納米高嶺土是通過(guò)插層、剝片及表面處理等工藝制備的高嶺石晶片厚度在1-100nm范圍內(nèi)的粉體材料，具有小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)等納米特性，在應(yīng)用中有良好的性能和價(jià)值，是目前研究的熱點(diǎn)。
1、納米高嶺土粉體特性
高嶺石晶層表面具電荷中性，在高濃度下仍具有低的粘度和良好流動(dòng)性，并且通常比蒙脫石粘土礦床純度高、雜質(zhì)少，根據(jù)這些特性，可以利用高嶺石生產(chǎn)出性能優(yōu)良的納米粘土粉體。
?。?）化學(xué)成分
納米高嶺土的化學(xué)成分接近高嶺石的理論值，特別是影響白度的元素鐵和鈦的含量比較低。
?。?）粒度及形狀特征
一般高嶺石晶片的徑厚比在1:20和1:50之間，因此可推斷高嶺石薄片的厚度在50-20nm之間。在自然狀態(tài)下，高嶺石顆粒之間相互吸附連接在一起，形成集合體或聚集體，直接應(yīng)用不可能產(chǎn)生納米效應(yīng)，必須采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ诡w粒之間分離呈單個(gè)的納米粒子，才能產(chǎn)生納米突變效應(yīng)。
?。?）比表面積
一般高嶺土的比表面積在10-15m2/g之間。比表面積與高嶺石粒度密切相關(guān)，粒度越小，比表面積越大。
?。?）松散密度
一般粉體越細(xì)，其松散密度越小。小于2微米的高嶺土的松散密度約為0.3g/cm3，而納米高嶺土的松散密度為0.06-0.07g/cm3。
?。?）表面效應(yīng)
納米高嶺土由于顆粒尺寸小，表面原子數(shù)和比表面積隨之增多、增大，使表面能升高，原子配位出現(xiàn)了不足，從而使原子的活性增強(qiáng)，易與其他原子結(jié)合。
?。?）小尺寸效應(yīng)
由于顆粒的納米尺寸，納米高嶺土的大部分原子被納米晶界所包圍，原子在其中隨機(jī)排列，受到外力時(shí)容易遷移，從而使材料具有一定的延展性和良好的韌性。顆粒的小尺寸還增強(qiáng)了納米高嶺土對(duì)光的吸收性能，并使吸收峰發(fā)生等離子共振頻移。
2、納米高嶺土的應(yīng)用前景
?。?）陶瓷
在陶瓷的制作過(guò)程中高嶺土有兩個(gè)作用：一是作為制作陶瓷的配料，是建筑衛(wèi)生陶瓷、日用陶瓷、無(wú)線電瓷、電瓷、工藝美術(shù)瓷、特種工業(yè)陶瓷及工業(yè)陶瓷等的主要原材料；二是作為粘結(jié)劑，將其它礦物配料（如長(zhǎng)石、石英等）黏結(jié)在一起制成瓷坯。
用納米高嶺土作為制作陶瓷的原料可以使其結(jié)構(gòu)更致密，還能增加延展性和韌性，從而使產(chǎn)品硬度大、易加工、不易破碎等。
在普通陶瓷的釉面涂抹納米高嶺土，增加釉面活性和殺菌的同時(shí)還能使其更平滑，從而便于清潔。納米高嶺土的價(jià)格比納米TiO2低，可代替它在陶瓷中作為功能性填料，降低成本，同時(shí)還具有遠(yuǎn)紅外保溫和抗紫外線等功能。
（2）橡膠
在橡膠制品中添加納米高嶺土，由于納米顆粒在橡膠中定向排列，與橡膠大分子在納米尺寸上緊密結(jié)合，可使產(chǎn)品的機(jī)械物理性能如抗屈撓性、彈性、扯斷伸長(zhǎng)率和阻隔性能明顯改善，還能降低成本。
納米高嶺土的尺寸細(xì)小，分散性能好，可以改善橡膠內(nèi)部的應(yīng)力分布情況，減小脆弱面，使其具有較高的補(bǔ)強(qiáng)性，在順丁橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠和三元乙丙橡膠中可代替白炭黑使用。
基于這些優(yōu)良的性能，納米高嶺土可在輪胎內(nèi)胎、胎側(cè)膠、高爾夫球橡膠、膠絲、鞋底橡膠、丁腈密封橡膠、膠棒、膠輥、輸送橡膠等橡膠產(chǎn)品中應(yīng)用。
?。?）涂料
納米高嶺土顆粒細(xì)小，表面活性大，與大多數(shù)的的涂料、原料都能相容，在涂料中易于均勻分散，可以形成一個(gè)均一穩(wěn)定的體系，使涂料的涂刷性、吸附性、抗吸潮性、耐褪色性、耐臟性及抗沖擊性等性能得到明顯改善，
采用納米高嶺土作涂料的添加劑，可以滿足使用過(guò)程中對(duì)涂料提出的日益多樣化的要求。涂料工業(yè)中，納米高嶺土還可以作為體質(zhì)顏料，增加產(chǎn)品的白度，且久置不產(chǎn)生沉淀，提高產(chǎn)品的光澤度、遮蓋力和干燥性，同時(shí)還具有補(bǔ)強(qiáng)作用，替代鈦白粉可以達(dá)到相同的效果，還能降低生產(chǎn)成本。
此外，納米高嶺土較大的比表面積使得表面的原子、電子行為發(fā)生改變，從而使涂料在光學(xué)效應(yīng)上具有一些特殊的表現(xiàn)。
（4）混凝土
鋼筋混凝土類結(jié)構(gòu)會(huì)隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生鋼筋銹蝕現(xiàn)象，這種現(xiàn)象使混凝土與鋼筋間的粘結(jié)性能急劇惡化，直至鋼筋作用不能正常發(fā)揮，影響結(jié)構(gòu)的使用性和安全性。
納米高嶺土作為一種性能優(yōu)良的納米材料，可以提高混凝土材料的電阻率和力學(xué)性能，通過(guò)填充在基體內(nèi)部的微小孔洞里，有效阻止混凝土材料發(fā)生滲透，從而提高其致密性，阻止混凝土內(nèi)部進(jìn)入氯離子，減慢鋼筋的腐蝕。
?。?）農(nóng)業(yè)
目前，我國(guó)在肥料的施用上存在著一些難題，例如由于肥料的利用率低而需要增大施用量，由此又污染生態(tài)環(huán)境等一系列問(wèn)題[。而高嶺土可以有效地吸附和解吸氮、磷、鉀和有機(jī)碳，提高化肥的施用效益，從而減少使用量和降低對(duì)環(huán)境的污染。
同樣的條件下，在肥料中添加納米高嶺土，其效果比天然高嶺土提高很多，在農(nóng)業(yè)中展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
?。?）其他
在飲水機(jī)、冰箱的制造材料中加入納米高嶺土，可起到抗菌消毒的作用；在塑料中添加納米高嶺土，可提高產(chǎn)品的耐熱性，增強(qiáng)強(qiáng)度，降低密度等；納米高嶺土還可以作為隱身材料，在國(guó)防領(lǐng)域也有良好的應(yīng)用前景。隨著科技的發(fā)展，納米材料的成本會(huì)逐漸降低，納米高嶺土的應(yīng)用范圍將更加廣泛。
來(lái)源：[1]劉欽甫,張玉德,沙祥平.納米高嶺土及其在橡膠中的應(yīng)用[C].2003年中國(guó)納微粉體制備與技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集,2003:201-206.
[2]刁潤(rùn)麗,王花麗.納米高嶺土的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].佛山陶瓷,2020,30(07):28-30.
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