矿物表面改性研究的现状与发展
黏土矿物疏水改性研究现状及发展
矿物 由一个硅氧四面体 晶片和一个铝氧八面体晶片
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ９ － １ ６
基金项 目： 国家 自然基 金项 目（ ５ １ １ ７ ４ ０ ０ ６ ） ； 安徽省 自然基金项 目（ １ １ ０ ４ ０ ６ ０ ６ Ｍ１ ２ １ ） ； 安 徽省科技计划项 目（ １ １ ０ ６ ｂ ０ １ ０ ５ ０ ６ ３ ） 作者简介 ： 高 丽娜 （ １ ９ ８ ６ 一 ） ， 女， 硕 士研 究生 ， 研究方 向为黏土矿物疏水 聚团沉降 。
第 １ 期 ２ ０ １ ４年 ２月
矿 产 综 合 利 用
Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｕ ｒ ｐ ｏ ｓ ｅ Ｕｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ Ｒｅ ｓ ｏ ｕｒ ｃ ｅ ｓ
Ｎｏ ．１ Ｆｅ ｂ ． ２ ０１ ４
黏 土 矿 物 疏 水 改 性 研究 现 状 及 发 展
剂、 改性 设备 、 改性效果表征的研究现状 及存在 问题 ， 提出 了黏 土矿 物疏 水改性技 术发展 方 向 ， 为黏 土矿物 的 应 用提供参考依 据。 关键词 ： 黏土矿物 ； 疏水改性 ； 表 面改性剂 ； 设备； 工艺
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ — ６ ５ ３ ２ ． ２ ０ １ ４ ． Ｏ １ ． ０ ０ ５
体片与八面体片组合形式不 同， 将结构层分为 １： １
层 型 和 ２： １层 型 ２个基 本类 型 。１：１ 层 型 的黏 土
成较厚水化膜 。水化作用有 以下三方面产生 ： ① 静 电吸引 ， 水分子为极性分子 ， 受黏土表面负电荷静 电 吸引而相互排列聚集在黏土表面 ； ②氢键 ， 水分子可 与黏土表面的氧或氢氧基 形成 氢键 ， 吸附到黏土表
材料表面改性方法及其对材料特性的影响
材料表面改性方法及其对材料特性的影响材料表面改性作为一种重要的工艺方法，在各个领域中得到了广泛应用。
通过改变材料表面的属性，可以提高材料的性能、增强其适应性和延长其使用寿命。
本文将对材料表面改性的方法进行介绍，并讨论其对材料特性的影响。
一、材料表面改性方法1. 化学改性化学改性是指利用化学反应在材料表面形成新的化合物或增加特定的功能基团，以改变材料表面的性质。
这种方法可以在材料表面形成化学键，并通过重组原子和分子来改变材料的性能。
常见的化学改性方法包括表面涂覆、表面功能化修饰和表面共价交联等。
2. 物理改性物理改性是指通过物理手段改变材料表面的性质。
常见的物理改性方法包括物理气相沉积、物理吸附和表面重构等。
这些方法通过精确控制温度、压力和表面处理等条件，将材料的物理特性改变到所需的程度。
3. 等离子体改性等离子体改性是指利用等离子体在材料表面产生激发态物种，通过与材料表面相互作用，改变材料表面的性质。
等离子体改性方法包括等离子体溅射、等离子体聚合和等离子体改性复合材料等。
这些方法具有操作简便、生产效率高和对材料的适应性广等优点。
二、表面改性对材料特性的影响1. 表面能的改变材料的表面能决定了材料与其他物质之间的相互作用。
改变材料表面的化学组成和结构可以改变材料的表面能，从而影响其润湿性、粘附性和抗腐蚀性等特性。
例如，通过等离子体改性可以将不润湿材料转变为高润湿性材料，提高其表面润湿性。
2. 表面粗糙度的调控材料表面的粗糙度对其性能具有很大影响。
通过表面改性可以调控材料的表面粗糙度，从而影响其摩擦特性、光学性能和电子性能等。
例如，通过化学改性可以在材料表面形成微观结构，增加表面积和粗糙度，提高材料的摩擦性能。
3. 表面化学活性的提高材料的表面化学活性影响其与其他物质之间的反应性。
利用表面改性方法可以提高材料表面的化学活性，从而增强其吸附能力、催化性能和生物相容性等特性。
例如，通过表面共价交联可以使材料表面形成新的活性基团，增强材料的化学反应活性。
稀土材料的表面改性与性能优化研究分析
稀土材料的表面改性与性能优化研究分析稀土材料因其独特的电子结构和物理化学性质，在众多领域展现出了不可替代的应用价值。
然而，要充分发挥稀土材料的性能优势，表面改性成为了关键环节。
通过对稀土材料表面进行改性处理，可以显著优化其性能，拓展其应用范围。
稀土材料的表面性质对其整体性能有着至关重要的影响。
表面的化学组成、结构、粗糙度等因素直接决定了材料与外界环境的相互作用方式。
例如，未经处理的稀土材料表面可能存在杂质、缺陷和不稳定性，从而限制了其在某些高端应用中的表现。
目前，常见的稀土材料表面改性方法多种多样。
其中，化学镀是一种常用的手段。
通过在稀土材料表面进行化学镀，可以在其表面形成一层均匀、致密的金属或合金镀层。
这不仅能够改善材料的导电性和耐腐蚀性，还可以增强其表面硬度和耐磨性。
物理气相沉积（PVD）技术也是一种有效的表面改性方法。
PVD 能够在低温下将靶材的物质沉积在稀土材料表面，形成具有特定性能的薄膜。
例如，通过 PVD 沉积一层氮化物薄膜，可以显著提高稀土材料的表面硬度和抗氧化性能。
此外，溶胶凝胶法在稀土材料表面改性中也有广泛应用。
这种方法可以在材料表面制备出均匀、纯度高的涂层，有效改善其光学、电学等性能。
表面改性对稀土材料性能的优化是多方面的。
在磁性方面，经过改性处理后的稀土磁性材料，其磁性能得到显著提升，磁矩排列更加有序，从而提高了磁存储密度和磁能积。
在光学性能方面，改性后的稀土材料可以实现更高效的发光和更窄的发射带宽，使其在照明、显示等领域具有更出色的表现。
在催化性能方面，优化后的表面结构和化学组成能够提供更多的活性位点，增强催化反应的效率和选择性。
然而，稀土材料的表面改性并非一帆风顺，还面临着一系列挑战。
首先，改性过程中的工艺参数控制要求极为严格。
比如，温度、压力、溶液浓度等微小的变化都可能导致改性效果的差异。
其次，如何实现大规模、均匀、稳定的表面改性仍然是一个技术难题。
特别是在工业生产中，需要保证改性后的稀土材料性能一致性，以满足市场的高标准要求。
石英粉体表面疏水化改性及其研究进展
石英粉体表面疏水化改性及其研究进展马宏相;陈荣芳;吕剑明【摘要】表面改性是非金属矿深加工的一种重要技术之一，能显著提高非金属矿的应用性能和实用价值。
本文通过表面改性原理、改性方法及工艺、改性剂及其应用，综述了近年来石英粉体改性技术的研究进展，并探讨了石英粉体表面改性技术的发展趋势。
%Surface modification was one of the most important methods in nonmetal deep processing , which can improve the application performances and practical values of nonmetal mineral.The resent research progress of quartz powder modification including principles , methods, technologies, modifier and its application were summarized.The surface modification tendency of quartz powder was also discussed.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】2页(P38-39)【关键词】石英粉体;表面改性;改性剂;趋势【作者】马宏相;陈荣芳;吕剑明【作者单位】贵州大学化学与化工学院，贵州贵阳 550003;贵州大学化学与化工学院，贵州贵阳 550003;贵州大学化学与化工学院，贵州贵阳 550003【正文语种】中文【中图分类】TD985石英的主要成分是SiO2，是地球上储量丰富的矿产资源之一。
由于具有稳定的物理和化学性能、无毒、无味、无污染、强耐酸性、耐高温、高耐湿、良好的透光性、抗辐射、低膨胀、低应力等性能，除应用于陶瓷、玻纤、保温材料、耐火材料等，在塑料、橡胶、油漆涂料、电绝缘封装材料等领域作为填料广泛使用，以提高复合材料性能，降低成本。
材料表面改性技术的发展与应用
材料表面改性技术的发展与应用材料表面改性技术是近年来发展迅速的一项技术，它能够对物质的表面性质进行改变，从而赋予材料新的功能和性能。
本文将介绍材料表面改性技术的发展历程，并探讨其在各行业的应用。
一、材料表面改性技术的发展历程材料表面改性技术最早出现在20世纪初，当时主要是通过化学处理和电化学方法对材料表面进行改性，使其具有防腐蚀、防划伤等性能。
随着科学技术的发展，材料表面改性技术逐渐丰富和完善。
在20世纪60年代，物理气相沉积技术（PVD）和化学气相沉积技术（CVD）的引入，使得材料的表面性质得到了更加精细的调控。
随着纳米技术的兴起，表面改性技术在纳米材料领域得到了广泛应用。
目前，各种表面改性技术如离子注入、溅射、电子束处理等已经成为材料工程的重要组成部分。
二、材料表面改性技术的应用领域1. 材料保护领域材料表面改性技术在材料保护领域具有广泛的应用。
例如，通过镀层技术对金属表面进行涂覆，可以防止金属氧化和腐蚀，延长材料的使用寿命。
此外，利用表面改性技术还可以改善材料的防水性、耐磨性和耐高温性能，提高材料在恶劣环境下的使用效果。
2. 生物医学领域生物医学领域对材料表面的要求极高，要求材料表面具有良好的生物相容性和生物附着性。
材料表面改性技术可以通过对材料表面进行生物修饰，改变材料的亲水性和亲油性，使其更适合于生物医学应用。
例如，通过在材料表面引入特定的功能基团，可以实现药物的慢释放和靶向释放，提高治疗效果。
3. 光电子领域材料表面改性技术在光电子领域具有重要的应用价值。
通过对材料表面进行微细结构的改变，可以实现光的反射、透射和散射的控制，从而实现对光的定向传播和调控。
利用表面改性技术可以制备出具有特定光学性质的纳米材料，应用于光电器件和光信息存储等领域。
4. 环境保护领域材料表面改性技术在环境保护领域起着重要的作用。
例如，利用表面改性技术可以制备具有高吸附性能的材料，用于水处理和废气处理等环境污染治理工作。
矿物加工学的现状与发展
3 矿物加工学科旳形成
• 这就需要综合利用多学科旳知识与新成就 , 寻找新旳学科起点，开发新旳科学技术 , 以实 现矿物资源旳综合利用，包括分离、富集贫细 矿物资源旳新技术工艺和设备，对矿物旳提纯 与精加工，环境旳综合治理，矿物新用途旳开 发等。矿物资源旳利用已不单纯是经过“选矿 ”得到矿产品旳问题，而是综合“加工”利用 旳问题。为此，近几十年来选矿及相邻学科旳 科技工作者在选矿学科及交叉学科领域 , 进行 了大量旳基础理论与工艺技术旳研究。同时， 由于相邻学科旳发展 , 如电化学、量子化学、 表面及胶体化学、紊流力学、生物工程、冶金
2 选矿学科旳形成
• 人类利用矿物资源已经有数千年旳历史。不论是公元前 几千年旳古埃及，还是中世纪旳罗马帝国时代，或者是 中国古代，因为科学技术水平整体落后，社会生产力低， 人类利用旳矿物资源主要是经过手工作业从天然矿石中 得到旳，如淘金、人工溜槽、手动跳汰筛、洗矿槽等原 始重选措施及鹅毛蘸油刮取浮在水面上旳金粉等原始浮 选措施。我国古代将原始旳重选、浮选总结为“澄、淘、 飞、跌”。我国明代宋应星所著《天工开物》(1637 年 ) 一书中，对铁砂和锡砂旳开采选别已经有描述， 见图 1-1 。这些手工作业虽然有近代“表层浮选” 、 “重选”旳影子 , 但还算不上是一门工业技术 , 这种 现象一直延伸到19世纪中期 ndbook of Ore Dressing(1927年第1版，1944年第2 版);Gaudin旳Flotation(1932年第1 版，1957年第2版)；澳大利亚旳 Sutherland和Wark旳Principles of Flotation (1955年第1版);原苏联 Bogdmov旳Theory and Technology of Flotation(1959).
中国无机粉体表面改性技术发展现状
中国无机粉体表面改性技术发展现状郑水林（中国矿业大学北京校区北京 100083）摘要：目前应用的表面改性工业主要有干法工艺、湿发工业、复合工艺三大类；表面改性设备部分是从化工、塑料、粉碎、分散等行业中引用过来的，专用粉体表面改性设备的开发始于20世纪90年代后期；表面改性剂主要有偶联剂、表面活性剂、有机低聚物、不饱和有机酸、有机硅、水溶性高分子以及金属氧化物及其盐等；表征技术有直接表征和对表面改性粉体应用性能的表征两种。
本文综述了中国无机粉体表面改性技术的现状并对其主要发展趋势进行了分析和展望。
关键词：无机粉体表面改性改性剂改性机前言以硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氧化物、氢氧化物、碳化物等为主要成分的无机粉体及其复合无机粉体是一类在现代工业、农业、建筑、交通运输、航空航天、环保等领域得到广泛应用的新材料。
这类新型无机粉体材料除了粒度微细且分布合理外，另一个重要特征是表面性质依用途不同进行了表面改性或优化处理，其目的是改善粉体的应用性能，如提高无机粉体的分散性、与复合材料中基料的相容性、改善材料的电性、热性、光性、耐侯性、化学稳定性以及改善复合材料的力学性能等【1】。
在复合材料迅速发展的现代社会，作为复合材料填料的无机粉体已逐渐成为复合材料不可或缺的重要组成部分。
无论是有机/无机复合材料还是无机/无机复合材料，粉体的表面特性，特别是超细粉体和纳米粉体的表面特性，是影响材料性能的关键因素之一。
其它诸如涂料或涂层材料吸附与催化材料等，粉体的表面性质都是决定其材料性能的关键因素之一。
正因为如此，粉体表面改性或表面处理技术已成为粉体加工技术的重要组成部分之一。
中国在这一领域虽然起步较晚，但近二十年来，尤其是近十年来，也有了较快发展【2】。
表面改性技术的主要组成部分是表面改性工艺、设备、表面改性剂及其配方、应用和表征技术等几方面，本文以工业化表面改性或表面处理技术为基点，简要回顾总结我过无机粉体表面改性技术的发展现状及其发展趋势。
无机粉体表面改性技术发展现状与趋势
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（ ｈｎ ｎｖｒ ｔ ｏ ｎ ｇ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙ （ ｅ ｎ ， ｅ ｎ ０ ０ ３ Ｃ ｉａ Ｃ ｉ Ｕ ｉ ｓ ｙ ｆＭｉｉ ａ ｅ ｉ ｎ ｅｈ ｏ ｇ Ｂ ｌ ｇ） Ｂ ｌ ｇ １０ ８ ， ｈｎ ） ｏ ｉ ｔ ｉ ｔ Ａ ｓ ａ ｔＳ ｒ ｃ ｏ ｉｃｔ ｎ ｉ ｏ ｅｏ ｅｍ ｊｒｔ ｈ ｉ ｅ ｒ ｒ ｅｓ ｇｉｏｇｎｃｐ ｗ ｅｓ ｗ ｉ ａ ｔ ｏｔ ｍ ｂ ｔ ｃ ：ｕ ａ ｅｍ ｄｆ ａ ｏ ｎ ｆ ｈ ａ ｃ ｎｑ ｓ ｏ ｏ ｓｉ ｎｒａ ｉ ｏ ｄ ｒ ， ｈｃ ｈ ｓｕｍ ｓ ｉ — ｒ ｆ ｉ ｉ ｓ ｔ ｏ ｅ ｕ ｆ ｐ ｃ ｎ ｈ
表面 改性是 优化无 机粉 体材 料性 能 的关键 技术 之一 ， 对提 高无机 粉 体 的应用 性 能和 价 值起 着 至关 重要 的作 用 。中 国无 机粉体 表 面改性 技术 的研 究 开 发始 于 ２ ０世 纪 ８ ０年代 。２ ０世 纪 ９ Ｏ年 代 以后 ， 由 于 塑料 、 胶 、 料 等 相关 产 业 的快 速 发展 ， 国无 橡 涂 中 机粉 体表 面改性 技 术 的研 发 和 应 用 速 度加 快 ， 于 并
２ ０世纪 ９ ０年 代末 开始 了专 用 于表 面 改性 设 备 的研
面改 性方 法 ， 它利 用有 机 表 面 改性 剂 分 子 中 的官 能
团在 颗粒 表 面 吸 附或 化 学 反 应 对 颗 粒 表 面 进 行 改 性 。所用 表 面改性 剂 主要 有 偶联 剂 （ 烷 、 酸 酯 、 硅 钛
பைடு நூலகம்
ｒｚ ｄ； ｎ ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｐ ｏｐ ｃ ｎ ｒｎ ｒ ｌｏ ｆ ｒ ｃ ｓ ｄ ｉｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｒ ｓ ｅ ｔ ｄ ｔｅ ｄ ｗｅｅ ａｓ ｏ ｅ ａ ｔ ． ａ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ ｎ ｒａ ｉ ｐ ｗｄ ｒ ； ｃ ａ ｉ ｏ ｕ ａ ｅｍｏ ｉ ｃ ｔ ｎ；ｕ ａ ｅ ｍｏ ｉ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ：ｉ ｏ ｇ ｎ ｃ ｏ ｅ ｓ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｍ ｆｓ ｒ ｃ ｄｆ ａ ｉ ｓ ｒ ｃ ｄ ｆ ｒ ｆ ｉ ｏ ｆ ｉ