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应用领域

 化工(吸附剂,粘合剂,油漆与涂料,石油化工)
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  比表面积、总孔体积和孔径分布对于工业吸附剂的质量控制和分离工艺的发展非常重要,它们影响吸附剂的选择性颜料或填料的比表面积影响油漆和涂料的光泽度、纹理、颜色、颜色饱和度、亮度、固含量及成膜附着力。(孔隙度能控制油漆和涂料的应用性能,例如流动性、干燥性或凝固时间及膜厚)。
化工行业中很多的产品生产过程都需用到催化剂,催化剂发展也因此由来已久。随着材料技术的发展,催化剂的性能也越来越强大。材料的催化性能除其化学成分外,最主要的决定因素是其比表面积和孔容积的大小及其表面形貌结构。催化材料一般比表面积都很大,且为多孔物质,两者皆能增加催化剂与反应物质的接触面积,因此大大提高催化效能。比表面积和孔容积的大小是衡量催化剂性能好坏的重要性能指标。
这类材料的比表面积,孔容,孔径分布对工业分离技术、污水处理等至关重要,直接影响分离后产品的纯度、光泽度、纹理、颜色、颜色饱和度、亮度、固含量及成膜附着力(孔隙度能控制油漆和涂料的应用性能,如流动性、干燥性或凝固时间及膜厚)。


催化剂(石化、化工、医药、食品、农业、精细化工等领域)
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催化剂的活性表面及孔结构显著影响到反应速度。孔径的控制只允许所需大小的分子进入并通过,使催化剂产生预期的催化作用进而得到主要产物。(化学吸附测试实验对选择特殊用途催化剂、催化剂生产商品质鉴定及测试催化剂的有效性以便确定何时更换催化剂等方面都非常有价值)。
比表面是表征催化剂性能的重要参数。一般来讲,催化剂表面积越大,反应物和催化剂的接触位越多,传质也更加顺畅,所以活性会大一些。含的活性中心越多,因而催化剂活性越高。催化剂的效能与比表面积关系密切,一定效能需要一定范围的比表面要求(如Co/CZ催化剂,其比表面积越大,越有助于催化剂和碳烟的接触)。


炭化学(活性碳、炭黑、白炭黑、碳酸钙、氧化锌、钛白粉、硅胶、氧化硅等化工原料)
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  在汽车油气回收、油漆的溶剂回收和污水等污染控制方面,活性炭的孔隙度和比表面积必须控制在很窄的范围内。轮胎的磨损寿命、摩擦性和使用性能与添加的炭黑比表面积相

关。
  在橡胶行业中,炭黑补强已经是一项非常成熟的技术,被广泛采用。目前已经发展成非传统上的单一碳黑补强,近年来出来了很多的普通碳黑的替代物,如白炭黑。研究表明,再炭黑补强工艺上,补强剂的除微孔外的外比表面积对补强性能有非常重要的影响。因此在炭黑行业,通常需要测定补强剂的外比表面积来衡量其性能的好坏。

  这类材料主要测试其比表面积,比表面积大小直接影响到橡胶的力学性能,如疏水性白炭黑,随着疏水性白炭黑比表面积的增加,硅橡胶拉伸强度和断裂伸长率增加(对比发现,疏水性白炭黑的补强效果优于亲水性白炭黑,这是由于疏水性白炭黑在橡胶基体中分散更加均匀,而且疏水性白炭黑补强硅橡胶的交联密度更大)。


建筑材料
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  隔热防护罩和绝缘材料的比表面和孔隙度影响其重量和功能。混凝土中、水泥和其他建筑材料的扩散性、渗透性和毛细血管的流量在其降解过程中非常重要。
目前中国正处在建筑行业大发展时期,高品质的建筑离不开高质量的水泥。水泥作为粘结剂,粘结性能与其比表面积的大小密切相关。气体吸附法普及以前,早期水泥比表面积的测定是采用勃氏法来测定,该测定方法测定的结果一般误差较大。随着水泥生产技术的提高,以及现代化建筑对其品质提出了更高要求,因此勃氏法测定的结果逐渐无法满足其精度要求。采用精度更高的气体吸附法来测定水泥的比表面积成为大势所趋。
 

磁性材料:四氧化三铁、铁氧体等磁性粉末材料
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  以Fe3O4磁粉为例。通过对磁粒表面的改性,可以获得具有比表面积大、对油滴有较强吸附亲和性能的磁性材料,从而提高除油效果。铁氧体等磁性粉末的比表面积大小也和磁性材料的强度、耐磨性有很大关系。


 陶瓷(纳米陶瓷粉体(氧化铝、氧化锆、氧化钇、氮化硅、碳化硅等)、纳米金属粉体(银粉、铁粉、铜粉、钨粉、镍粉等)、纳米高分子材料、碳纳米管等)
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  比表面积和孔隙度影响陶胚的加工和烧结固化与成品的强度、质感、外观以及密度。釉料以及玻璃原料的比表面积影响皱缩、裂纹、表面分布的不均匀性。    如纳米陶瓷粉体的比表面和孔隙度影响陶胚的加工和烧结固化与成品的强度、质感、外观以及密度。釉料以及玻璃原料的比表面积影响皱缩、裂纹、表面分布的不均匀性。


电池行业(钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、石墨、三元材料、隔膜等电极材料)
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  随着工业技术的发展,能源问题越来越成为社会关注的焦点,不可再生能源枯竭和造成的环境污染迫使人类寻找新的替代能源。电能,特别是储能型电池,由于其低污染,可再生
等特性被人们普遍看好,最有可能成为未来替代型能源,有着广阔的发展前景。储能电池中的关键部分-储能材料,由于其储能的特殊要求,对材料的比表面积性能要求非常严格,过大或过小都对电池的性能不利,因此比表面积成为电极材料最重要的物理性能指标。   
随着材料技术的不断发展,比表面积及空隙度(孔容积)的性能测定还在其它许许多多的行业中都有着广泛的应用,如电磁材料、荧光材料、陶瓷、粉末冶金、吸附剂、化妆品、食品等。对颗粒材料来讲,比表面积逐渐成为与粒径同等重要的物理性能。
电池材料的比表面积和孔隙率是特别重要的,比表面积对浆料的配制、极片的涂布影响较大,对电池首次库仑效率和循环性能有较大影响,孔隙率大小对高倍率充放电也有重要影响,最终影响到电池的循环寿命(如石墨比表面积太大,造成首次容量损失过多,降低使用寿命。而且加的粘结剂会比较多,造成内阻增加)。


其他材料:超细纤维、多孔织物、复合材料、土壤、泥浆、沉积物、悬浮物、特殊纸张等。

 

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