作為物理防曬劑,納米級TiO?能反射/散射紫外線(UVA+UVB),被用于防曬霜。然而,其潛在健康風險引發(fā)爭議:歐盟2021年將E171(食品級TiO?)列為可疑致物,因動物實驗顯示長期攝入可能致DNA損傷。但經(jīng)皮吸收研究證實,完整皮膚對納米TiO?的滲透率低于0.01%,正常使用防曬產(chǎn)品風險極低。為平衡安全性與功效,行業(yè)趨向使用表面包覆(二氧化硅、氧化鋁)或增大顆粒尺寸(>100 nm)以降低光活性。FDA建議制造商標注納米成分,并持續(xù)監(jiān)測長期暴露影響。環(huán)保型鈦白粉符合綠色標準,應(yīng)用于環(huán)保涂料與塑料制品。WT-708鈦白粉公司
在鈦合金發(fā)動機連桿、排氣系統(tǒng)表面噴涂TiO?基熱障涂層(TBCs),可降低熱導(dǎo)率(1.2W/m·K)并提升耐腐蝕性:①等離子噴涂制備的8YSZ/TiO?復(fù)合涂層,在800℃下抗氧化壽命延長至3000小時;②微弧氧化生成的TiO?陶瓷層硬度達1200HV,摩擦系數(shù)降低60%。同時,車用塑料中添加金紅石型鈦白粉(含量2-5%),通過紫外屏蔽效應(yīng)(UVA透過率<5%)延緩PP/ABS基材老化,使保險杠耐候性從5年提升至10年此外,TiO?基熱障涂層的應(yīng)用還提升了發(fā)動機部件的耐久性。例如,在發(fā)動機渦輪葉片上應(yīng)用這種涂層,不僅能有效阻擋高溫燃氣對葉片基體的侵蝕,還能減少葉片因熱應(yīng)力而產(chǎn)生的變形,從而延長了渦輪葉片的使用壽命。同時,TiO?的優(yōu)異化學穩(wěn)定性使其在極端工作環(huán)境下仍能保持涂層結(jié)構(gòu)的完整,進一步增強了發(fā)動機部件的可靠性。對于車用塑料而言,金紅石型鈦白粉的加入不僅提升了材料的抗老化性能,還賦予了塑料更佳的色澤穩(wěn)定性和光澤度,使得汽車外觀更加亮麗持久。WT-708鈦白粉公司不同晶型的鈦白粉具有各異的特性,金紅石型鈦白粉以其高耐候性在戶外產(chǎn)品中備受青睞。
對鈦白粉的研究一直是材料科學領(lǐng)域的熱點。科研人員不斷探索的制備方法和改性手段,以拓展鈦白粉的性能和應(yīng)用范圍。在制備方法上,從傳統(tǒng)的溶膠 - 凝膠法、氣相沉積法,到興的水熱合成法、微波輔助合成法等,每種方法都有其獨特的優(yōu)勢,能夠制備出不同粒徑、晶型和表面性質(zhì)的鈦白粉材料。在改性方面,通過與其他材料復(fù)合,如與碳納米管、石墨烯等復(fù)合,可以提高鈦白粉的電子傳輸性能和光催化活性。此外,對鈦白粉的晶體結(jié)構(gòu)進行調(diào)控,改變其晶相組成,也能影響其性能。這些研究成果不推動了鈦白粉基礎(chǔ)理論的發(fā)展,更為其在各個領(lǐng)域的實際應(yīng)用提供了更多的可能性,有望在未來進一步改善人們的生活質(zhì)量,解決能源、環(huán)境等諸多方面的難題。
通過溶膠-凝膠法制備的TiO?氣凝膠,比表面積可達600-800 m2/g,是粉末的10倍以上。美國LLNL實驗室開發(fā)的超輕氣凝膠(密度0.003 g/cm3)可高效吸附VOCs(甲苯吸附量400 mg/g),并在紫外光下實現(xiàn)原位降解。2023年,中科院團隊將石墨烯與TiO?氣凝膠復(fù)合,通過π-π作用增強對染料的吸附-催化協(xié)同效應(yīng),甲基橙去除率在30分鐘內(nèi)達99%。此類材料在核廢水處理(吸附鈾離子)和太空塵埃收集領(lǐng)域展現(xiàn)潛力。該復(fù)合氣凝膠不僅提高了吸附效率,還通過光催化作用加速了污染物的分解,實現(xiàn)了高效、環(huán)保的凈化效果。此外,其獨特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)使得該類材料在極端環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定性能,如在核廢水處理中,能夠有效吸附并固定放射性離子,減少環(huán)境污染風險。而在太空塵埃收集方面,其輕質(zhì)、高吸附性的特性則有助于太空探索任務(wù)的順利進行,為太空環(huán)境的清潔與維護提供了有力支持。對于橡膠行業(yè)來說,適量的鈦白粉可改善橡膠制品的外觀和耐老化性能,延長其使用壽命。
工業(yè)上主要通過硫酸法和氯化法生產(chǎn)TiO?。硫酸法以鈦鐵礦(FeTiO?)為原料,經(jīng)酸解、水解、煅燒等步驟制得,工藝簡單但污染大(每噸產(chǎn)品產(chǎn)生8噸廢酸);氯化法則以金紅石礦或高鈦渣為原料,通過氯氣氧化生成TiCl?,再高溫氧化為TiO?,產(chǎn)品純度高(≥99.5%),但設(shè)備需耐腐蝕(如哈氏合金)。中國硫酸法占比約70%,而歐美以氯化法為主,環(huán)保壓力正推動行業(yè)向綠工藝轉(zhuǎn)型。硫酸法工藝因其原料鈦鐵礦豐富,成本相對較低,被應(yīng)用于中國等發(fā)展中國家。然而,其產(chǎn)生的廢酸量大,處理難度大,對環(huán)境造成了不小的壓力。近年來,隨著環(huán)保意識的增強和環(huán)保法規(guī)的嚴格,硫酸法TiO?生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)保成本不斷上升,促使企業(yè)開始探索綠色生產(chǎn)工藝。氯化法雖然設(shè)備投資大,對原料要求高,但產(chǎn)品純度高,附加值高,且廢物排放量相對較少,更符合綠色生產(chǎn)的理念。因此,歐美等發(fā)達國家普遍采用氯化法生產(chǎn)TiO?。在環(huán)保政策的推動下,中國等發(fā)展中國家也開始逐步推廣氯化法工藝,以提高TiO?生產(chǎn)的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。納米級鈦白粉在防曬霜中發(fā)揮紫外線屏蔽作用。深圳無紡布鈦白粉哪家好
工業(yè)催化劑載體常選用多孔鈦白粉材料。WT-708鈦白粉公司
熱穩(wěn)定性上,二氧化鈦屬于熱穩(wěn)定性良好的物質(zhì)。在各種高溫工業(yè)環(huán)境中,它能夠保持自身的化學結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)穩(wěn)定,不會因溫度變化而發(fā)生分解或變質(zhì)等情況。這一特性使得鈦白粉在涂料、塑料等需要經(jīng)受高溫加工或長期使用的產(chǎn)品中,能夠持續(xù)發(fā)揮其功能,確保產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命。
粒度分布是鈦白粉的一個綜合性關(guān)鍵指標,它對鈦白粉的顏料性能和產(chǎn)品應(yīng)用性能有著嚴重影響。比如在遮蓋力和分散性方面,都可以直接從粒度分布情況進行分析。影響鈦白粉粒度分布的因素較為復(fù)雜,水解原始粒徑的大小是首要因素,通過精確控制和調(diào)節(jié)水解工藝條件,能夠使原始粒徑處于理想范圍內(nèi)。煅燒溫度也是重要影響因素,偏鈦酸在煅燒過程中,粒子會經(jīng)歷晶型轉(zhuǎn)化期和成長期,控制適宜的溫度,能夠讓成長粒子大小符合要求。產(chǎn)品的粉碎過程同樣關(guān)鍵,通過對雷蒙磨等設(shè)備進行改造以及調(diào)節(jié)分析器轉(zhuǎn)速等手段,可以有效控制粉碎質(zhì)量,此外,還可選用磨、氣流粉碎機和錘磨裝置等其他粉碎設(shè)備來優(yōu)化粒度分布。 WT-708鈦白粉公司