當(dāng)高嶺土的顆粒粒徑達(dá)到納米量級(jí)以后，會(huì)出現(xiàn)一些納米微粒所特有的性質(zhì)，具體如下：
（1）表面效應(yīng)
納米高嶺土粉體由于顆粒非常細(xì)小，比表面積隨之增大，顆粒表面的原子數(shù)也增多，由于原子配位的不足及高表面能，使這些原子具有高的活性，很容易與其他原子結(jié)合。
（2）小尺寸效應(yīng)
由于超細(xì)晶粒尺寸使納米高嶺土粉體材料有相當(dāng)大一部分原子處于納米晶界之中。而納米晶界具有既無(wú)長(zhǎng)程有序又無(wú)短程有序的特性，原子排列呈隨機(jī)性，原子在外力變形條件下容易遷移，因此表現(xiàn)出良好的韌性與一定的延展性。
同時(shí)小尺寸效應(yīng)使納米高嶺土粉體的光吸收性顯著增強(qiáng)，并產(chǎn)生吸收峰的等離子共振頻移。納米高嶺土的獨(dú)特性質(zhì)使其具有廣闊的應(yīng)用前景。
根據(jù)高嶺土的晶體結(jié)構(gòu)和納米顆粒所具有的特點(diǎn)，納米級(jí)高嶺土顆粒的最小尺度應(yīng)建立在其片狀結(jié)構(gòu)不遭到破壞的基礎(chǔ)上，只有這樣顆粒才會(huì)兼具高嶺土以及納米顆粒的特性。
▽比利時(shí)矽比科納米高嶺土性能指標(biāo)
（1）機(jī)械粉碎法
用各種超微粉碎機(jī)將原料直接研磨粉碎成超微粉?？刹捎酶煞ㄑ心セ蛘邼穹ㄑ心?。與干法制備相比，濕法中的水可作為載體介質(zhì)，所研磨制備的產(chǎn)品顆粒粒度較細(xì)、粒度分布較窄。
缺點(diǎn)：濕法制備的粉體需要進(jìn)行后續(xù)干燥，且研磨后的顆粒有可能會(huì)在干燥過(guò)程中產(chǎn)生團(tuán)聚，這就使得濕法研磨制備超細(xì)粉體的工藝流程較為復(fù)雜。
（2）分級(jí)法
高嶺土顆粒的大小由沉降速度判斷得出。此法的優(yōu)點(diǎn)是可得到不同級(jí)配的高嶺土顆粒。
缺點(diǎn)：這種方法只適用于粒度分布較廣的顆粒（粒度小于2μm的產(chǎn)品在水中的懸浮性較好）。此法成本高，產(chǎn)出率很低，不適合在工業(yè)上應(yīng)用。
（3）化學(xué)合成法
該法采用偏鋁酸鈉（鋁土礦的堿溶出物）與酸性硅溶膠（泡花堿酸化脫鈉產(chǎn)物）為原料通過(guò)一系列方法得到納米級(jí)合成高嶺土。其純度高，懸浮穩(wěn)定性、光散射性以及其他性能俱佳，但合成成本較高。
（4）插層法
這是目前最有希望也是最有效的制備納米高嶺土的方法。插層法是指在不改變具有層片狀主體結(jié)構(gòu)特征的前提下，客體能夠可逆地插入主體層片之間的縫隙中。某些有機(jī)小分子能夠直接破壞高嶺石層與層之間形成的氫鍵插入到高嶺土的層間，撐大了高嶺石層間距，使高嶺石層與層產(chǎn)生剝離。
高嶺土納米化之后，其應(yīng)用領(lǐng)域和效果明顯改善。納米高嶺土將納米高嶺土添加到冰箱、飲水機(jī)材料中，具有抗菌消毒作用；在陶瓷中添加納米高嶺土可使其強(qiáng)度提高50倍左右，可用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)零件；添加納米高嶺土的塑料，具有強(qiáng)度高，耐熱性好，密度低等優(yōu)良性能，其耐磨性是黃銅的27倍，鋼鐵的7倍，且具有阻燃自熄滅性。
（1）納米高嶺土在橡膠中的應(yīng)用
納米高嶺土可用于各種橡膠制品，能顯著提高其機(jī)械物理性能，同時(shí)降低其生產(chǎn)成本。特別是在彈性、抗屈撓、阻隔性能和扯斷伸長(zhǎng)率方面具有優(yōu)勢(shì)。
納米高嶺土在橡膠中呈平行定向排列，其邊緣或端面與橡膠大分子在納米尺度上牢固結(jié)合，從而可以提高橡膠的拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和彈性，以及抗屈撓性能。良好的分散性能，使橡膠內(nèi)部的應(yīng)力均勻分布，極大地降低了高嶺土與橡膠分子之間的脆弱面，從而使其具有良好的補(bǔ)強(qiáng)性能。
（2）納米高嶺土在工程塑料中的應(yīng)用
納米高嶺土在塑料中應(yīng)用有著其它材料所不能替代的優(yōu)勢(shì)：
納米高嶺土可用于聚丙烯、聚乙烯、尼龍等工程塑料中，可賦予塑料良好的耐熱性和力學(xué)性能，可用作汽車(chē)零部件、儲(chǔ)油罐、燃油管道系統(tǒng)、電子接插件、導(dǎo)管、電話機(jī)殼體、工具手柄、欄桿、調(diào)理器具手把、塑料管道。
由于其剛性高，因此可以制作薄壁復(fù)雜結(jié)構(gòu)制品，減輕制品質(zhì)量和降低成本。納米高嶺土還可賦予塑料制品良好的阻燃性能和阻隔性能。
（3）納米高嶺土在塑料薄膜中的應(yīng)用
由于納米高嶺土具有良好的阻隔性能，因此可用于食品保鮮包裝，延長(zhǎng)食品保質(zhì)期；用于農(nóng)用薄膜中，不僅可以增加薄膜力學(xué)性能、降低生產(chǎn)成本，而且還不影響其透明度，其優(yōu)良的紫外線阻隔性能有利于提高棚內(nèi)溫度；可用于包裝印刷材料中，使其具有優(yōu)異的力學(xué)性能和強(qiáng)度，并賦予良好的感官性能。
納米高嶺土在絕緣膠帶薄膜中的應(yīng)用實(shí)踐表明，該產(chǎn)品比常規(guī)的填充料具有顯著的增強(qiáng)性能，同時(shí)還賦予產(chǎn)品優(yōu)良的絕緣性能和光澤度。
除上述應(yīng)用外，納米高嶺土還能在橡膠、塑料復(fù)合材料、發(fā)泡聚苯乙烯、化纖、聚胺脂等材料中應(yīng)用，能提高這些材料的多項(xiàng)性能。
總之，納米高嶺土在橡膠、塑料及其復(fù)合材料中應(yīng)用，能提高這些材料的耐磨性、增強(qiáng)抗撕裂和撓曲強(qiáng)度等。此外，納米高嶺土用作填料時(shí)具有優(yōu)良的紅外線阻隔性能。
（4）納米高嶺土在涂料中的應(yīng)用
納米高嶺土的表面效應(yīng)?？梢詫⑵鋺?yīng)用于涂料中，能改善涂料體系貯存的穩(wěn)定性，改善涂料的涂刷性、抗吸潮性及抗沖擊等性能，改善顏料的抗浮色和發(fā)花性。采用納米高嶺土作添加劑，有助于滿足對(duì)涂料提出的日益嚴(yán)格的性能和耐久性方面的許多要求。
納米高嶺土由于顆粒細(xì)微，顆粒表面活性大，因此更容易均勻分散在涂料中，使其成為一個(gè)穩(wěn)定均一的體系。從而可以使涂料的吸附性、穩(wěn)定性。同時(shí)由于納米高嶺土的比表面積大使得處于表面態(tài)的原子、電子與處于小顆粒內(nèi)部的原子、電子的行為有很大的差別，可能使納米高嶺土涂料具有一些特殊的光學(xué)效應(yīng)。
納米高嶺土具有良好的分散性能，幾乎可以與所有的涂料、原料相容。因?yàn)楦邘X土屬于惰性原料，并具有弱酸性到中性的pH值，有助于通過(guò)阻止水分和化學(xué)品穿過(guò)漆膜而進(jìn)行的攻擊，從而使漆膜的抗腐蝕性能得以提高。
在建筑用醇酸漆中加入納米高嶺土，取代原來(lái)的各色顏料，油漆的性能幾乎未發(fā)生任何變化，而油漆成本卻大大降低。
在一種工業(yè)用磁漆中，加入納米高嶺土，取代17%的酞箐綠顏料和14%的鈦白，所得涂層具有高反射率和顏色強(qiáng)度，這是因?yàn)楦邘X土粒子改善了顏料粒子之間的間隔。由此可見(jiàn)，以納米高嶺土為基礎(chǔ)的顏料具有在使性能得到改善，在不犧牲遮蓋力、光澤度、硬度、柔韌性和其它性質(zhì)的前提下，達(dá)到降低涂料生產(chǎn)成本的效果。
在高固體聚酯烘漆中用納米高嶺土取代10%的鈦白，經(jīng)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)它可起到了填料的作用，從而降低了成本，而且納米高嶺土還為這個(gè)反應(yīng)性強(qiáng)的酸固化的體系增強(qiáng)了粘度穩(wěn)定性、硬度和抗化學(xué)品性，使涂膜整體性也得到了改善。這是因?yàn)?，所進(jìn)行的表面處理使高嶺土成為整體化的涂膜的一個(gè)組成部分，從而改善了涂膜的自身弱點(diǎn)。
（5）納米高嶺土在陶瓷材料中的應(yīng)用
高嶺土在陶瓷材料中的作用主要有2個(gè)方面：
①用作陶瓷的配料，是生產(chǎn)日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷、電瓷、無(wú)線電陶瓷、工業(yè)陶瓷、特種工業(yè)陶瓷及工藝美術(shù)瓷等的主要原料；
②在瓷坯成形過(guò)程中作為其它礦物配料（如石英、長(zhǎng)石等）的粘結(jié)劑。
納米高嶺土作為原料可以使陶瓷具有更為致密的結(jié)構(gòu)，即具有高硬度。同時(shí)由于納米材料晶界的特性以及其原子排列的隨機(jī)性，會(huì)使添加納米高嶺土的陶瓷產(chǎn)品具有極大的韌性和良好的延展性。添加納米高嶺土的陶瓷產(chǎn)品就會(huì)表現(xiàn)出一些新的特性，如硬度高、不易破碎、易加工等。
（6）納米高嶺土在水泥材料中的應(yīng)用
納米高嶺土在水泥基材料中的應(yīng)用主要有兩個(gè)方面：
①利用高嶺土制備土聚水泥。土聚水泥是一種高性能的堿激活水泥，其既具有有機(jī)高分子、陶瓷、水泥的優(yōu)良性能，又具有原材料來(lái)源廣、工藝簡(jiǎn)單、節(jié)約能源和環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，因此近幾年來(lái)其研究和開(kāi)發(fā)進(jìn)展很快。
②利用高嶺土制備混凝土摻合料。近年來(lái)高活性偏高嶺土作為一種新型混凝土礦物摻合料備受關(guān)注，它具有改善硬化混凝土的工作性和耐久性，減少水泥的自收縮等方面的作用。土聚水泥是一種不同于普通硅酸鹽水泥的新型膠凝材料，它是以高嶺土為原料，經(jīng)較低溫度（500-900℃）煅燒，使Al的配位數(shù)從六配位轉(zhuǎn)化為四配位或五配位，高嶺石結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為無(wú)定型結(jié)構(gòu)的偏高嶺土，有較高的火山灰活性。
（7）納米高嶺土在納米反應(yīng)器中的應(yīng)用
納米粒子生產(chǎn)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是解決粒子的團(tuán)聚問(wèn)題，通常以加入表面活性劑來(lái)解決這一問(wèn)題。
近幾年來(lái)，粘土夾層復(fù)合物的研究為納米粒子的分散提供了一個(gè)新的思路。所謂納米反應(yīng)器，實(shí)際上是以粘土的片層為模板，作為納米粒子生長(zhǎng)的場(chǎng)所，既可以制備納米粒子，又可以借助層狀結(jié)構(gòu)將納米粒子隔離，避免產(chǎn)生團(tuán)聚，納米粒子的形成和生長(zhǎng)都在粘土層間進(jìn)行。
（8）納米高嶺土在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
高嶺土對(duì)氮、磷、鉀和有機(jī)碳的吸附和解吸，可有效改善化肥的施用效果，改善生態(tài)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)表明，在相同的處理方法中，納米高嶺土對(duì)磷、氮、鉀的吸附量都較天然高嶺土高出許多，在農(nóng)業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
納米高嶺土的應(yīng)用除上述幾方面外還有許多，例如：可利用納米高嶺土粉體對(duì)光的吸收顯著增加這個(gè)特性制作消光材料、高效光熱和光電轉(zhuǎn)換材料、紅外敏感元件以及紅外隱身材料等。同時(shí)還可利用等離子共振頻率隨納米顆粒尺寸變化的性質(zhì)，改變顆粒尺寸，控制吸收邊的位移，制造具有一定頻寬的微波納米吸收材料，用于電磁波屏蔽、隱形飛機(jī)等行業(yè)，更多納米高嶺土的新特性及其應(yīng)用，還有待進(jìn)一步研究。
我國(guó)高嶺土礦儲(chǔ)量豐富、品質(zhì)優(yōu)良，但優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品相當(dāng)少，每年仍需從國(guó)外進(jìn)口大量的優(yōu)質(zhì)高嶺土。在國(guó)內(nèi)對(duì)優(yōu)質(zhì)高嶺土需求日益增長(zhǎng)的情況下，提高國(guó)內(nèi)高嶺土產(chǎn)品的質(zhì)量，加快高嶺土深加工技術(shù)的發(fā)展就成了當(dāng)務(wù)之急，高嶺土的納米化將未來(lái)研究和應(yīng)用的重點(diǎn)方向之一。
部分來(lái)源：納米高嶺土的特性及應(yīng)用，作者：唐志陽(yáng)
