,，會產(chǎn)生不同的效果,。
目前，我國無機超微細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)，引進了十多套以超微細粉末為原料的涂裝成型加工生產(chǎn)線,，其中許多具有國際先進水平,。但至今仍未建立起與之配套的粉末產(chǎn)業(yè)。超微細粉體材料仍主要靠進口。另外,，我國目前從事超微細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,。因此必須加快發(fā)展超微細粉體材料,。
當前超微細粉體材料的研究開發(fā)受到各國重視,。英國成立了新型先進材料制造技術(shù)中心,，研究包括陶瓷在內(nèi)的超微細粉體材料；韓國科學技術(shù)研究院提出的科技發(fā)展戰(zhàn)略及五年發(fā)展計劃中提到對下一代技術(shù)革新起開創(chuàng)作用的項目,，也列出了包括精細陶瓷在內(nèi)的超微細粉體材料,；日本超微細粉體材料的開發(fā)涉及到70個公司，50多個研究機構(gòu),；美國國家關(guān)鍵技術(shù)小組預(yù)測了多項對全國未來發(fā)展至關(guān)重要的關(guān)鍵技術(shù),，包括材料的合成與加工、電子,、光學材料,、陶瓷材料及復合材料，并在20世紀90年代初就把納米技術(shù)列入“政府關(guān)鍵技術(shù)”及21世紀初的重要研究方向,。
隨著各國開發(fā)力度的加大,，新品種也層出不窮。近兩年德國德固薩公司不斷推出了不同用途的SiO2系列品種,，如A200,、A300用在聚酯凝膠涂料中，R872作為特種樹脂流變劑和橡膠改性專用SiO2,；美國PPG公司推出消光劑等系列超微細SiO2新品種,。據(jù)初步統(tǒng)計SiO2新品種的開發(fā)涉及到十余家公司、幾十個品種,。另外,，美國的礦物工業(yè)公司在北美范圍內(nèi)建立了30余家超微細碳酸鈣生產(chǎn)廠，生產(chǎn)不同牌號的碳酸鈣,；日本開發(fā)了PTC熱敏電阻用鈦酸鋇,，還有多家公司聯(lián)合開發(fā)了氮化硅新材料，并為適應(yīng)電子零部件、合成樹脂和絕緣體應(yīng)用投資5億日元建成了世界第一個合成云母廠,；美國的金剛石公司開發(fā)了鈦酸鋁鋯耐熱沖擊陶瓷,；挪威開發(fā)了多種用途的ZrO2，涉及到十幾家公司,。
超微細粉體填料具有超常的效果,。當將超微細無機粉體材料或顏料加到油墨或油漆中時，會使色彩艷麗而發(fā)光,。加到涂料中可使粘合度大加強,。納米級白炭黑能賦予橡膠極高的抗張強度、抗撕裂性和而磨性,。超微細γ-Fe2O3磁粉用在錄音帶或錄像帶中,，信息儲存量比普通磁粉高10倍。在海灣戰(zhàn)爭中,，美國的隱身戰(zhàn)斗攻擊機F-117A號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)導致材料機械性能,、熱傳導性能比一般材料優(yōu)異,。超微細粉體材料可使光學性質(zhì)和電學性質(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,。銅是良導體，但納米級銅不導電,，而絕緣的二氧化硅在20nm時則開始具有導電性,。
無機超微細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,、超導材料及光、電,、磁,、波的吸收材料（防紅外、防雷達隱蔽材料）等,。由于無機超微細粉體材料用途廣泛及其特殊的性能,，其價值大幅度提升。一般而言,。超微細粉體材料的價格比普通粉體材料高3-5倍,，有的甚至達到幾十倍。因此,，有針對性的開發(fā)超微細粉體材料已是大勢所趨,。
總體上看，無機超微細粉體材料今后的發(fā)展具有以下四大趨勢：
——微細化 在十多年前超微細粉體材料的研究對象是1μm以上的粉體,，而近年來超微細粉體材料的研究已進展到納米級,。隨著顆粒度的變小，使其本身的性能增強,，并可使光,、電、磁特性兼于一身,。比如,，日本電子公司開發(fā)的納米級壓電陶瓷材料的強度是傳統(tǒng)壓電陶瓷材料的3 倍。
——高純化 高純化是為實現(xiàn)物質(zhì)本身的特性,，防止外來雜質(zhì)的干擾,，如精細陶瓷的光、電,、磁材料及超導材料等均需高純度,。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,。
——功能化和復合化 功能化和復合化是人們對材料性能追求的結(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,；而復合的目的是人為地賦予材料新功能改進老功能,。比如在氧化鋯中添加少量的穩(wěn)定劑，強度和韌性會大大提高,，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，抗斷裂強度大大提高,。再如,，含有氧化銻的亞微米級氧化錫，不但導電而且透明,。
——精細化 材料的精細化是指粉體性能的精細化,，如對其顆粒度、粒度分布,、顆粒形狀,、比表面、孔容,、孔徑,、晶相、導電,、磁性,、光吸收、光導等一系列性能,，不同粉體有不同的要求,。如對不同類型的紙張要求不同晶相的炭酸鈣；封裝SiO2不同的形狀,，會產(chǎn)生不同的效果,。
目前，我國無機超微細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)，引進了十多套以超微細粉末為原料的涂裝成型加工生產(chǎn)線,，其中許多具有國際先進水平,。但至今仍未建立起與之配套的粉末產(chǎn)業(yè)。超微細粉體材料仍主要靠進口。另外,，我國目前從事超微細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,。因此必須加快發(fā)展超微細粉體材料,。
