粉体的表面修饰与表面包覆方法的研究
粉体包覆技术的研究进展
·164·材料导报2009年5月第23卷专辑XⅢ粉体包覆技术的研究进展*宋杰光1,纪岗昌1,李世斌1,李养良1,白小波1,杜大明1,张联盟2(1九江学院机械与材料工程学院,九江332005;2武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉430070)摘要随着新材料研究的快速发展,对超细粉体提出了更高的要求,表面改性可以给超细粉体带来许多新的特性,其中粉体的包覆技术就是表面改性技术&--。
综述了粉体包覆技术的包覆机理,对粉体的包覆技术通过固相、液相和气相进行分类,并概述了每大类的主要技术及其机理和应用。
关键词超细粉体包覆技术表面改性包覆机理ReviewonCoatingTechnologyofPowderSONGJieguan91,JIGangchan91,LIShibinl,LIYanglian91,BAIXiaob01,DUDarnin91,ZHANGLianmen92(1SchoolofMechanicalandMaterialsEngineering,JiujiangUniversity,Jiujiang332005t2StateKeyLaboratoryofAdvancedTechnologyforMaterialsSynthesisandProcessing,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070)AbstractWiththefastdevelopmentofinvestigationonnewmaterials,higherrequestisdemandedOnsuperfinepowder,superfinepowdermustbemodifiedonthesurfacetocarrysomefeatures.Coatingtechnologyofpowderparticleisspecialmethodofsurfacemodification.Inthispaper,coatingmechanismofcoatingtechnologyisshown,andcoatingteehnol-ogyofpowderparticleisclassifiedintosolidstate,liquidstateandgaseity.Mechanismandapplicationinvestigatedspectivelyamongthreesortsofcoatingtechnology.Keywordssuperfinepowder,coatingtechnology,surfacemodification,coatingmechanism随着新材料制备技术向微观精细化的发展,粉体的团聚与分散问题就成为制备与发展新材料及超细粉体的瓶颈(1],粉体的改性处理技术也变得越来越重要。
超细粉体表面包覆技术研究进展
超细粉体表面包覆技术讨论进展超细粉体通常是指粒径在微米级或纳米级的粒子。
和原大块常规材料相比具有更大比表面积、表面活性及更高的表面能,因而表现出优异的光、热、电、磁、催化等性能。
超细粉体作为一种功能材料近些年在得到人们的广泛讨论,并在国民经济进展各领域得到越来越广泛的应用。
然而由于超细粉体独有的小尺寸效应、表面效应及宏观量子隧道效应所引起的团聚及分散问题使其失去了很多优异性能,严重制约了超细粉体的进一步进展及工业化应用。
因此,如何避开超细粉体的团聚失效已成为超细粉体进展应用所面临的难题。
通过对超细粉体进行肯定的表面包覆,使颗粒表面获得新的物理、化学及其他新的功能,从而大大改善了粒子的分散性及与其他物质的相容性。
表面包覆技术有效地解决了超细粉体团聚这一难题。
1超细粉体表面包覆机理超细粉体包覆技术所形成的核/壳结构是一种新型的复合结构,目前对于其形成机理,学者们的观点重要有静电相互作用、化学键合、过饱和度、吸附层媒介等。
2超细粉体的表面包覆技术目前关于超细粉体的表面包覆技术依据不同方式有几种分类方法。
如依照反应体系状态可分为固相包覆法、液相包覆法、气相包覆法;按壳层物质性质分为金属包覆法、无机包覆法和有机包覆法;依照包覆性质可分为物理包覆法和化学包覆法等等。
本文就固相、液相、气相包覆法的分类方式对超细粉体的表面包覆技术近年的讨论进展进行论述。
2.1固相包覆法2.1.1机械球磨法该方法是利用球磨过程中粒子之间的挤压、冲击、剪切、摩擦等机械应力作用,使被包覆颗粒表面激活吸附表面改性物质从而达到表面包覆目的。
该方法具有处理时间短、反应过程简单掌控、操作简单等优点;但仅适用于微米级粉体的表面包覆,且要求粉体具有单一分散性。
袁华堂、冯艳等采纳球磨的方法对四元非晶合金Mg0.99Ti0.06Zr0.04Ni进行了石墨表面包覆。
讨论表明,石墨对Mg0.99Ti0.06Zr0.04Ni的包覆使合金电极容量和循环寿命都有所提高,从而有效改善了Mg基贮氢合金的电化学性能。
210977949_碳化硅粉体表面改性研究进展
【开发利用】碳化硅粉体表面改性研究进展黄文信,张 宁,才庆魁,梁 斌,王晓阳,阚洪敏(沈阳大学辽宁省先进材料制备技术重点实验室,辽宁 沈阳 110044)【摘 要】随着纳米技术制备新型陶瓷材料研究的不断深入,对纳米级粉体的使用日益广泛。
但由于纳米粉体的表面活性很大,很容易团聚在一起。
通过表面改性可以使粉体达到稳定分散,因而这一技术也受到越来越广泛的关注。
本文主要对碳化硅纳米粉体表面改性方法及表面改性对粉体性能影响进行了介绍,并且对碳化硅粉体的应用前景进行了展望。
【关键词】碳化硅;表面改性;接枝;分散【中图分类号】TQ127.12 【文献标识码】A 【文章编号】1007-9386(2010)04-0013-04Research Progress in Surface Modification of Silicon Carbide HUANG Wen-xin, ZHANG Ning, CAI Qing-kui, LIANG Bin, WANG Xiao-yang, KAN Hong-min(Liaoning Key Lab. of Advanced Materials Technology, Shenyang University, Shenyang 110044,China)Abstract: With the study which prepare new ceramic materials by nanotechnology steady deepening,the use of nanopowder is increasing. However, the surface activity of nanopowder is so large that it is easy to join together. Making powders achieve a stable dispersion by surface modification, which has been concerned more and more extensively.The methods of surface modification on silicon carbide and the influence of surface modification on the properties of powder were described in this paper, and predicted the prospects for the application of silicon carbide.Key words: silicon carbide; surface modification; graft; dispersion碳化硅是一种人工合成的强共价键型碳化物,是一种新型的工程陶瓷材料。
【精品文章】李博士谈粉体表面改性包覆率的测试
李博士谈粉体表面改性包覆率的测试
在粉体工业领域中,粉体表面的包覆改性工艺是提高产品使用性能的很重要手段之一,也是粉体生产企业提供产品附加值的一个很好的方向。
对于包覆效果的评价,无论是改性设备的提供商,表面改性剂的生产企业,还是改性粉体生产企业都会提及,如包覆率97%之类数字。
然而,当问及如何测评的时候,能够准确表达的并不多。
李雪冰博士:对于粉体改性来说,包覆率的确是个很关键的问题,但现在对于这个参数和性能一般都是采用间接考察和检测的方式,因为包覆这个定义本来就很难精确给出。
比如碳酸钙表面我们用硬脂酸钠改性,如果羧基一端跟碳酸钙发生作用了,我们就认为改性上了,相反我们认为硬脂酸只是游离混合于粉体中。
但麻烦就在于这个粉体跟偶联剂一端作用上如何界定?粉体表面跟偶联剂作用本来就很复杂,范德华力?偶极矩?静电?甚至共价化学键?这些作用可能都存在,并不是只某种作用存在,因此有时候你就很难界定这个材料到底是否算所谓包覆上。
从现实操作来看,可以有以下几种手段来对包覆情况进行间接考察:
1、采用扫描电镜结合能谱的方式,分析材料表面不同区域元素含量,比如硬脂酸包裹碳酸钙,那么包裹上的和没有包裹上的部分表面碳氢含量是不一样的,当然一定要用扫描电镜能谱,如果透射电镜能谱看得就不是材料表面了;
2、采用热重分析方法,比如硬脂酸包覆碳酸钙,如果硬脂酸跟碳酸钙只是普通的物理混合,那么热重分析只有两个峰,一个硬脂酸一个碳酸钙,。
超细粉体表面包覆与改性
• 第一,有机改性剂在颗粒表面的覆盖,以 提高无机粉体在有机基体中的分散性和界 面结合强度;
• 第二,通过化学沉积或机械力化学作用将 固体小颗粒(子颗粒)或均一物质膜在较 大颗粒表面(母颗粒)均匀包覆形成复合 颗粒,从而赋予复合颗粒新的功能;
• The structure of the nickel rich surface differed with the treatment conditions. For acetic acid treated powder prepared in heated solution, a nanocrystalline nickel layer was formed at the surface. In the absence of any auxiliary conductivity additives, discharge capacity of this powder was improved to 254 mAh/g versus 52 mAh/g for non-treated powder and 62 mAh/g for hydrochloric acid treated powder.
• 静电分散作用:通过表面改性使颗粒的荷 电量增大;通过表面改性改变颗粒表面性 质,消除液桥力的影响。
• 降低纳米粉体的团聚度、提高其流动性
合金粉末真空雾化设备
Effects of surface modification on surface structure and electrochemical properties of Mm(Ni,Co,Mn,Al)5.0 alloy
Results
【精品文章】超细粉体的表面处理技术简介
超细粉体的表面处理技术简介
目前,制约超细粉体发展的重大问题就是——团聚和分散。
而且,随着复合材料的蓬勃发展,单相粉体已经很难满足特种高技术陶瓷等方面的需求。
因此,有关超细粉体的表面处理研究悄然而生,近年来,超细粉体的表面处理技术在超细粉体的制备和应用方面取得了很大的发展。
由于超细粉体的大比表面积效应,解决超细粉体的团聚问题成为制备超细粉体过程中的一大关键技术,因此粉体的表面处理技术已经成为解决超细粉体团聚的一种重要途径。
超细粉体的表面处理主要分为超细粉体的表面修饰和表面包覆。
超细粉体的表面修饰是:利用有机物改善粉体的表面化学与物理的特性,同时,在提高粉体分散性的过程中也可以给粉体带来新的特性。
超细粉体的表面包覆是:通过有机的表面活性剂改变粉体的表面能,进而改变粉体在分散体系中相界面之间的界面张力,在粉体表面形成一层具有一定厚度的吸附膜,以此来改变粉体的表面特性使超细粉体颗粒之间相互分离,并赋予粉体新的特性。
一、超细粉体的表面修饰
用于表面改性的有机物与超细粉体颗粒之间达到最大程度的浸润,是实现良好表面修饰效果的前提。
改性有机物与超细粉体颗粒之间达到最大程度的浸润,就是形成均匀致密的包覆层,其中最重要的就是有机改性剂在超细粉体颗粒表面的物理和化学吸附作用。
物理吸附:就是通过有机改性剂与超细粉体颗粒表面之间的范德华力、静电引力等物理作用产生的。
《粉体材料表面改性》课程教学大纲
《粉体材料表面改性》课程教学大纲课程代码:050542002课程英文名称:SurfaceModificationofpowder(A2)课程总学时:24讲课:24实验:0上机:0适用专业:粉体科学与工程专业大纲编写(修订)时间:2017.3一、大纲使用说明(一)课程的地位及教学目标粉体表面改性是粉体科学与工程专业方向课,为选修课。
本门课程讲授粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、各行业典型粉体及纳米粉体饿表面改性方法、实践及改性产品的检测及表征方法。
通过本课程的学习,不仅让学生掌握粉体表面改性的相关理论,同时培养学生发现、分析与解决问题的能力和精密进行科学研究的技能。
为学生将来从事粉末材料、粉体工程领域的生产、科研打下坚实的理论和实践基础。
通过本课程的学习,学生将达到以下要求:1.掌握粉体材料表面改性工艺的方法和原理;2.使学生掌握目前工业表面改性典型设备;3.使学生了解表面改性剂的种类、性质、使用条件;4.掌握粉体改性前后的物性变化及相关的检测方法;5.进一步结合创新创业培养目标,加强学生创新能力的培养,使学生具备独立进行粉体表面原位修饰工艺设计与设备选型的能力。
(二)知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识:掌握粉体表面改性一般知识,包括粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、改性产品的检测及表征方法等。
2.基本理论和方法:掌握粉体表面的物性,粉体表面改性的基本原理、掌握粉体表面改性工艺设计和设备;了解常见工业粉体的表面改性方法及应用。
3.基本技能:掌握粉体改性工艺设计计算、独立进行设备选型的技能等。
了解特种粉体的生产工艺、制备技术及行业发展趋势。
具备制备、加工特种粉体的必要的基础知识和基本技能。
(三)实施说明本课程安排在第七学期学习,共24学时,其中理论讲课24学时。
根据教学的需要,有针对性地对教学内容适当增减,各部分学时数可适当调整2学时。
粉体表面改性方法原理、工艺技术及使用的粉体改性剂
粉体表面改性方法原理、工艺技术及使用的粉体改性剂无机粉体的表面改性是根据使用行业所需求粉体具备的性能而进行的对应表面改性,以满足现代新材料、工艺和技术的发展需求,提升原有产品的性能特点,而且还可以提升对应的产能以及生产效率,在粉体加工行业也越来越受到重视,目前无机粉体表面改性的方法主要为6大类。
1、方法一:物理涂覆方法原理:利用高聚物或树脂等对粉体表面进行处理,一般包括冷法和热法两种。
粉体改性剂:高聚物、酚醛树脂、呋喃树脂等。
影响因素:颗粒形状、比表面积、孔隙率、涂敷剂的种类及用量、涂敷处理工艺等。
适用粉体:铸造砂、石英砂等。
2、方法二:化学包覆方法原理:利用有机物分子中的官能团在无机粉体表面的吸附或化学反应对颗粒表面进行包覆,一般包括干法和湿法两种。
除利用表面官能团改性外,该方法还包括利用游离基反应、鳌合反应、溶胶吸附等进行表面包覆改性。
粉体改性剂:如硅烷、钛酸酯、铝酸酯、锆铝酸盐、有机铬等各种偶联剂,高级脂肪酸及其盐,有机铵盐及其他各种类型表面活性剂,磷酸酯,不饱和有机酸,水溶性有机高聚物等。
影响因素:粉体的表面性质,粉体改性剂种类、用量和使用方法,改性工艺,改性设备等。
适用粉体:石英砂、硅微粉、碳酸钙、高岭土、滑石、膨润土、重晶石、硅灰石、云母、硅藻土、水镁石、硫酸钡、白云石、钛白粉、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝等各类粉体。
3、沉淀反应方法原理:通过无机化合物在颗粒表面的沉淀反应,在颗粒表面形成一层或多层“包膜”,以达到改善粉体表面性质,如光泽、着色力、遮盖力、保色性、耐候性、电、磁、热性和体相性质等。
粉体改性剂:金属氧化物、氢氧化物及其盐类等各类无机化合物。
影响因素:原料的性质(粒度大小和形状、表面官能团),无机表面改性剂的品种,浆液的pH值、浓度,反应温度和反应时间,洗涤、脱水、干燥或焙烧等后续处理工序。
适用粉体:钛白粉、珠光云母、氧化铝等无机颜料。
4、机械力化学方法原理:利用超细粉碎及其他强烈机械作用,有目的的对粉体表面进行激活,在一定程度上改变颗粒表面的晶体结构、溶解性能(表面无定形化)、化学吸附和反应活性(增加表面活性点或活性基团)等。
纳米白炭黑粉体表面改性的研究
纳米白炭黑粉体表面改性的研究1 研究目的和意义白炭黑是一种超细微具有活性的二氧化硅粒子,是一种白色、无毒、无定形微细粉状物,具有多孔性、高分散性、质轻、化学稳定性好、耐高温、不燃烧、电绝缘性好等优异性能的重要无机硅化合物。
其相对密度为2.319~2.653,熔点为1750℃,是一种重要的精细无机化工产品。
化学名称为水合无定形二氧化硅或胶体二氧化硅,分子式为SiO2 .nH2O,系以Si原子为中心,O原子为顶点所形成的四面体不规则堆积而成的。
它表面上的Si原子并不是规则排列,连在Si原子上的羟基也不是等距离的,它们参与化学反应时也不是完全等价的[1]。
和其他氧化物相似,一旦白炭黑(SiO2)和湿空气接触,表面上的Si原子就会和水"反应",以保持氧的四面体配位,满足表面Si原子的化合价,也就是说,表面有了羟基。
白炭黑对水有相当强的亲和力,水分子可以不可逆或可逆地吸附在其表面上。
所以SiO2表面通常是由一层羟基和吸附水覆盖着,前者是键合到表面Si原子上的羟基,也就是化学吸附的水;后者是吸附在表面上的水分子,也就是物理吸附的水。
已有的研究成果表明白炭黑表面存在羟基官能团,其羟基主要划分为三种类型[2]:(1)孤立单羟基, SiOH;(2)孤立双羟基,=Si(OH)2;(3)在羟基相互之间有氢键存在的邻位羟基。
当表面硅醇基浓度足够大时白炭黑表面是亲水的。
水分子可以和白炭黑表面的羟基群形成氢键。
白炭黑具有特殊的表面结构(带有表面羟基和吸附水)、特殊的颗粒形态(粒子小,比表面积大等)和独特的物理化学性能, 白炭黑微粉能提高材料和产品固有的物理属性和化学性能,广泛应用于催化剂、催化剂载体、石油化工、脱色剂、消光剂、橡胶补强剂、塑料充填剂、油墨增稠剂、金属软性磨光剂、绝缘绝热填充剂、高级日用化妆品填料及喷涂材料等各种领域,是橡胶、化工、电子、医药等行业提高产品质量所需要的“工业味精”。
然而,由于白炭黑内部的聚硅氧和外表面存在的活性硅醇基及其吸附水,使其呈亲水性,在有机相中难以湿润和分散,与有机基体之间结合力差, 易造成界面缺陷, 使复合材料性能降低;而且由于其表面存在羟基,表面能较大,聚集体总倾向于凝聚,因而产品的应用性能受到影响。
【精品文章】超细粉体的表面包覆改性简述
超细粉体的表面包覆改性简述
超细粉体不仅是一种功能材料,而且为新的功能材料的复合与开发建立了坚实的基础,在国民经济与国防各领域有着重要的作用和意义。
超细粉体粒子较为实用的优异特性主要是表面效应和体积效应,随着颗粒尺寸减小,面积与体积的比例随之增大。
由于超细粒子的比表面积很大,很容易产生团聚现象,所以对粉体表面进行处理,使其处于分散状态,充分发挥其优异特性很有必要。
近年来,粉体表面改性技术一直为人们所关注。
表面包覆改性只是表面改性技术中重要的一种。
粉体的表面包覆是根据需要应用物理或化学方法对颗粒表面进行处理,利用无机物或有机物对颗粒表面进行包覆,在其表面引入一层包覆层,这样包覆改性后的粉体可以看成是由“核层”和“壳层”组成的复合粉体。
通过在粉体表面涂敷一层组分不同的覆盖层,能够改变其光、磁、电、催化、亲水、疏水以及烧结特性,提高其抗腐蚀性、耐久性、使用寿命以及热、机械和化学稳定性等。
图1 表面包覆改性粉体的投射及扫描照片
1.超细粉体表面包覆改性的机理及基本原则
1.1 超细粉体表面包覆改性机理
由无机超细粉体表面包覆形成的新粉末是一种核-壳结构的复合粉末。
包覆机理主要有如下几种观点:
(1)库仑静电引力相互吸引机理。
这种观点认为,包覆剂带有与基体表面相反的电荷,靠库仑引力使包覆剂颗粒吸附到被包覆颗粒表面。
(2)化学键机理。
这种观点认为,通过化学反应使基体和包覆物之间形成牢固的化学键,从而生成均匀致密的包覆层。
包覆层与基体结合牢固,。
浅析无机粉体材料的表面处理方法
在无机金刚石糟的应用开发方面 ,已做 了大量的研究工作。将无机粉体加入
一
、
无机粉体材料在表 面工程 中的应用
到密封胶 中,能使粘接效果和密封胶 的密封性大大提高 。表面包覆一层具有 亲水性的有机材料 ,添加到有机胶中形成一种网络状硅石结构抑制 了胶体 的 流动 ,并使固化速度加快 ,提高 了粘接效果, 由于颗粒小 ,增加密封胶的密 封性 ,表面工程研究 中心研制的含金刚石 的无机胶粘剂具有优异 的耐 磨性和 很高的胶接强度 。 实验表明, 随着无机级金刚石在胶粘剂中加入量的增加. 涂 层的耐磨性提 高,
引言
无 机粉体材料在表面工程领域得到了应用 ,并取得 了良好效果。表面工 程 是经表面预处理后,通过表面涂覆 、表面改性或多种表面工程技术复合处 理 ,改变固体金属表面或非金属表面 的形态、化学成分、组织结构和应力状 态 ,以获得所需要表面性能的系统工程 。 随着无 机技术研究的深入 ,具有力、 热、声、光、 电、磁等特异性能 的许多低维、小尺寸、功能化的无机结构表 面 层能够显著改善材料 的组织结构或赋予材料新的性能 。无机轰面工程是咀 无 机材料和其它低维非平衡材料为基础,通过特定的加工技术或手段,对固 体 表面进行强化.改性 。超精细加工或赋予表面新功能的系统工程。无机粉 体材料在无机表面工程 中扮演了重要角色 。
用等离子喷缘方法获得 了无机结构的涂层 .结合强度 比商用粉末涂层提高
2 ~3 倍 ,磨粒抗磨损能力是粉末涂层 的 3 倍. 弯 曲试 验比商 用粉 末涂 层提 高
2 ~3 倍 .表 明无机结构涂层具有 良好的性能 。 采用大气 等离子喷 涂制 备了无
机涂层。热喷涂无机材料的研究 尚处于试验阶段,从 已有的研究结果来看 , 用热喷涂技术制备的纳术结构涂层性能优异具有 良好的应用前景 ,但制作涂 层的成本还艰制着它的广泛应用 。 3 . 表面粘接技术是指聚 台物与磐特殊功 能填料如石墨 、二硫化钼 、金属 粉末、陶瓷粉未和纤维组成的复合材料埭救于零件表面实现特定用途 的一种 表面程技术 。无机材料 困其优异的特性,在表面牯涂与胶粘技术领域显示 出 广阔的应用前景。无机级金刚石粉是用爆炸技术合成的新材料 ,俄 、美等 国
粉体表面处理技术
粉体表面处理技术
嘿,你问粉体表面处理技术?这事儿还挺有意思呢!咱就来唠唠。
这粉体啊,就像一群小不点儿,到处乱跑。
要是不处理一下它们的表面,那可不行。
为啥呢?因为粉体的表面会影响它们的性能啊。
比如说,有的粉体容易吸水,有的粉体容易结块,有的粉体颜色不好看。
这些问题都可以通过表面处理技术来解决。
那粉体表面处理技术都有啥呢?首先呢,有一种叫包覆的方法。
就像给粉体穿上一件衣服一样,把一种材料裹在粉体的表面。
这样可以改变粉体的性能,比如说让它更防水、更耐磨、更漂亮。
可以用各种材料来包覆粉体,像有机物啊、无机物啊啥的。
然后呢,还有一种叫改性的方法。
就是把粉体的表面改一改,让它变得更适合某种用途。
比如说,把粉体的表面变得更亲水,这样它就能在水里更好地分散;或者把粉体的表面变得更亲油,这样它就能在油里更好地溶解。
改性的方法有很多种,可以用化学方法啊、物理方法啊啥的。
还有啊,有一种叫表面活化的方法。
就是让粉体的表面变得更活泼,更容易和其他材料结合。
比如说,用一些特殊的试剂来处理粉体的表面,让它带上一些活性基团。
这样粉体就能和其他材料更好地反应,形成更强的结合力。
哎呀,粉体表面处理技术可真是五花八门啊!不同的方法适用于不同的粉体和不同的用途。
要想用好这些技术,就得了解粉体的性质和需求,然后选择合适的方法。
下次你要是看到粉体,就会知道它们的表面可能经过了什么样的处理啦。
加油吧!。
【精品文章】氮化铝粉体的表面改性及评价方法初探
氮化铝粉体的表面改性及评价方法初探
氮化铝,化学式为AlN,以[AlN4]四面体为结构单元的共价键氮化物,属六方晶系,具有低分子量、原子间结合力强、晶体结构简单、晶格振荡协调性高等特点。
因其特有的晶格参数决定了其具有高的导热率、高强度,高体积电阻率、高绝缘耐压、低介电损耗、热膨胀系数与硅匹配等优良特性,使其在高导热陶瓷电子基板材料及封装材料得到“重用”,说它为最理想的电子基板材料也不为过。
tips1:氮化铝的热导率数值及其他应用:
☞氮化铝单晶的理论导热系数为320W/(m·K),多晶氮化铝陶瓷热导率可达到140-200 W/(m·K),相当于传统树脂基板和氧化铝陶瓷的10倍左右。
☞此外,AlN具有直接带隙结构,理论上可实现从深紫外到深红外所有波段的发光,是现在GaN基发光二极管、场效应管等不可或缺的材料。
图1 AlN陶瓷基板
一、为什要对氮化铝粉体进行改性?
氮化铝粉末表面极为活泼,易与空气中的水汽反应,反应式如下图2,AlN先转变为非晶AlOOH相,而后在一定的温度、pH值和离子活度条件下可能转变为Al(OH)3,在粉末表面可能包覆为Al(OH)3或AlOOH(铝水合物)薄膜,同时氧含量的增加,导致氮化铝陶瓷热导率的大幅下降。
因氮化铝这个特性,给其存储、运输及后期工艺等带来了一定的困难。
图2 AlN粉末与空气中的水汽反应
tips2:氮化铝粉体的制备方法。
超细粉体表面包覆改性研究
上海交通大学硕士学位论文超细粉体表面包覆改性研究姓名:张晓菊申请学位级别:硕士专业:化学化工指导教师:顾顺超20080101上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:张晓菊日期:2007 年12月18日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□,在 年解密后适用本授权书。
本学位论文属于 不保密√。
(请在以上方框内打“√”) 学位论文作者签名:张晓菊 指导教师签名:顾顺超 日期:2007 年12月18日 日期:2007 年12月18日超细粉体表面包覆改性研究1超细粉体表面包覆改性研究摘 要本论文首先研究了Al/SiO 2复合粒子的制备。
通过实验,探讨了各种工艺条件对包覆效果的影响,结果表明,当控制实验温度为65℃、m(KH-560)/m(Al)为5.0%、m(Na 2SiO 3)/m(H 2O)为0.45%、体系pH 值为9.3、陈化时间为18h 实验条件下,以水为溶剂,可以得到在60℃碱性溶液中12h 内析氢量不足5ml 的表面包覆二氧化硅膜的片状铝粉粒子。
并运用SEM、IR 和XRD 等方法对包覆样品作了分析和表征。
其次研究了Al/SiO 2/P (St-MMA)复合粒子的制备,考察了偶联剂用量、体系pH 值、单体用量、KPS 用量、NaSS 用量以及单体配比等因素对包覆过程的影响。
无机粉体材料表面包膜研究与应用
无机粉体材料表面包膜研究与应用3陈启荣 孙家跃 杜海燕北京工商大学摘 要: 综述了表面包膜技术在发光材料、纳米材料、珠光颜料等无机粉体材料中的研究进展。
主要介绍了表面包覆无机物的研究现状,简要介绍了各种应用中的制备工艺,分析比较了各种制备工艺的优缺点及适用范围。
关键词: 无机粉体; 包膜; 发光材料; 纳米材料; 珠光颜料 无机粉体材料在化工、医药、颜料、染料等领域有着广泛的应用。
近年来在化工和新材料方面的应用更加活跃。
但是粉体材料的表面活性大,极易团聚,在成型过程中难以实现高均匀、高分散,从而使最后烧成材料的性能下降,以致材料特别是超细粉体材料的优点没有发挥出来。
研究发现在无机粉体材料表面包覆一层无机或有机高分子物质可以很好地改善材料的性能,如纳米材料的分散性能、荧光材料的光学性质、改变颜料的色泽及材料的耐温、耐候、耐光性能等。
目前常用的包覆方法有溶胶2凝胶法、化学沉淀法、醇盐水解法、非均相凝固法、化学气相沉积法、流化床化学气相沉淀、混合干球磨法等等。
根据不同的包覆目的,表面包覆的物质多种多样,如在云母表面包覆铜、铁、锌、银或氧化镍、氧化锡等金属氧化物来改善珠光颜料的颜色,在荧光粉表面包覆硅铝等氧化物膜改变荧光粉的光衰等等。
文章分别就表面包覆改性技术在发光材料、纳米材料、陶瓷、珠光颜料等各方面研究进展与应用做简要介绍。
1 荧光粉表面包膜荧光粉的表面包覆可以解决荧光粉由于电性和表面化学活性造成的荧光粉性能的下降,提高荧光粉的发光性能、改善分散性。
1.1 包覆方法对荧光粉的包覆方法主要有干法和湿法2种。
湿法是在水介质中进行的,常用的有表面成膜包覆法和胶体包覆法。
表面成膜包覆法一般是在荧光粉的浆液中加入包膜物质的前驱物或在包膜物质前驱物的溶液中加入荧光粉,然后调节溶液的pH值使包膜物质沉淀到荧光粉的表面。
胶体包覆法中最简便的包覆方法是将钇、铝、铈、锡、锑、锆等金属氧化物或二氧化硅的胶体直接喷在滚动干燥机中的荧光粉表面上。
微纳米粉体表面包覆技术的应用研究
微纳米粉体表面包覆技术的应用研究当前社会发展背景下,新的科学技术不断出现,新一代纳米技术的进步,使微/纳米颗粒以其特有的宏观量子隧道效应以及小尺寸效应等众多的应用优点引起人们的高度关注。
微/纳米粉体表面有机包覆技术的应用有机包覆技术应用过程中的自组装技术分析。
自组装技术是通过静电作用使溶液中的高分子单体自由吸附于胶体颗粒以及将带有相反电荷的高分子过饱和溶液中的高分子自由单体进行洗涤和离心分离。
一般而言,可以采用高分子电解质对可分解的球形聚合物模板进行修饰,从而使其表面中带有静电,然后将二氧化硅粒子与吸附纳米级的金粒有效吸附,然后经过离心运动多次循环往复洗涤分离,最终获得致密而且均匀的多层包覆膜。
另外,还可采用两步组装技术对聚合物中的电解质进行包覆组装,将经过有效组装包覆的基体置于悬浮溶液中,悬浮液中的粒子在受到表层聚合电解质作用就会不断下沉,从而制备成完整的多层超薄膜。
该技术具有操作简便的优点,而且在实际的操作中不需过多特殊的操作设备。
因此这种技术可以逐渐朝着实用化以及功能化方向发展。
有机包覆技术应用过程中的聚合物包裹技术分析。
聚合物包裹法主要是将单体在纳米颗粒中的聚合物经过纳米颗粒以及聚合物的作用使其成功得到包裹,这种包裹方式与自组装包裹技术相比,具有很好的分散性,而且相对于上一种包裹技术,操作过程更加简单,有广泛的适用面,不仅可以实现在无机粒子中进行包裹,而且可以实现在有机粒子中进行包裹。
通常适用于一些形状不太规则的粒子包裹过程中,但是其也具有一定的包裹局限性,例如这种包裹法会导致核粒径在高分子的聚合物母体中产生严重的团聚现象。
有机包覆技术应用过程中的微胶囊化改性技术分析。
微胶囊化改性技术是指在颗粒子的表层中覆盖一层厚膜,从而使颗粒表面受到良好的屏蔽作用和保护作用。
主要的应用优点是具有良好的稳定性与吸光率。
微/纳米粉体表面无机包覆技术的应用无机包覆技术应用过程中的气相包覆技术分析。
这种技术是利用气体或者其它的手段使壳层物转化为一种气体,这种气体经过化学反应或者物理反应使纳米颗粒被有效包覆。
【精品文章】纳米氧化铝粉体表面修饰方法介绍
纳米氧化铝粉体表面修饰方法介绍
纳米氧化铝是光学单晶、精细陶瓷、精密抛光材料、湿敏性传感器等的重要原料,广泛应用于材料、微电子及宇航工业等高科技领域,具有广阔的应用前景。
然而由于纳米氧化铝粉体粒子具有高的表面活性和表面能,自身极易团聚,致使其表面能降低,表面活性降低,导致了纳米粒子许多优异的性能丧失。
因此,纳米氧化铝粉体粒子优异性能的发挥是以粒子在介质中的分散为前提和基础的,对纳米粉体粒子表面修饰成为必然趋势。
一、纳米氧化铝粉体表面修饰目的
纳米氧化铝粉体经表面改性后,其吸附、润湿、分散等一系列表面性质都将发生变化,有利于颗粒保存、运输及使用。
通过修饰纳米粒子表面,可以达到以下目的:
1、改善纳米氧化铝粉体的分散性,消除了粒子表面的带电效应,防止了团聚。
同时,在粒子之间存在一个势垒,在合成烧结过程中颗粒也不易长大。
2、提高纳米氧化铝粉体粒子的表面活性,为纳米粒子的偶联、接枝创造了条件。
3、改善纳米氧化铝粉体粒子与分散介质之间的相容性,使之与分散介质达到良好的浸润状态。
二、纳米氧化铝粉体表面修饰方法
目前,根据修饰剂与纳米氧化铝粉体粒子表面的作用机理,可将纳米氧化铝的修饰方法分为表面物理修饰和表面化学修饰。