漂珠的表面改性及功能化应用
漂珠是粉煤灰中的空心微珠,具有中空、质轻、高强、耐高温、保温绝缘等特性,通过表面改性可进一步拓展其功能化应用。表面改性旨在改变漂珠的物理化学性质或赋予新功能,常用方法包括非均相沉淀法、溶胶-凝胶法、化学浸渍法和化学镀法。例如,利用硫酸钛为钛源,通过非均相沉淀法在漂珠表面制备TiO?包覆层,可增加其密度并改善悬浮性,同时增强耐蚀性和界面结合力。
功能化应用方面,改性漂珠在多个领域展现独特价值。在涂料工业中,改性漂珠作为填料可显著提升涂料性能:其球形结构降低树脂用量,提高固体含量;中空特性赋予涂料优良隔热效果;表面惰性增强耐候性和抗化学腐蚀性。例如,将改性漂珠与钛白粉、丙烯酸乳液复合制备的反射涂料,兼具高反射率和隔热性能,可应用于建筑外墙节能。
在复合材料领域,改性漂珠可作为增强相提升材料性能。通过表面镀镍或制备Ni-P/漂珠复合涂层,可改善其与金属基体的界面结合,用于航空航天、船舶制造等领域,实现轻量化与耐高温的平衡。此外,改性漂珠还可用于油田固井、管道防腐保温等工程,密度低的特性可减轻泥浆重量,提高钻探效率。
近年来,漂珠的功能化研究不断深入。例如,通过表面设计反射三角板结构,可制备出反射性能优异的改性漂珠,用于光热转换领域。