７月２２日上午，清华大学材料科学与工程系与辽宁海城福海高档滑石公司历时三年合作完成的“矿物粉体表面纳米化修饰技术”研究成果通过了专家鉴定。据悉，此前国内外尚无矿物填料表面纳米化修饰改善填充性能的报道。这一原创性发明是对传统粉体表面改性技术的重要突破，为国内外对矿物资源的深加工及纳米修饰技术应用领域作出了重要贡献。

　　记者就此事采访了清华大学材料系粉体工程研究开发部的负责人盖国胜。据了解，于７月２２日下午通过专家鉴定的“工业矿物原料微细改性与高纯化技术”研究项目也是由清华大学材料系和辽宁海城福海高档滑石公司以及北京圆海正粉体技术公司联合研究开发的，这一技术是清华大学材料系粉体工程研究室多年来的主要研发领域，将有助于提高国内材料工业原料精细化加工技术水平。

　　与“工业矿物原料微细改性与高纯化技术”相比，“矿物粉体表面纳米化修饰技术”是一种更新、更为微观的技术。它将在微观上造成复合材料内部的应力集中与破坏的棱角钝化，改善矿物填充使用效果，提高抗冲击性能，从而获得高性能的复合材料。

　　据盖国胜介绍，复合材料中填充矿物细粉的目的有以下几点：一是降低成本，这也是最主要的一点――矿物细粉相对复合材料中的很多原材料来说要廉价得多，如塑料中的树脂，这样也能节约不少宝贵的有限资源；二是可以改善原有材料的性能，如提高刚度、耐热性、导热性等。但是，因为聚合物复合材料中的有机高分子组分和无机填料颗粒界面状况在很大程度上决定了复合材料的力学性能，如强度等。所以当矿物粉体填料被大量应用到塑料、橡胶和涂料等产业时，为了提高填充量，矿物颗粒表面须进行改性处理，以改善无机颗粒和聚合物之间界面的相容性

　　传统矿物粉体填料的表面处理技术存在两个主要困难：第一，矿物粉体即使细度再高，也会因颗粒表面的晶体棱角的存在而使复合材料容易出现应力集中或形成裂纹，导致其力学性能降低：第二，矿物颗粒表面沿晶体解理面破裂形成的平坦表面难以为有机高分子长链提供良好的附着和缠绕，也就难以形成紧密的结合。

　　要解决这两个问题，盖国胜用了一个形象的说法，就是要把棱角去掉，“让光滑的平面‘长出’纳米量级的微小颗粒或沟槽结构”。“矿物粉体的表面纳米化修饰”正是在这种思想的指导下应运而生的。它不仅消除了矿物颗粒棱角，还在表面包覆一层纳米颗粒。这样矿物颗粒表面尖锐棱角被包覆的纳米颗粒层钝化，平整光滑的解理面也因纳米颗粒层的沉积而变得粗糙。其表面既具备纳米颗粒的优异特性，又改变了微米级矿物颗粒的表面特征。将纳米化修饰后的矿物粉体填充到聚合物材料基体中，将缓解锐利的棱角和平整的晶体解理面造成的复合材料内的局部应力集中问题，从而获得高性能的复合材料。

　　关于“矿物粉体表面纳米化修饰技术”这一发明的原创性，盖国胜说，其实这里的想法是很简单的――就是分别将化学和物理制备粉体的方法组合开发，用化学方法进行后处理，补足物理方法制备粉体的缺陷。钝化棱角，表面沉积纳米颗粒，这样就将传统矿物粉体填料的两大难题都解决了。盖国胜风趣地将其比作女性面部的修饰――当然那是为了美观，而对矿物粉体表面采用的“纳米化修饰技术”中的此“修饰”非彼“修饰”也，是具有重要实用价值的。

　　正如盖国胜所说，研究技术并非单纯为技术本身，而是要造福社会。人们曾一度对纳米技术存有一定的认识误区，认为“纳米粉”越细越好，这就好比是追求圆周率精确到小数点后多少位数一样，对工程应用的实际效果来说没有太多的实际意义。同样，纳米粉体技术也是如此。并不是说产生的“纳米粉”有多细才好，而是要让技术实实在在地产生“纳米效应”，这才是更为重要的。当然，对技术的精益求精也是一种必须的科学态度。

　　正是在这种务实求进精神的指引下，由盖国胜负责的材料系粉体工程研究室屡屡取得成果。该研究室借鉴国内外同行先进技术，发挥自己综合研究创新的优势，完成了多项国家和地方政府支持的课题和企业委托的横向课题。在工业矿物原料的超细、传统设备技术改造、超细粉碎分级系统工艺优化和工业矿物原料提纯等方面保持了国内领先地位。据不完全统计，由该研究室提供技术服务的２８家企业的年工业总产值已经在一亿元以上。

　　说到“矿物粉体表面纳米化修饰技术”的应用领域，盖国胜十分肯定地对记者说，这个研究成果并不是一个品种的复合粉体产品，而是一种技术，可根据与粉体相关的各领域的不同需求，来开发与实际需要相关的产品，最终满足市场的需要。正因如此，这一技术决不仅仅局限在某一行业、某一领域，而是具有相当广阔的应用空间和前景。尽管在技术上，该研究具有独立知识产权，已达到了国际先进水平，但实际上，它的工艺并非复杂到“高处不胜寒”的境地。相反，由于该技术工艺简单、成本低，所以在塑料、橡胶、涂料、造纸等产业都具有良好的推广应用价值。按盖国胜的话来说，好的技术发明的应用不是要多复杂多高深，最重要的是要简单实用。看来，去繁求简、深入浅出其实是与精益求精并不相悖的另一种境界。

　　记者在实验室看到的流水线也是同样简单，然而就是在这样简单的实验室里研制出的技术，达到了国际领先水平，并产生了明显的经济效益和社会效益。目前，纳米粉体合成系统为功能性复合粉体的研究与工业生产的工艺开发奠定了基础，已经在该系统中已经成功地完成纳米碳酸钙、纳米包覆重质碳酸钙、纳米包覆白云石、硅灰石等纳米粉体和微纳米复合粉体。被问及下一步发展动向时，盖国胜说他们将主要进行以功能性复合粉体制备与应用的研究，如高档新闻纸张的高不透明度填料、塑料橡胶的增强填料等。当前的任务是将这一原创性技术发明成果尽快在国内推广，在工业化生产和应用技术方面保持我国在国际上的先进水平。