粉煤灰是從燃煤電廠煙道氣里回收的灰色粉末，粒徑為1~500μm，主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO及殘余炭組成，相對密度為2.0~ 2. 4 ,熔點(diǎn)1250~1450°C，比表面積為3.6745rn2/g，pH=6，根據(jù)煤種及煙氣處理方式的不同，組成及物理形態(tài)有所差異。作為一類大宗固體廢物，我國火力發(fā)電廠年排粉煤灰已達(dá)1.6×108t，排灰用水達(dá)十多億噸，貯灰占地達(dá)五十多萬畝，嚴(yán)重污染環(huán)境，浪費(fèi)資源。如何充分合理利用粉煤灰已是新世紀(jì)面臨的重大課題。
粉煤灰作為塑料填料，其中含有圓而光滑的珠體，顆粒間聚集力很小，加工時(shí)易分散到樹脂中且分布均勻。可根據(jù)需要風(fēng)選、水選出來，密度小于水的珠體為“漂珠”，粒大壁薄，強(qiáng)度較低，可填充熱固樹脂;另一類密度大于水的稱為“沉珠”，粒徑較小，壁厚，強(qiáng)度高，不易被壓碎，常作為熱塑性塑料的填充材料。
玻璃微珠的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使粉煤灰填充塑料的加工流變性得到明顯改善，一定組分的粉煤灰在塑料中具有“滾珠效應(yīng)”。粉煤灰中的球形顆粒可以避免不規(guī)則形狀或者尖角所造成的應(yīng)力集中，可以提高制品的沖擊性能。填充PVC時(shí)可以與pvc分子形成物理交聯(lián)，表面的Si-O、Na-O鍵與PVC分子有良好的親和性，二者之間有物理吸附和部分化學(xué)作用。
用熱壓方法制備了不同粉煤灰粒度及含量的聚氯乙烯(PVC)復(fù)合材料，在MM-200型環(huán)一塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上評(píng)價(jià)了復(fù)合材料同淬火45#鋼在干摩擦條件下對摩時(shí)的摩擦磨損性能，用掃描電子顯微鏡及光學(xué)顯微鏡觀察分析磨損表面。結(jié)果表明:填充粉煤灰能顯著提高PVC樹脂的硬度及耐磨性能，使磨損率降低100倍以上。當(dāng)粉煤灰填充量低于40%時(shí)，隨著填充量增加，復(fù)合材料的硬度增大，而當(dāng)粉煤灰填充量超過40%時(shí)復(fù)合材料的硬度降低，隨著粉煤灰粒度減小，復(fù)合材料的硬度增加，磨損率降低;在試驗(yàn)條件下，以粒度為0.061mrn的粉煤灰按質(zhì)量分?jǐn)?shù)4o%制備的PVC復(fù)合材料的硬度最高，磨損率最低;在PVC中填充粉煤灰有利于在摩擦對偶表面形成轉(zhuǎn)移膜，粉煤灰質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的填充PVC復(fù)合材料在對偶表面形成的轉(zhuǎn)移膜最為均勻致密，相應(yīng)的磨損率最低。
