Töltanyagok

Töltanyagok olyan anyagok, amelyeket más anyagokba vagy mátrixokba keverve adnak hozzá annak érdekében, hogy módosítsák a kész anyag tulajdonságait. Lehetnek szilárd részecskék, rostok vagy hibrid formák, és lehetnek szervetlen vagy szerves eredetűek. Céljuk a merevség, kopásállóság, hő- és méretstabilitás javítása, a sűrűség és a költség csökkentése, valamint a feldolgozhatóság és a viselkedés finomhangolása.

Különböző típusok léteznek. Általánosan alkalmazottak közé tartoznak a szilícium-dioxid, kalcium-karbonát, üveg- és porcelán alapú töltőanyagok, továbbá a talc és az alumínium-oxid. Mikroszkopikus és nanoszintű töltőanyagok növelik a merevséget és a hőállóságot, míg a rostos töltőanyagok, például üveg- vagy szénrostok, nagyobb erőt és szakítószilárdságot biztosítanak. Egyes rendszerek nanotechnológiás töltőanyagokat alkalmaznak.

Alkalmazások széles skáláján találhatók. Fogászati kompozitokban a töltőanyagok növelik a kopásállóságot, a fényvisszaverődést és a radiopacitást, miközben befolyásolják a polírozhatóságot. Ipari polimer-mátrixokban a töltőanyagok növelik a merevséget, csökkentik a zsugorodást, és javítják a hő- vagy elektromos tulajdonságokat, gyakran csökkentve a gyártási költségeket. Cementek és kerámiák esetén a töltőanyagok a mechanikai szilárdságot és a hőállóságot javítják.

Feldolgozás és kihívások közé tartozik a helyes diszperzió és az agglomeráció elkerülése, amelyek gyenge kötést és módosult mechanikai tulajdonságokat okozhatnak. A felületkezelés és a kompatibilis adalékanyagok javítják a mátrix–töltőanyag kapcsolódását. A választás a kívánt tulajdonságok, a gyártási folyamatok és a költségek alapján történik.

Kockázat és környezet: por formájú töltőanyagok belégzése egészségügyi kockázatot jelenthet, ezért megfelelő szellőzés és védőintézkedések szükségesek. A hulladékkezelésre és az újrahasznosításra egyre nagyobb figyelem irányul.