活性填料英文解釋翻譯、活性填料的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 active filler
分詞翻譯:
活的英語翻譯:
alive; exactly; live; product; vivid; work
【醫】 vivi-
填料的英語翻譯:
filling; padding; stuffing; wad
【化】 brasque; extender; filler; loaded stock; loading; loading material
packing
【醫】 filler; filling; stopping; wadding
專業解析
活性填料(英文:Active Filler)是材料科學,特别是高分子複合材料領域中的一個重要術語。它指的是添加到聚合物基體(如橡膠、塑料、粘合劑、塗料等)中,不僅起到填充體積、降低成本的作用,更重要的是能與基體材料發生物理或化學相互作用的填料顆粒。
其核心特征與詳細含義如下:
-
活性(Active)的含義:
- 化學活性:這是最主要的特征。活性填料表面通常具有反應性基團(如羟基、羧基等),能夠與聚合物基體中的官能團發生化學反應,形成化學鍵(如共價鍵)。例如,炭黑表面含有酚羟基、醌基等,能與橡膠分子鍊反應;某些表面處理的二氧化矽(白炭黑)也是如此。
- 物理活性:指填料具有高比表面積和特定的表面結構,能夠通過物理吸附、氫鍵或範德華力與聚合物分子鍊産生強烈的相互作用。這種相互作用雖然不如化學鍵強,但也能顯著影響材料的性能。高比表面積提供了更多的接觸點。
- 補強作用:活性填料最重要的功能就是“補強”。通過與基體的強相互作用(尤其是化學鍵合),它們能有效地将應力從相對較弱的聚合物基體傳遞到自身剛性的顆粒上,從而提高複合材料的力學性能,如拉伸強度、撕裂強度、耐磨性、模量等。沒有這種相互作用的填料則稱為“惰性填料”(Inert Filler),主要起增容和降低成本作用,對力學性能提升有限甚至可能降低。
-
填料(Filler)的含義:
- 指分散在聚合物連續相中的不連續固體顆粒物質。
- 主要目的包括降低成本(部分替代昂貴的聚合物)、改善加工性能、賦予材料特定性能(如導電、導熱、阻燃、着色等)。對于活性填料而言,“賦予特定性能”中的核心就是“補強”。
典型例子與應用:
- 炭黑(Carbon Black):橡膠工業(尤其是輪胎)中最重要、使用量最大的活性填料。其表面的活性基團和巨大的比表面積使其能與橡膠分子形成強大的結合,極大地提高橡膠的強度、耐磨性和耐久性。
- 白炭黑(Silica, Precipitated Silica/Fumed Silica):廣泛應用于橡膠(尤其是綠色輪胎)、矽橡膠、密封膠、塗料等。通過表面改性(如使用矽烷偶聯劑)或利用其表面矽羟基,能與聚合物形成化學鍵,提供優異的補強效果,并改善抗濕滑性、降低滾動阻力等。
- 某些表面處理的無機填料:如用矽烷、钛酸酯等偶聯劑處理的碳酸鈣、滑石粉、粘土等。偶聯劑作為“橋梁”,一端與填料表面反應,另一端與聚合物基體反應或相容,從而将惰性填料轉變為具有一定活性的填料,改善其在基體中的分散性和界面結合力,提升複合材料的性能。
- 納米填料:如碳納米管、石墨烯、納米粘土等,由于其極高的比表面積和獨特的結構,即使未經特殊處理,也常表現出顯著的活性填料特性,能對聚合物基體産生顯著的增強效果。
權威參考來源建議:
- 專業詞典與百科:
- 《材料科學技術名詞》(全國科學技術名詞審定委員會) - 提供标準化的中文術語定義。
- 《英漢材料科學與工程詞彙》 - 提供準确的英文對應詞及簡要解釋。
- IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) 術語數據庫 - 查找标準化學術語定義。
- Encyclopedia Britannica / ScienceDirect Topics - 查找“Filler (Materials)”, “Reinforcement (Materials)”等詞條。
- 标準文件:
- ASTM International (如 ASTM D1765 - 炭黑标準分類) - 定義和分類常用活性填料。
- ISO (International Organization for Standardization) 相關标準。
- 權威教材與專著:
- 《橡膠工業手冊》
- 《聚合物複合材料》
- 《Fillers for Polymer Applications》 (Rothon, R.N.)
- 《炭黑》 (Donnet, J.B., et al.)
- 行業協會網站:
- International Carbon Black Association (ICBA)
- The Silica and Silicates Committee of IMA-Europe (代表沉澱二氧化矽行業)
網絡擴展解釋
活性填料是一種具有特定化學或生物活性的功能材料,廣泛應用于不同領域。根據應用場景的不同,其定義和作用有所差異,主要可分為以下兩類:
一、污水處理領域的生物活性填料
這類填料主要用于生物膜法污水處理工藝,通過提供微生物附着生長的載體來提升處理效率。
特點:
- 高比表面積:通過特殊工藝構造多孔結構,增大微生物附着面積,例如高分子材料融合微量元素後形成的高效載體。
- 快速挂膜:含促進微生物生長的微量元素,可加速生物膜形成,縮短啟動時間。
- 節能高效:無需污泥回流,通過生物膜直接分解污染物,降低能耗并減少占地面積。
工作原理:污水流經載體時,微生物在表面形成生物膜,通過曝氣或攪拌使載體流動,促進生物膜與污染物充分接觸并降解。
二、化工催化領域的活性填料
此類填料作為催化劑載體,在化學反應中起支撐和優化作用。
核心功能:
- 提高催化活性:通過負載催化劑顆粒,增加分散度和比表面積,提供更多活性位點。
- 穩定催化劑:防止催化劑團聚,延長使用壽命。
- 調節反應環境:控制反應物吸附/脫附過程,優化反應條件。
補充說明
- 與傳統填料的區别:普通填料(如鮑爾環)多為惰性材料,僅起物理支撐或增大接觸面積作用,而活性填料通過化學或生物活性直接影響反應過程。
- 其他應用:采礦工程中提到的“活性填料”可能指具有膠凝活性的材料(如含鋁、钛等成分),用于充填采空區并加固岩層,但此定義與上述兩類存在差異,需結合具體領域區分。
如需更深入的技術參數(如分子式、生産工藝),可參考化學數據庫。
分類
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