钛白粉的性质
1、 晶体性质
钛白粉:二氧化钛,多晶型化合物,有三种结晶形态:金红石,锐钛、板钛。板钛:很稀有,属斜方晶系,不稳定
金红石和锐钛:属四方晶系,具不同晶格,金红石晶体细长,呈棱形,通常孪晶。锐钛一般为近似规则八面体。
金红石型由2个二氧化钛分子组成,锐钛由4个二氧化钛分子组成。所以金红石因单位晶格较小而紧密,具较大稳定性和相对密度,具有较高折射率和介电常数、较低热传导性。
金红石型经处理后分4类:
Ⅰ、二氧化钛干磨和未处理,具有低表面积和低吸油值。
Ⅱ、为Ⅰ类二氧化钛经过处理,并进行湿法研磨,去除大颗粒,用4%的硅-铝包覆,具有低表面积和低吸油值。
Ⅲ、为典型的超细包覆级,并有有机包覆,包覆量在5-10%之间,Ⅳ、大包覆量又可分为Ⅳa和Ⅳb其包覆量在510之间。(b)主要应用添加量高的二氧化钛中,其不透明性优于Ⅳ(a)。
金红石比锐钛耐侯性好:
金红石在高能端(较短波长)吸收辐射能较锐钛大,金红石在具有很强杀伤力的UV波段(350-400mm)对紫外线的反射率要远远低于锐钛,它对周围成膜物、树脂等身上分担的紫外线要少很多,这些有机物的寿命就长,所以,金红石耐侯性比锐钛好。
2、 物理性质
相对密度:二氧化钛密度相对小,同等质量的白色颜料,二氧化钛表面积最大,颜料体积最大。
熔点和沸点:
锐钛、板钛高温下都会转化为金红石,没有熔点沸点,金红石熔点为1850度,空气中熔点1830+-15度,富氧中熔点1879度,熔点与二氧化钛的纯度有关。沸点为3200+-300度,在此高温下二氧化钛稍有挥发。
介电常数:
二氧化钛介电常数较高,电学性能优良,金红石114,锐钛48。
电导率:
二氧化钛具有半导体的性能,电导率随温度上升而迅速增加,对缺氧敏感。金红石在20度是绝缘体,加热到420度时,电导率增加了107倍。稍微减少含氧量,电导率会减少。电子工业利用金红石的介电常数和半导体性质生产陶瓷电容器等电子元器件。
硬度:
莫氏硬度10分制:金红石为6-6.5,锐钛为5.5-6,因此,在化纤消光中为避免磨损喷丝孔而采用锐钛。
热稳定性:热稳定性良好。
3、 化学性质
二氧化钛化学性质极为稳定,是一种偏酸性的两性氧化物,常温下几乎不与其他元素和化合物作用,对氧、氨、氮、硫化氢、二氧化碳、二氧化硫都不起作用,不溶于水、稀酸及弱无机酸。
钛白粉能溶于氟氢酸,生成氟钛酸。在长时间煮沸时,钛白粉能溶于浓硫酸,生成硫酸钛或硫酸氧钛。钛白粉还能溶于碱,如强碱(氢氧化钠、氢氧化钾)或碱金属碳酸盐(碳酸钠、碳酸钾)熔融,转化为可溶于酸的钛酸盐。
悬浮在某些有机介质中的钛白粉,在光和空气的作用下,可循环地被还原与氧化,而导致介质被氧化,这是一种光化学活性,在紫外线照射下锐钛型尤为明显,这一特性使钛白粉既是某些无机化合物的光敏氧化催化剂,又是某些有机化合物光敏还原催化剂。
4、 光学性质
折射率:又称折光指数。两种介质折射率相差越大,遮盖效果越显著。
钛白粉折射率在白色颜料中最大,颜料性能最好,金红石折射率较锐钛大,性能优于锐钛。
在含高折射率的二氧化钛的薄膜中,光的曲折大,光走的路径短,吸收的光线少,不透明度高,白度好。
光在高折射倍数的二氧化钛微粒里进行的速度远慢于在低折射倍数树脂内的进行速度。
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