功能性礦物及應(yīng)用-展示頁(yè)
2025-06-27 21:36本頁(yè)面
【正文】 能研究及應(yīng)用將成為礦物材料重點(diǎn)研究的方向。奈米科學(xué)在礦物材料領(lǐng)域的應(yīng)用起步較晚，但天然礦物中的各種奈米級(jí)結(jié)構(gòu)早己引起重視。礦物材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用是許多學(xué)科綜合的結(jié)果，涉及範(fàn)圍非常廣泛，本文僅對(duì)其中的一些重要發(fā)展方向加以探討。其含義包括四個(gè)方面：n 能被直接利用或經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的加工處理（如破碎、選礦、切割、改性等）即可利用的天然礦物、巖石；n 以天然的非金屬礦物、巖石為主要原料，通過(guò)物理化學(xué)反應(yīng)(焙撓、熔融、燒結(jié)、膠結(jié)等)製成的成品或半成品材料；n 人工合成的礦物或巖石；n 這些材料的直接利用目標(biāo)主要是其自身具有的物理或化學(xué)性質(zhì)，而不局限於其中的個(gè)別化學(xué)元素。功能性礦物及應(yīng)用一、礦物材料礦物材料（Mineral Materials）是70年代末由地質(zhì)學(xué)工作者提出的一個(gè)新概念，並很快發(fā)展成為一門相對(duì)獨(dú)立的學(xué)科。礦物材料定義為：在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中具有應(yīng)用價(jià)值的天然礦物、巖石及其製成品和仿製品。礦物材料屬於無(wú)機(jī)非金屬材料範(fàn)疇，但涉及範(fàn)圍卻十分廣泛。1. 奈米礦物材料奈米技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用風(fēng)靡全球，在今後相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期裏，仍將是材料領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。許多天然礦物（如沸石類、粘土類礦物及其改性化合物）具有奈米級(jí)孔道結(jié)構(gòu)以及離子交換、吸附性能；絕大部分天然礦物具有奈米尺度的參雜結(jié)構(gòu)，層狀結(jié)構(gòu)的礦物的層間結(jié)構(gòu)可被擴(kuò)充或壓縮。其中，奈米級(jí)的礦物粉體的製備、礦物孔道結(jié)構(gòu)的改造及其應(yīng)用將得到優(yōu)先發(fā)展。環(huán)境材料是指那些對(duì)資源和能源消耗最少，對(duì)生態(tài)環(huán)境影響最小，再生迴圈利用率最高或可分解使用的，具有優(yōu)異使用性能和特別優(yōu)異的環(huán)境協(xié)調(diào)性的材料，以及那些直接具有淨(jìng)化環(huán)境，修復(fù)環(huán)境能力的材料。隨著環(huán)境壓力的增加人們?cè)谘芯俊⒃O(shè)計(jì)、製備材料和使用、廢棄材料時(shí)，強(qiáng)化環(huán)境意識(shí)，不片面追求最大限度地發(fā)揮材料的性能或功能而忽視環(huán)境問(wèn)題；在滿足用戶對(duì)材料性能的要求的同時(shí)，應(yīng)盡可能節(jié)約資源和能源，減少對(duì)環(huán)境的污染；充分重視材料在整個(gè)使用壽命週期中與環(huán)境的協(xié)調(diào)性，並將其作為重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。一般而言，天然礦物是一類資源豐富、價(jià)格低廉、能源消耗最少、污染少、與環(huán)境協(xié)調(diào)性最佳的材料。以蒙脫石、沸石等層狀、多孔狀礦物研製的抗菌材料已用於日用消費(fèi)品。具有奈米或微米級(jí)尺度的多孔結(jié)構(gòu)的礦物材料和用於載體、催化、過(guò)濾媒介的礦物材料以及對(duì)已有材料的綠色化改造，將是環(huán)境礦物材料研製、開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。3. 能源礦物材料尋求新能源和節(jié)約現(xiàn)有的能源，是全人類面臨的重要課題之一。材料的節(jié)能既體現(xiàn)在其生產(chǎn)過(guò)程中能耗較低，更體現(xiàn)於它在、使用過(guò)程中具有減少能量損失的作用。這類材料主要利用其自身在三維空間內(nèi)的高氣孔率所賦予材料的低導(dǎo)熱率而使材料具有一定的絕熱性能，今後它仍將是隔熱材料的主體，但在進(jìn)一步提高材料強(qiáng)度、降低導(dǎo)熱係數(shù)、減小容重、改善施工性能等方面還需加強(qiáng)研究。自然界的礦物因種類不同
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