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矿物材料学是以工业矿物学、工艺矿物学为前驱发展起来的新兴边缘应用学科
发表日期:2019/12/16       点击:94
化学气相沉积(CVD)是在相当高的温度下,混合 表3 _些矿物的化学气相沉积沉积条件气相沉积的化学反应可由于等离子体的产生或由于激光的照射而得以激活CVD技术主要用于在矿物表面贵金属镀层,矿物基体包括各种难熔的石墨、 高岭石、硅灰石等,它们在高温下不易被反应气体侵蚀一些矿物基体的沉积条件如表3所示在矿物表面搜盖涂层实现矿物材料性质的变化,目的是提高矿物材料的外观装饰性或抗氧化性等,提 高其应用性能如利用金属化合物发生水解反应而在云母表面沉积出金属氧化物颗粒.制成珠光云母通过改性剂在矿物颗粒表酣的作用.使矿物表面具备与有机基体亲和力强的能力,改善复合材料 性能常用的改性剂有各种偶联剂、表面活性剂、有机硅、聚烯烃低聚合物等研究表明,改性剂与 矿物表面的作用以化学键合为主,氢键作用、物理吸附也有报道,为了解释矿物材料与有机基体之间 界血结合的力学形态,提出了可变形理论和约束层理论。改性剂处理主要用来生产在塑料和橡胶中使 用的以补强作用为n的的矿物材料。
八、 矿物材料的掺杂和复合技术
掺杂复合始终适矿物材料研究中的重要课题,对新材料的研究,主要是关于材料掺杂改性的掺杂 剂选择、掺杂方法的实验、合理的掺杂含M确定等实验和理论上的研究。在理论方面,人们往往是应 用量子力学理论计算杂质能级、点缺陷形成能和掺杂引起的能带结构的变化,应用量子化学理论计算 杂质的键价号材料结构的关系等:
掺杂复合过程不仅仅是单纯的物理、化学过程,还包含晶体结构的变化,涉及固体物理、结构化 学、表面化学等诸多学科矿物颗粒直接或在化学处理过程中通过掺杂(加入掺杂剂)可改变矿物的 结构,实现电、磁、光等功能。常用的掺杂方式主要有直接添加、反应(如共沉淀)掺杂、高能辐照 掺杂等复合主要集中在复合材料的制备。
研究重点是掺杂剂的设计、最佳掺杂量的计算和材料应用性能的开发,,
九、 矿物材料的发展前沿
对材料加工和性能的卨要求使矿物材料的发展日新月异,高新技术的渗人和多学科的交叉引发矿 物材料物理加工许多新的思路矿物材料的结构、尺度与物化性能的基础研究,从矿物成分的离子价 态、配位、局域、对称、有序度、键性、电子构造、磁性、电荷密度分布,到矿物的原子与电子结构、 分子结构、晶体结构、相结构、晶粒结构、表面与晶界结构、缺陷结构等;从纳米以下、纳米、微米 到毫米及更宏观的结构层次,研究矿物材料的物化性能,为矿物材料研究提供基本信息
矿物材料学是以工业矿物学、工艺矿物学为前驱发展起来的新兴边缘应用学科,目前基本局限于 最简单的初级利用和简单的祖加工阶段P随着国民经济的发展,这种状况远远满足不r要求,这预示 着要向其纵深方向的发展,必须进行精细加工受启于新型碳材料的发展,我们认为必须进行原子、 分子尺度上的结构工程研究二次世界大战后,经济飞速发展的一个重要原因就是受益于对具有高附 加值的矿物材料深加工研究。所以,矿物材料的研究前沿核心在于以下两个方面:①从矿物材料最本 质的结构出发,研究和开发高附加值、超性能的新材料在矿物结构基础上进行分子、原子工程修饰, 改变结构、提高矿物材料的性能.从而创造新材料,提高性价比。②研究矿物晶体结构与材料性能的 关系,创造出新型纳米级结构功能材料从矿物晶体结构上进行的工作已经能够证明这一点,包含、 再生和环带结构已经被用来制造微型电容器,内部颗粒导电、外部环不导电就会产生千万个微型电容器微观组合,在功能材料方面得到极好的应用。这主要是从对矿物岩石颗粒晶界、晶粒结构的研究而 得到的成果。
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