活性填料英文解释翻译、活性填料的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 active filler
分词翻译:
活的英语翻译:
alive; exactly; live; product; vivid; work
【医】 vivi-
填料的英语翻译:
filling; padding; stuffing; wad
【化】 brasque; extender; filler; loaded stock; loading; loading material
packing
【医】 filler; filling; stopping; wadding
专业解析
活性填料(英文:Active Filler)是材料科学,特别是高分子复合材料领域中的一个重要术语。它指的是添加到聚合物基体(如橡胶、塑料、粘合剂、涂料等)中,不仅起到填充体积、降低成本的作用,更重要的是能与基体材料发生物理或化学相互作用的填料颗粒。
其核心特征与详细含义如下:
-
活性(Active)的含义:
- 化学活性:这是最主要的特征。活性填料表面通常具有反应性基团(如羟基、羧基等),能够与聚合物基体中的官能团发生化学反应,形成化学键(如共价键)。例如,炭黑表面含有酚羟基、醌基等,能与橡胶分子链反应;某些表面处理的二氧化硅(白炭黑)也是如此。
- 物理活性:指填料具有高比表面积和特定的表面结构,能够通过物理吸附、氢键或范德华力与聚合物分子链产生强烈的相互作用。这种相互作用虽然不如化学键强,但也能显著影响材料的性能。高比表面积提供了更多的接触点。
- 补强作用:活性填料最重要的功能就是“补强”。通过与基体的强相互作用(尤其是化学键合),它们能有效地将应力从相对较弱的聚合物基体传递到自身刚性的颗粒上,从而提高复合材料的力学性能,如拉伸强度、撕裂强度、耐磨性、模量等。没有这种相互作用的填料则称为“惰性填料”(Inert Filler),主要起增容和降低成本作用,对力学性能提升有限甚至可能降低。
-
填料(Filler)的含义:
- 指分散在聚合物连续相中的不连续固体颗粒物质。
- 主要目的包括降低成本(部分替代昂贵的聚合物)、改善加工性能、赋予材料特定性能(如导电、导热、阻燃、着色等)。对于活性填料而言,“赋予特定性能”中的核心就是“补强”。
典型例子与应用:
- 炭黑(Carbon Black):橡胶工业(尤其是轮胎)中最重要、使用量最大的活性填料。其表面的活性基团和巨大的比表面积使其能与橡胶分子形成强大的结合,极大地提高橡胶的强度、耐磨性和耐久性。
- 白炭黑(Silica, Precipitated Silica/Fumed Silica):广泛应用于橡胶(尤其是绿色轮胎)、硅橡胶、密封胶、涂料等。通过表面改性(如使用硅烷偶联剂)或利用其表面硅羟基,能与聚合物形成化学键,提供优异的补强效果,并改善抗湿滑性、降低滚动阻力等。
- 某些表面处理的无机填料:如用硅烷、钛酸酯等偶联剂处理的碳酸钙、滑石粉、粘土等。偶联剂作为“桥梁”,一端与填料表面反应,另一端与聚合物基体反应或相容,从而将惰性填料转变为具有一定活性的填料,改善其在基体中的分散性和界面结合力,提升复合材料的性能。
- 纳米填料:如碳纳米管、石墨烯、纳米粘土等,由于其极高的比表面积和独特的结构,即使未经特殊处理,也常表现出显著的活性填料特性,能对聚合物基体产生显著的增强效果。
权威参考来源建议:
- 专业词典与百科:
- 《材料科学技术名词》(全国科学技术名词审定委员会) - 提供标准化的中文术语定义。
- 《英汉材料科学与工程词汇》 - 提供准确的英文对应词及简要解释。
- IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) 术语数据库 - 查找标准化学术语定义。
- Encyclopedia Britannica / ScienceDirect Topics - 查找“Filler (Materials)”, “Reinforcement (Materials)”等词条。
- 标准文件:
- ASTM International (如 ASTM D1765 - 炭黑标准分类) - 定义和分类常用活性填料。
- ISO (International Organization for Standardization) 相关标准。
- 权威教材与专著:
- 《橡胶工业手册》
- 《聚合物复合材料》
- 《Fillers for Polymer Applications》 (Rothon, R.N.)
- 《炭黑》 (Donnet, J.B., et al.)
- 行业协会网站:
- International Carbon Black Association (ICBA)
- The Silica and Silicates Committee of IMA-Europe (代表沉淀二氧化硅行业)
网络扩展解释
活性填料是一种具有特定化学或生物活性的功能材料,广泛应用于不同领域。根据应用场景的不同,其定义和作用有所差异,主要可分为以下两类:
一、污水处理领域的生物活性填料
这类填料主要用于生物膜法污水处理工艺,通过提供微生物附着生长的载体来提升处理效率。
特点:
- 高比表面积:通过特殊工艺构造多孔结构,增大微生物附着面积,例如高分子材料融合微量元素后形成的高效载体。
- 快速挂膜:含促进微生物生长的微量元素,可加速生物膜形成,缩短启动时间。
- 节能高效:无需污泥回流,通过生物膜直接分解污染物,降低能耗并减少占地面积。
工作原理:污水流经载体时,微生物在表面形成生物膜,通过曝气或搅拌使载体流动,促进生物膜与污染物充分接触并降解。
二、化工催化领域的活性填料
此类填料作为催化剂载体,在化学反应中起支撑和优化作用。
核心功能:
- 提高催化活性:通过负载催化剂颗粒,增加分散度和比表面积,提供更多活性位点。
- 稳定催化剂:防止催化剂团聚,延长使用寿命。
- 调节反应环境:控制反应物吸附/脱附过程,优化反应条件。
补充说明
- 与传统填料的区别:普通填料(如鲍尔环)多为惰性材料,仅起物理支撑或增大接触面积作用,而活性填料通过化学或生物活性直接影响反应过程。
- 其他应用:采矿工程中提到的“活性填料”可能指具有胶凝活性的材料(如含铝、钛等成分),用于充填采空区并加固岩层,但此定义与上述两类存在差异,需结合具体领域区分。
如需更深入的技术参数(如分子式、生产工艺),可参考化学数据库。
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