填料的种类和其特性课件

2/20/2021
无机类填料
主要以天然矿物为原料经 过开采、加工制成的颗粒 状填料，少数填料是经过 处理制成的。a.氧化硅及硅 酸盐。b.碳酸盐及碳化物。 c.硫酸盐及硫化物。d.钛酸 盐。e.氧化物及氢氧化物。 f.金属类。
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填料的形状 填料的表面
一般来说，纤维状、片状填料对 复合材料的机械强度有利，但对于成 型加工性能不利；圆球状填料可提高 材料的成型加工性能，但降低材料的 机械强度。
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阶梯环 （3） 阶梯环填料是对鲍尔环的改进，与鲍尔环相比，阶梯环高度减少
了一半并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少，使得气体绕填料外 壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅增加 了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样 不但增加了填料间的空隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可 以促进液膜的表面更新，有利于传质效率的提高。阶梯环的综合性能优于鲍 尔环，成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。 弧鞍填料
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一、散装填料
散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的 颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔内，又称为乱 堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同， 又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形 填料等。现介绍几种较为典型的散装填料: 拉西 环 鲍尔环 阶梯环 弧鞍填料 矩鞍填料 金属环矩鞍填 料 球形填料
➢ （2）按装填方法
乱堆填料 整砌填料
➢ 2）散装填料 ➢ 3）规整填料
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➢ 4）填料材料
陶瓷，金属，塑料
➢ 5）填料因子
与填料的类型、尺寸、材质、装填方式有关 与气、液物性，操作条件有关
▪ 2 填料的选择
➢ 种类、规格、材质 ➢ 分离要求，物料性质，填料性质
1.填料 2.填料的种类和作用 3.填料的支撑结构 4.填料的特性
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填料的概述
泛指被填充于其他物体中的物料。在化学工程中，填料指装于填充塔内
的惰性固体物料,例如鲍尔环和拉西环等，其作用是增大气-液的接触面,使其
相互强烈混合。在化工产品中，填料又称填充剂，是指用以改善加工性能、
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矩鞍填料 （5） 矩鞍填料 将弧鞍填料两端的弧形面改为矩形面，且两面大小不等，
即成为矩鞍填料。矩鞍填料堆积时不会套叠，液体分布较均匀。矩鞍填料一般 采用瓷质材料制成，其性能优于拉西环。目前，国内绝大多数应用瓷拉西环的 场合，均已被瓷矩鞍填料所取代。 金属环矩鞍填料
比表面积大、空隙率大、润湿性能好、单位体积 填料的重量轻、造价低、机械强度高
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▪ 3、填料的性能
▪ 比表面积 空隙率 干、湿填料因子）
填料因子=/ （有
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化学组成
有机填料
由天然的动植物及人工合 成的有机材料（如再生纤 维素、合成树脂等）制成。
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使复合材料制品价格降低
显著改善制品的机械性能、 耐摩擦性能、热学性能、 耐老化性能等。
填料既有增量性能， 又有改性作用
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➢ 拉西环，鲍尔环，阶梯环，弧鞍，矩鞍，波纹板及 网
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填料的表面与树脂面的结合状 态、填料表面所存在着的物理或化 学活性因素影响复合材料的性能。
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有改性作 用的填料
活性 填料
填料
惰性 填料
起稀释作用 的填料
活性填料与惰性填料之间没有明显的界限，随树 脂品种、填料的表面处理与否、成型加工条件等不同 而发生变化。同种填料在不同树脂中的作用也不相同。
制品力学性能并（或）降低成本的固体物料。其中可显著提高制品强度的填
料，如长纤维和晶须等常专称增强材料，炭黑称补强填充剂。药品片剂、化
妆品和去垢剂中常加入固体物料和碳酸钙等作填充剂，但其目的是调节剂量
和浓度而不是改善性能，所以应称稀释剂。塑料增塑剂、橡胶充油以及纺丝
油剂等，虽可改善性能，也能影响成本，但习惯上把这些液态物料视为加工
助剂。 在高分子化工中，填料（填充剂）是用量最大的添加剂，几乎
所有的塑料(包括热塑性和热固性塑料)、天然橡胶和涂料都使用大量填料。
例如，制造塑料时加入木粉、陶土或碳酸钙等，不仅能改善制品力学性能，
增加硬度，而且还可降低成本；用石墨、磁粉或云母作填料，可提高塑料的
导电、通磁和耐热性；橡胶中加入炭黑或二氧化硅（白炭黑）可显著提高制
（4） 弧鞍填料属鞍形填料的一种，其形状如同马鞍，一般采用瓷质材 料制成。弧鞍填料的特点是表面全部敞开，不分内外，液体在表面两侧均匀 流动，表面利用率高，流道呈弧形，流动阻力小。其缺点是易发生套叠，致 使一部分填料表面被重合，使传质效率降低。弧鞍填料强度较差，容破碎， 工业生产中应用不多。
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拉西环 （1）拉西环填料拉西环填料于1914年由拉西（F.
Rashching）发明，为外径与高度相等的圆环。拉西环填料的气 液分布较差，传质效率低，阻力大，通量小，目前工业上已较少 应用。 鲍尔环
（2） 鲍尔环填料是对拉西环的改进，在拉西环的侧壁上开 出两排长方形的窗孔，被切开的环壁的一侧仍与壁面相连，另一 侧向环内弯曲，形成内伸的舌叶，诸舌叶的侧边在环中心相搭。 鲍尔环由于环壁开孔，大大提高了环内空间及环内表面的利用率， 气流阻力小，液体分布均匀。与拉西环相比，鲍尔环的气体通量 可增加50%以上，传质效率提高30%左右。鲍尔环是一种应用较 广的填料。
品的物性；纺丝液中加入钛白粉（二氧化钛）可以遮光和染色。在涂料工业
中常加入白色或带色填料（如钛白粉、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡等）以改善
涂料的光学、物理和化学性能，这类用途的填料（填充剂）称为体质颜料或
展色料。
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▪ 1、 填料类型
➢ 1）分类 ➢ （1）按结构
实体填料：环形、鞍形、栅板、波纹板 网体填料：鞍形网、网、波纹网