漂珠的表面改性及功能化應(yīng)用
漂珠是粉煤灰中的空心微珠,具有中空、質(zhì)輕、高強(qiáng)、耐高溫、保溫絕緣等特性,通過表面改性可進(jìn)一步拓展其功能化應(yīng)用。表面改性旨在改變漂珠的物理化學(xué)性質(zhì)或賦予新功能,常用方法包括非均相沉淀法、溶膠-凝膠法、化學(xué)浸漬法和化學(xué)鍍法。例如,利用硫酸鈦為鈦源,通過非均相沉淀法在漂珠表面制備TiO?包覆層,可增加其密度并改善懸浮性,同時(shí)增強(qiáng)耐蝕性和界面結(jié)合力。
功能化應(yīng)用方面,改性漂珠在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)獨(dú)特價(jià)值。在涂料工業(yè)中,改性漂珠作為填料可顯著提升涂料性能:其球形結(jié)構(gòu)降低樹脂用量,提高固體含量;中空特性賦予涂料優(yōu)良隔熱效果;表面惰性增強(qiáng)耐候性和抗化學(xué)腐蝕性。例如,將改性漂珠與鈦白粉、丙烯酸乳液復(fù)合制備的反射涂料,兼具高反射率和隔熱性能,可應(yīng)用于建筑外墻節(jié)能。
在復(fù)合材料領(lǐng)域,改性漂珠可作為增強(qiáng)相提升材料性能。通過表面鍍鎳或制備Ni-P/漂珠復(fù)合涂層,可改善其與金屬基體的界面結(jié)合,用于航空航天、船舶制造等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)輕量化與耐高溫的平衡。此外,改性漂珠還可用于油田固井、管道防腐保溫等工程,密度低的特性可減輕泥漿重量,提高鉆探效率。
近年來,漂珠的功能化研究不斷深入。例如,通過表面設(shè)計(jì)反射三角板結(jié)構(gòu),可制備出反射性能優(yōu)異的改性漂珠,用于光熱轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。