纳米陶瓷二氧化钛的特性与应用

二氧化钛，化学式为TiO2，俗称钛白粉，白色固体或粉末状的两性氧化物。分子量79.9，熔点1830～1850℃ ，沸点2500～3000℃。

自然界存在的二氧化钛有三种变体：金红石为四方晶体；锐钛矿为四方晶体；板钛矿为正交晶体。二氧化钛在水中的溶解度很小，但可溶于酸，也可溶于碱。

二氧化钛性质稳定，大量用作油漆中的白色颜料，它具有良好的遮盖能力，和铅白相似，但不像铅白会变黑；它又具有锌白一样的持久性。二氧化钛还用作搪瓷的消光剂，可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。

钛的氧化物——二氧化钛，是雪白的粉末，是最好的白色颜料，俗称钛白。以前，人们开采钛矿，主要目的便是为了获得二氧化钛。钛白的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。特别可贵的是钛白无毒。它的熔点很高，被用来制造耐火玻璃，釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。

物理性质

一、 物理性质

1)相对密度

在常用的白色颜料中，二氧化钛的相对密度最小，同等质量的白色颜料中，二氧化钛的表面积最大，颜料体积最高。

2)熔点和沸点

由于锐钛型在高温下会转变成金红石型，因此锐钛型二氧化钛的熔点和沸点实际上是不存在的。只有金红石型二氧化钛有熔点和沸点，金红石型二氧化钛的熔点为1850℃、空气中的熔点为(1830±15)℃、富氧中的熔点为1879℃，熔点与二氧化钛的纯度有关。金红石型二氧化钛的沸点为为(3200±300)℃，在此高温下二氧化钛稍有挥发性。

3)介电常数

由于二氧化钛的介电常数较高，因此具有优良的电学性能。在测定二氧化钛的某些物理性质时，要考虑二氧化钛晶体的结晶方向。

4)电导率

二氧化钛具有半导体的性能，它的电导率随温度的上升而迅速增加，而且对缺氧也非常敏感。金红石型二氧化钛的介电常数和半导体性质对电子工业非常重要，可利用该性质生产陶瓷电容器等电子元器件

5)硬度

按莫氏硬度十分制标度，金红石型二氧化钛为6～6.5，锐钛型二氧化钛为5.5～6.0

6)吸湿性

二氧化钛虽有亲水性，但其吸湿性不太强，金红石型较锐钛型为小。二氧化钛的吸湿性与其表面积的大小有一定关系，表面积大，吸湿性高，还与表面处理与性质有关。

7)热稳定性

二氧化钛属于热稳定性好的物质

用途

二氧化钛是广泛被应用的白色颜料由于其亮光和非常高折射率(n= 2.4)。其折射率和颜色做它优秀反射性光学涂层为电介质镜子。TiO2 并且是有效的不透光剂以粉末形式，它被使用因为颜料提供苍白和不透明对产品譬如油漆、涂层、塑料、论文、墨水、食物和多数牙膏。

二氧化钛-防晒

纳米二氧化钛的防晒性能及应用前景

由于紫外线对人体有很大的危害性，发达国家近些年来比较重视防晒产品的研究、开发，相继推出了多种多样的抗紫外纤维、塑料、薄膜、涂料，以及防晒膏霜、粉底、口红、摩丝、火局油膏等防晒化妆品。我国近年来也加大了防晒化装品的研究和生产。

二氧化钛为无机成分，具有优异的化学稳定性、热稳定性及非迁移性和较强的消色力、遮盖力，较低的腐蚀性，良好的易分散性，并且无毒、无味、无刺激性，使用安全，还兼有杀菌除臭的作用。

更为重要的是纳米二氧化钛既能吸收紫外线，又#百家新收益#能发射、散射紫外线，因此抗紫外线的能力强，与同样剂量的有机抗紫外剂相比，它在紫外区的吸收峰更高；而且纳米二氧化钛对中波区和长波区紫外线均有阻隔作用，不象有机抗紫外剂只是单一对中波区或长波区紫外线有屏蔽作用。

正因为如此，纳米二氧化钛很快被广泛重视并逐步取代一些有机抗紫外剂,成为当今防晒化妆品中性能优越一种物理屏蔽型抗紫外剂。

行业现状：

钛白粉是工业生产中非常重要的原料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品、陶瓷、搪瓷、电子、食品和医药等工业，其中涂料占比最大，约60%。而在涂料产品中消耗钛白粉最多的是建筑涂料，占涂料使用量60%。