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一文了解纳米高岭土
1、纳米高岭土的定义
高岭土(又称观音土、白鳝泥、膨土岩、斑脱石、甘土、皂土、陶土、白泥)是一种以高岭石族黏土矿物为主的非金属矿产。其化学组成为Al4(Si4O10)(OH)8或是2SiO2·Al2O3·2H2O。纯质的高岭土呈白色而细腻的软泥状，被誉为“万能石”。因江西景德镇高岭镇盛产此物而得名。高岭土用途十分广泛，主要应用于造纸、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料，也用于塑料、油漆、原料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。
图1：高岭石晶体结构
我国纳米高岭土矿产资源排名世界前列，已探明267处矿产地，，其中非煤建造高岭土资源储量居世界第五位，。主要集中分布在广东、陕西、福建、江西、湖南和江苏，%。含煤建造高岭土(高岭岩)储量占世界首位，，主要分布在山西大同、怀仁、朔州、内蒙古准格尔、乌达、安徽淮北、陕西韩城等地，其中以内蒙古准格尔煤田的资源最多。目前我国高岭土产
品种类虽多，但优质产品相当少，每年仍需从国外进口大量的优质高岭土。提高国内高岭土产品的质量，加快高岭土深加工技术的发展就成了当务之急。
图2：高岭土外形
根据纳米材料的定义：至少有一维方向尺寸为1~100nm的材料即可称为纳米材料。纳米高岭土是将高岭土原矿用破碎机进行粗、中碎以后，采用冲击磨进行一段超细粉碎，然后煅烧和气流超细粉碎等工艺制成的粉末高岭土。纳米高岭土具有较高的比表面积，优异的悬浮性和分散性。


表面效应
纳米高岭土颗粒的比表面积更大，颗粒表面的原子数增多、原子配位的不足及高表面能使得这些原子的活性很高，极易与其它原子结合。

小尺寸效应
当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件遭到破坏。非晶态纳米颗粒表面层附近的原子密度减小，导致声、光、电、磁、热、力等特性呈现新的小尺寸效应。纳米粒子的这些小尺寸效应为实用技术开拓了新领域。

量子尺寸效应
当粒子尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象、纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级，能隙变宽现象。

宏观量子隧道效应
微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。宏观量子隧道效应的研究对基础研究及实用都有着重要的意义。


机械粉碎法
机械粉碎法顾名思义就是用超微粉碎机将高岭土直接研磨粉碎成超微粒。这种颗粒被强烈塑性变形，产生应力和应变，颗粒内产生大量的缺陷，颗粒非晶化。这样显著降低了元素的扩散激活能，使得组元间在室温下可以显著进行原子或离子扩散。

分级法
分级法是指超细高岭土在液体中沉降，根据斯托克定律，从微粒的沉降速度可判断出某一沉降范围内微粒的大小，从而可以判断出颗粒的细度，可得到纳米级高岭土。此法成本高，产率低，不适合工业化生产。

化学合成法
化学合成法是采用偏铝酸钠与酸性硅