超细粉体技术“点石成金”----走访国家特种超细粉体工程技术研究中心


来源:科技日报

乌黑的煤炭在这里摇身一变成为添加剂,传统橡胶、塑料有了它强度立刻提高3倍;随处可见的竹炭、橡树木炭、青冈木炭、俻长炭等,在这里一番磨砺后立刻价值千金,成了新型面料中的净化颗粒,有了它面料自己就可以轻松去除污垢;石英砂经超细化与球形化后,就可用作电子封装材料……这一切看似点石成金的神话故事,却真真实实地在国家特种超细粉体工程技术研究中心(以下简称超细粉体中心)内上演,为了一探究竟,记者特地专程前往。
  在南京理工大学5号门外一条幽静的小路旁,一幢2层办公楼、几幢中试实验室及普普通通的厂房坐落在一个非常不起眼的小院里,但是“国家特种超细粉体工程技术研究中心”的铜牌赫然挂在门口,让所有来访者明白这里是国内最领先的超细粉体技术研究应用中心。时间:2006年8月5日下午4点地点:中心办公楼向导:李凤生(中心主任)

  李凤生主任向记者介绍说,所谓超细粉体技术就是把人们常见的固态物体粉碎成为直径3微米以下的颗粒,此时颗粒的物理化学性能都发生了巨大的变化,能够发挥令人意想不到的作用。

  超细粉体技术的原理很简单,真正做起来却非常难。打个比方,大家都知道面粉是由小麦磨碎而成,但它的颗粒直径基本在30—50微米左右,这已是人们日常生活中所能见到的相当小的颗粒了。如果想继续粉碎,每提高一个微米等级,都需要付出巨大的努力,如果想把矿石、金属、易燃易爆物质等特殊材料均匀地粉碎成为3微米,有时甚至要达到1微米以下的颗粒就更不是一件容易的事了,而超细粉体技术的真本事就体现于此。

  李主任说,超细粉体中心的拿手活就是开展军民领域各种特种超细粉体的制备技术及装备研究,比如军民领域的各种易燃易爆、韧性、塑性、超硬、生物活性及刚柔混合等特殊材料的超细化制备技术与装备的研究开发;还有超细粉体的表面改性技术研究,以及纳米/微米粒子的复合技术与装备及应用研究、超细粉体制备过程的安全技术研究、特种超细粉体技术的工程化与应用研究。

  李凤生主任以当天上午刚刚通过鉴定的一项技术为例说,江苏宿迁市一家企业在偶然的机会听说一家德国公司曾经把一种煤炭超细粉碎后添加到橡胶、塑料产品中获得了意想不到的效果,力学性能提高2—6倍,抗老化性能也大大提高。但是因为矿产资源有限,德国公司只是进行了实验室研究。恰恰我国出产这种特殊的煤矿石,宿迁的企业准备在这个项目上大干一番,但是没想到第一道工序煤矿石粉碎上就遇到了麻烦,国内数家开展超细粉体研究的科研机构都没能啃下这块“硬骨头”,最后企业来到了南理工,李凤生带领科研人员用了仅仅6个月就开发出全套生产设备,成功地把煤矿石干法粉碎成为2微米的颗粒,完全达到企业的要求。时间:2006年8月5日下午5点地点:国家特种超细粉体工程技术研究中心

  实验室向导:杨毅(中心主任助理)

  听完了李凤生主任的介绍,记者急不可耐地想看看那些神奇的设备究竟是怎样“点石成金”的,于是超细粉体中心主任助理杨毅博士带着我参观了中心的实验室。

  进入实验室首先看到的是一台粉碎机,主体如同一个烧开水的小锅炉,但是这台貌似普通的粉碎机能耐却很大,曾经出口到法国广受好评,它最大的特点是安全性高、粉碎颗粒小,脾气火爆的炸药经它粉碎也不会有爆炸的危险,粉碎的颗粒最小直径可以达到0.3微米。

  杨毅向记者介绍说,不久前他们用这台设备为南京及上海多家单位开发的新型特种油漆涂料,经过超细粉碎后,涂料颗粒直径由原来的10—20微米降低到1微米以下,从而使得油漆涂层非常之薄,而且黏附性能好、抗氧化性能强、不易脱落。

  在另一间实验室内,记者见到超细粉体中心特有的专利技术生产的双向球磨粉碎机,这种技术设备已在国内8家单位推广应用。比如在上海海诺碳业建成的1000吨竹碳粉碎生产线,生产出的超细竹碳粉直径达到1微米以下,甚至可生产出纳米级粉体。这种超细竹碳粉能够产生大量负离子,具有杀菌、抗辐射等特性,可以用来制作具有自洁净功能的衣服,目前这种产品全部出口到日本,价格也由粉碎前的1000元/吨骤升至20万元/吨。(记者张晔)
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