超细粉体表面改性研究进展
超细钛酸钡的表面改性_崔爱莉
Vol.22高等学校化学学报 No.12 2001年12月 CHEM ICAL JOU RNAL OF C HINESE UNIVERSITIES 2065～2067 超细钛酸钡的表面改性崔爱莉1 陈仁政2 尉京志1 李龙土2(1.清华大学化学系, 2.清华大学材料科学与工程系,北京100084)摘要 利用Sol-gel法成功地在超细钛酸钡粉体表面包覆了厚度约5nm的均匀SiO2膜.采用HR T EM,X PS 和X RD等多种分析方法,证实了SiO2薄膜的存在.并首次提出钛酸钡水解后水玻璃在T iO2-x表面溶胶-凝胶化的包覆机理.改性后的钛酸钡与纯钛酸钡相比,SiO2包覆可促进烧结,包覆SiO2坯体在1190℃达到最大收缩速率,而纯钛酸钡坯体达到最大收缩速率的温度为1260℃.坯体的收缩率由未包覆前的-15%变化到-19.3%.包覆工艺改善了介电性能,使介温曲线平坦,对制造钛酸钡薄层电容器有重要的价值.关键词 表面包覆;SiO2;BaT iO3;介电性能中图分类号 O612.4 文献标识码 A 文章编号 0251-0790(2001)12-2065-03钛酸钡是功能陶瓷中的重要材料,主要应用于陶瓷电容器.为满足电子元器件小型化和薄层化的要求,我们对钛酸钡基陶瓷材料进行了深入的研究.在陶瓷工业中,添加物一般都是通过球磨方法来控制陶瓷的结构与性能.这种方法的缺点是初始粉体和添加剂受密度、颗粒尺寸和形状的影响,不能达到十分均匀的混合.目前已有在陶瓷上包覆AlN[1],Si3N4[2],ZrO2[3]和SnO2[4]等添加剂的报道,也有在BaTiO3表面包覆SiO2[5]和TiO2/CaO/SiO2[6]的报道,但对包覆机理尚未进行深入探讨.本文采用化学Sol-gel方法进行包覆,研究了在BaTiO3表面包覆SiO2的溶胶-凝胶机理,成功地在BaTiO3表面包覆了一层厚度约5nm且均匀的SiO2纳米膜,并研究了包覆对陶瓷烧结性能及介电性能的影响.1 实验部分1.1 纯钛酸钡粉体的制备采用草酸盐共沉淀法制得:先将钛酸四丁酯缓慢加入草酸乙醇溶液中,再加入乙酸钡水溶液,搅拌,得到草酸氧钛钡共沉淀,将该沉淀在900℃预烧,即可得到尺寸为110～130nm的钛酸钡粉体.所用分析纯水玻璃的模数为n(Na2O)/n(SiO2)=1/3.1.2 包覆过程用1mol/L的HCl将0.2mol/L的水玻璃溶液pH调至10,形成硅溶胶,再加入BaTiO3,使BaT iO3的质量分数为25%,SiO2/BaTiO3的比例约为2%,同时恒温80℃搅拌,控制溶胶-凝胶化时间大于2h,随后经过滤和水洗去掉溶液中的Na+和Cl-,于100℃干燥,即得SiO2包覆的钛酸钡粉体.1.3 性能表征包覆后的粉末用高分辨透射电镜(日本JEOL公司JEM-2010F)进行表征.利用XPS(PHI5300 ESCA)对包覆的样品进行表面分析.包覆后的样品经干压制成直径 10mm,厚1mm的生坯圆片,坯体的烧结行为用热膨胀分析仪(T MA92)进行分析,并与未包覆的钛酸钡坯体进行比较.烧结后的陶瓷用XRD进行表征.介温测试采用HP4192A和变温箱,温度范围-60～130℃.2 结果与讨论2.1 包覆钛酸钡样品的表征图1是包覆SiO2的钛酸钡颗粒的高分辨透射电镜(HRTEM)照片.由图1可见,在钛酸钡表面均匀地包覆了一层SiO2纳米膜,厚度约5nm.图2为SiO2包覆钛酸钡粉体的XPS曲线.由图2可以看出,包收稿日期:2000-10-08.联系人简介:崔爱莉(1962年出生),女,博士,讲师,从事纳米材料研究.E-m ail:cuial@tsi n gh 覆的钛酸钡的XPS 在103.4eV 处有明显的Si 元素峰,查标准谱可知,SiO 2中Si 元素的2p 峰位在103.3eV.而且Ba 和Ti 元素的峰与未包覆的钛酸钡相比,峰强明显减弱.这说明包覆在BaTiO 3表面的Si 以SiO 2的形式存在,并均匀地分布在钛酸钡颗粒的表面.Fig .1 HRTEM Image of silica coated powderFig .2 XPS of silica coated BaTiO 3powders2.2 Sol -gel 包覆SiO 2机理2.2.1 BaTiO 3在水中的弱水解 室温下钛酸钡在pH <12的弱碱性溶液中发生微弱水解[7].BaTiO 3(s)+H 2O pH <12Ba 2+(aq.)+TiO 2(s)+2OH -(aq.)(1)Ba 2+水解后,表面有一层极薄的TiO 2-x 层(2-x ≈2).T iO 2与SiO 2有较好的亲和能力[8],SiO 2易于在TiO 2表面包覆成膜.因此钛酸钡的微弱水解有利于SiO 2的包覆.2.2.2 水玻璃在BaTiO 3表面的溶胶-凝胶过程 水玻璃溶液在适当的pH 值范围内,可观察到明显的溶胶-凝胶过程.浓度越大,凝胶化时间越短,对在钛酸钡表面包覆越不利.通过调节水玻璃的浓度和pH 值,使水玻璃在BaT iO 3表面的T iO 2-x 层形成硅酸溶胶,再凝胶及脱水后,于BaT iO 3表面形成SiO 2膜.控制溶胶-凝胶的速度和时间,可获得不同厚度的纳米SiO 2膜.2.3 包覆SiO 2对陶瓷坯体烧结行为的影响图3(A )和3(B )分别为包覆和未包覆SiO 2的BaTiO 3坯体烧结过程的收缩曲线.由图3(A )可知,包覆SiO 2的BaTiO 3坯体在800℃左右发生收缩,然后保持体积恒定,到1070℃开始剧烈收缩,收缩速率明显快于纯BaTiO 3坯体.图3(B)表明,BaTiO 3坯体在900℃开始收缩,并且收缩缓慢.包覆SiO 2坯体在1190℃达到最大收缩速率,而纯钛酸钡坯体达到最大收缩速率的温度为1260℃.到烧结过程结束时,包覆SiO 2坯体的收缩率(-19.3%)明显大于纯钛酸钡的收缩率(-15.0%).这说明包覆SiO 2对BaTiO 3陶瓷不仅烧结温度降低,而且收缩率大于BaTiO3,有一定的助烧作用.Fig .3 Sintering behavior of coated BaTiO 3(A )and pure BaTiO 3(B )由包覆SiO 2的钛酸钡陶瓷的XRD 曲线(图4)可见,包覆后的钛酸钡在烧结过程中与SiO 2发生反应,在BaT iO 3表面生成新的物相硅钛钡石Ba 2TiSi 2O 8[9].2BaT iO 3+2SiO 2Ba 2TiSi 2O 8+TiO 2(2) 反应温度约在800℃,这与800℃收缩的曲线相符.由于SiO 2的量特别少,所以峰较低.由钛酸钡的XRD 可看出,室温下钛酸钡的晶相为立方相,而大尺寸粒径(>0.5 m )的钛酸钡室温下的晶相为2066 高等学校化学学报V ol.22四方相,粒径越小(<0.5 m ),晶相越趋于立方相.所以根据上述钛酸钡的尺寸效应[10],我们认为烧结过程中晶粒的生长受到抑制,晶粒尺寸小于0.5m.Fig .4 XRD patterns of coated BaTiO 3ceramics Fig .5 TC C comparison between coated BTand pure BT ceramics2.4 包覆SiO 2对电性能的影响图5为SiO 2包覆钛酸钡和纯钛酸钡陶瓷的容温变化率(T CC)曲线.由图5可看出,包覆SiO 2的陶瓷介温曲线平缓,变化率小于纯钛酸钡.包覆SiO 2的陶瓷室温介电常数为2300.虽然介电常数较低,但从钛酸钡的介电性能来看,包覆SiO 2的钛酸钡陶瓷晶粒由于表面SiO 2的抑制作用,晶粒尺寸为亚微米级.而该尺寸范围的钛酸钡陶瓷由于晶粒单畴化和四方相的消失,介电常数较低[9].但由于烧结后的晶粒较小,介温曲线平坦,因此可用于薄层(有效介电层厚度低于3 m)的多层陶瓷电容器.参 考 文 献1 Kim W.J.,M oon Y.T.,Kim C.H.et al ..J.M ater.Sci.Lett.[J],1994,13:1349—13512 Wang C.M.,Zhe X.L..J.M ater.Sci.Lett.[J],1995,14:129—1313 Djuricic B.,M cGarry D.,Pickering S..J.M ater.Sci.Lett.[J],1993,12:1320—13224 Selmi F.A.,Amarakoon V.R.W..J.Am.Ceram.S oc.[J ],1988,71:934—9375 Shih Wei-Heng,Kisail us David,W ei Yen.M aterials Letters[J],1995,24:13—156 Vo ltzke Dieter,Abicht Hans -Peter.Solid State Science[J],2000,2:149—1597 Abicht H.-P.,Vo ltz ke D.,Schneider R.et al ..M aterials Chemistry and Ph ysics[J],1998,55:188—1928 CUI Ai-Li(崔爱莉),WANG Ting-Jie(王亭杰),JIN Yong(金 涌).Chem.J.Chinese Universities(高等学校化学学报)[J],1998,19(11):1727—17299 Senz Stephan,Graff Andreas,Blum W erner et al ..J.Am.Ceram.S oc.[J],1998,81(5):1317—132110 Luan W.L.,Gao L.,Guo J.K..Ceram i cs International[J ],1999,25(8):727—729Surface Modification of Ultra -fine Barium TitanateCUI Ai-Li 1*,CHEN Ren-Zheng 2,WEI Jing -Zhi 1,LI Long -Tu 2(1.D ep ar tment of Chemistr y , 2.D ep artment of M ater ials Science and Engineering ,T singhua University ,Beij ing 100084,China )Abstract By using sol-gel method,SiO 2nano-films of 5nm w ere coated on the surface of ultra-fine BaTiO 3.T he coated pow ders and ceramics w ere analyzed by using HRTEM,XPS and XRD respectively.The coating m echanism w as first reported that water glass sol-gelated on TiO 2-x surfaces after BaTiO 3was hydrolyzed slig htly .Compared w ith pure BaT iO 3,SiO 2coating process can enhance the sintering property at the lower sintering tem peratures from 1260℃to 1190℃.The ceram ic shrinkage mass fraction changes from -15%to -19.3%.And the coating process improves the dielectric property of ceramics,flatten-T curve .The coating process is promising for the thin lay er BaT iO 3-based capacitors .Keywords Surface coating;SiO 2;BaTiO 3;Dielectric properties(Ed.:V,X)2067N o.12崔爱莉等:超细钛酸钡的表面改性 。
粉体表面改性的研究进展
粉体表面改性的研究进展物理改性中的热处理和球磨是两大常见且有效的方法。
热处理可以改变粉体表面的化学成分和结构，从而影响其性能。
比如通过高温热处理，可以在粉体表面形成高熵合金、氧化层等，改善其力学性能和耐腐蚀性。
球磨作为一种粗糙化技术，可以通过改变粉体表面形貌提高其活性。
通过改变球磨参数，甚至可以将一种粉体转变为另一种具有完全不同性能的粉体。
化学改性方法中，溶剂处理技术被广泛应用于许多工业领域，如环保、能源及催化剂等。
这种方法主要通过选择不同的溶剂来改变粉体表面的化学组成和物理状态，进而达到优化粉体性能的目的。
化学气相沉积（CVD）这种技术已成功地用于粉体表面的加工改性，能显著改善包括磁性、电性、光学性、催化性在内的多种性能。
化学吸附和化学反应也是现阶段常用的化学改性方法，其中化学吸附主要通过在粉体表面吸附不同的化学物质来调整其性能，而化学反应则可以在粉体表面制备复合薄膜，提高其功能性。
需要注意的是，粉体表面改性不仅影响粉体的性能，也会影响到其环境适应性、经济性和安全性等方面。
因此，在粉体表面改性研究中，除了追求性能优化，还需要充分考虑这些因素，使改性后的粉体既具有良好性能，又具有广阔的应用前景。
最近的研究还向生物改性方向发展，如通过酶催化，生物胶凝等方式对粉体进行改性，让粉体获得新的功能和特性。
还有通过物理、化学和生物的组合方式对粉体进行多重改性，使粉体在多个方面都具有优越性能。
总的来说，粉体表面改性技术的研究已经取得了显著的进展，在许多领域都得到了广泛的应用。
然而，由于粉体的复杂性，粉体表面改性仍然面临许多挑战，包括改性机制的解析、改性效果的稳定性及改性方法的绿色化等问题亟待研究解决。
未来的研究还需要持续深入，不断探索更有效、更经济、更环保的粉体表面改性方法，让这种技术在生产实践中发挥出更大的作用。
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。
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。
【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，。
超细粉体制备技术研究的内容及发展现状
超细粉体制备技术研究的内容及发展现状引言：超细粉体制备技术是一门研究如何制备具有纳米级颗粒尺寸的粉体材料的学科。
该技术在各个领域都具有重要的应用价值，例如材料科学、化学工程和环境科学等。
本文将探讨超细粉体制备技术的研究内容及其发展现状。
一、超细粉体制备技术的研究内容1. 材料选择：超细粉体制备技术要求选择适合的原料，如金属、陶瓷或聚合物等，并考虑其物理化学性质以及制备过程中的相互作用。
2. 制备方法：超细粉体的制备方法包括物理法、化学法和物化法等。
物理法主要有磨碎法、气雾法和凝胶法等；化学法主要有溶胶凝胶法、水热法和溶剂热法等；物化法则是将物理法和化学法相结合，如高能球磨法和溶胶冻胶法等。
3. 控制参数：超细粉体的制备过程中，需要控制一系列参数，如反应温度、反应时间、溶液浓度和溶剂选择等。
这些参数的调节将直接影响到粉体颗粒的尺寸和形貌。
4. 表征分析：制备好的超细粉体需要进行表征分析，如粒径分布、比表面积、晶体结构和形貌等。
常用的表征方法包括扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和比表面积测定等。
二、超细粉体制备技术的发展现状1. 研究热点：超细粉体制备技术的研究热点主要集中在以下几个方面：- 纳米材料的制备方法优化：研究人员不断改进传统的制备方法，提高制备效率和控制颗粒尺寸的精度。
- 纳米材料的表征手段研究：随着纳米材料的制备技术的发展，对其表征手段的研究也日益重要，以满足对纳米材料粒径和形貌等更准确的表征需求。
- 新型超细粉体的应用研究：超细粉体在材料科学、医学和环境保护等领域具有广泛的应用前景，研究人员正积极探索新型超细粉体的应用潜力。
2. 发展趋势：- 多学科交叉：超细粉体制备技术的研究已经从单一的材料学领域扩展到了化学、物理、生物等多个学科领域的交叉研究，这将进一步推动超细粉体制备技术的发展。
- 绿色制备：随着环境问题的日益突出，研究人员正致力于开发绿色制备方法，以减少对环境的影响。
- 自组装技术：自组装技术是一种通过物体自身的相互作用实现组装的方法，近年来在超细粉体制备中得到了广泛应用。
粉体表面改性新进展
分散 问题 是纳 米材料 使用 的第一 道难 题 。因为 纳 米 粉体 质量 小 ， 心力和 重力对 它 已不 起 主要作 用 ， 离 放
・ 收 稿 日期 ：Ｏ ２ ８ ０ ２Ｏ —０ —１
米 粉体 大部 分会 悬 浮 在空 中 ， 会 因离 心 力 和重 力 产 不 生上 下运 动而 分散 开来 。超声 波 是一 种优 于高冷 搅拌 机组 的设备 。最 近 的研 究 表 明 ， 使用 超 细振 动磨 对 纳
质 中 ，ｉ２ Ｔｏ 颗粒表 面 的 聚合 物 吸附 层 形 成 的 空 间 阻 碍
进一 些 连续 改性 设备 。至今 表 面改 性 技术 已成 为材料
学 中重 要 的一 页 。
不 仅如 此 ， 高新技 术领域 ， 在 表面 改性 又取得 一 系
列 重大 进展 。
有 由外 向 内的 阿基米 德 螺线 ， 由于增 加这 一装 置 ， 米 纳 粉 体得 到很 好 的分 散 。２ ０ 年 底 ， ０１ 该公 司使 用 上 海 卓 越粉 体公 司生 产 的 ３ ｒ 沉 淀 碳 酸 钙 ， 粉 体 聚 丙 烯 ０ｍ ｉ 在 中添加 ３ ％ Ｃ Ｃ ３ 实 现 了很 好 的分 散 ， 成 纳 米 母 Ｏ ａＯ ， 制
将成 为主要 的稳 定 因 素 。纳米 二氧 化钛 在 干粉状 态 时 带静 电荷 ， 纳米 二 氧化 钛 颗 粒 在 液 体 介 质 中因 表 面 带
电荷 而形成 扩 散双 电层 。纳米 二 氧化钛 的表面 改性方
米材料 的分散 和表 面处 理取 得优 于高 冷搅 机组 和超 声
液相还原法制备超细铜粉的研究进展
液相还原法制备超细铜粉的研究进展 谭 宁1,温晓云2,郭忠诚1,陈步明1(1.昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南 昆明 650093;2.云南铜业集团有限公司,云南 昆明 650051) 摘 要:超细铜粉由于其特殊的性能,因而应用范围很广泛。
其制备的工艺也引起了广泛的关注,其中液相还原法由于其特殊的优点,故研究的较多。
文中阐述了液相还原法制备超细铜粉的工艺的研究进展以及铜粉表面改性的工艺,并提出了问题及对未来的展望。
关键词:超细铜粉;液相还原法;表面改性中图分类号:TG144 文献标识码:A 文章编号:1006-0308(2009)02-0071-04The D evelop m en t of Ultraf i n e Copper PowderPrepara ti on by L i qu i d Pha se Reducti ve ProcessT AN N ing1,W E N Xiao-yun2,G UO Zhong-cheng1,CHEN Bu-m ing1(1.Faculty ofMaterials and Metallurgical Engineering,Kun m ing University of Science and Technol ogy,Kun m ing,Yunnan650093,China;2.Yunnan Copper Gr oup Co.,L td.,Kunm ing,Yunnan650051,China)ABSTRACT:Due t o the excep ti onal perfor mance of the ultrafine power,and thus it has a wide range of app licati on.The p r ocess of ultrafine power p reparati on by liquid phase reductive p r ocess and the copper surface modificati on p r ocess are described,and the issue and the visi on f or the future of the ultrafine copper powder is put for ward.KEY WO R D S:ultrafine copper power;liquid phase reductive p r ocess;the surface modificati on p r ocess超细铜粉由于其特殊的物理、化学性能,目前广泛应用于电学、涂料、催化、医学等领域。
JSC,NTC401对超细氧化铝粉体表面改性的比较研究
理【。国 内外 的研究表 明 ，钛酸 酯偶联剂对无机粉 体的 ｌ 】
改性 效果很好 ， 但不 同的偶联剂的改性 效果不同，因此对
无机填料表面改性技术关键在于选择合适的偶联剂 引 。 本文研究 了两种钛 酸酯偶联 剂 Ｊ Ｃ和 Ｎ Ｃ ０ Ｓ Ｔ ４ １对超 细 氧 化铝粉体 改性作用 ， 比较 了它们对 氧化铝粉体表 面 并
波数 附近 仅 出现 烷基 特征 吸 收 ，表 明水解反 应 比较 完
３ 结果 与讨论
３１ 浸 润实验结 果 ． 分别称取 一定量的改性后 的氧化 铝超 细粉体样 品， 加入盛有 一定量蒸馏 水的烧 杯 中，观察 效果 。多次重复
浸 润实验 结果如表 １ 所示 。
全 ；Ｊ Ｃ改性粉体 的红外光 谱在 ２ ２ ．８ｃ Ｓ ９ ９ ｍ 波数 处 出 ２
Ｊ Ｃ Ｓ
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注： “” 表 示 “ 景水 ” ＋ 表 示 “ 全 亲 水” － 不 ；“ ” 完 ．
３２ 活 化指数 的测定 ．
分别称 取一定量 的改性后 的氧 化铝超细粉 体样 品， 加 入盛有 一定量蒸 馏水 的烧 杯 中，充分搅 拌并静 置 １ ｈ 以上 ，然后将沉 降于烧 杯底部 的物料分 离，干燥 后称 重 （ ） Ｗ１。用原样质量减 去其沉 降部分质 量，即可得 到样 品中漂 浮部分 的质 量 （ —Ｗ ） Ｗｌ ２ 。通 过计 算可得 出活化 指 数 Ｒ ｔ： １
维普资讯
助
能
妨
许
２０ 年增刊 （ ） ０７ ３ 卷 ８
ＪＣ，ＮＴ ４ １ Ｓ Ｃ ０ 对超细氧 化铝粉 体表 面改性 的 比较 研 究
大颗粒球形粉体材料的表面改性与功能化研究
大颗粒球形粉体材料的表面改性与功能化研究摘要：大颗粒球形粉体材料是一种广泛应用于化学、生物、医药等领域的重要材料。
然而，其应用受制于表面性质和功能性的限制。
因此，对大颗粒球形粉体材料的表面改性与功能化研究具有重要意义。
本文主要讨论了大颗粒球形粉体材料的表面改性方法、功能化策略以及应用前景。
一、引言大颗粒球形粉体材料具有广泛的应用前景，但其表面性质和功能性的限制制约了其应用范围。
因此，对大颗粒球形粉体材料的表面改性与功能化研究具有重要意义。
二、表面改性方法1. 化学改性方法：通过化学反应，在大颗粒球形粉体材料表面引入新的官能团，改变其表面性质。
例如，利用硅烷偶联剂对颗粒表面进行改性，引入羟基或氨基等新的官能团。
2. 物理改性方法：通过物理手段对大颗粒球形粉体材料进行表面改性，如静电喷涂、电子束辐照等。
这些方法可以改变颗粒表面的形貌、结构和疏水性等性质。
三、功能化策略1. 介孔化改性：将大颗粒球形粉体材料转化为介孔结构，增加其比表面积和孔隙率。
这可以提高颗粒材料的吸附能力和催化活性，扩展其应用领域。
2. 纳米包埋改性：利用纳米材料对大颗粒球形粉体进行包埋改性，可以改变颗粒表面的光学、磁性、阻尼等性质，拓宽其应用范围。
3. 功能分子修饰：将功能性分子修饰到大颗粒球形粉体材料表面，可以赋予颗粒特定的化学、生物活性。
例如，将荧光染料修饰到颗粒表面，可以用于生物荧光成像。
四、研究进展1. 表面改性与应用：大颗粒球形粉体材料经过表面改性后，可以应用于催化、传感、吸附等领域。
例如，改性后的颗粒材料可以用于高效催化反应，实现废水处理和有机合成。
2. 功能化与应用：通过功能化策略，大颗粒球形粉体材料可以具备特定的功能，如生物活性、磁性等。
这些功能化颗粒材料能够应用于生物医学、电子器件等领域。
五、应用前景与展望大颗粒球形粉体材料的表面改性与功能化研究为其应用领域的拓展提供了新的可能。
未来，随着表面改性技术和功能化策略的不断发展，大颗粒球形粉体材料的应用前景将更加广阔。
超细粉体的表面改性研究进展
覆改性 、 化学改性 、 高能改性等 ． 并介绍其特点和表 面改性效果 的评价方法 ．
中图分类号 ：Ｔ ８ Ｂ ３３
超 细粉体通 常包括 微 米 级 （ ～３ ｍ）亚微 １ ０ 、 米 级 （ ．～１ｔ 和纳 米级 （ ～１０ｎ 的粒 子 ． ０ １ ｍ） ｐ １ ０ ｍ） 表 面改性 是指用 物 理 、 化学 等 方 法对 粉 体 表 面进 行 处理 ， 据应 用 的需 要有 目的 地改 变 粉 体表 面 根 的物理化 学性 质 ， 如表 面 能 、 面 电性 等 ． 于超 表 由
域带来了很大的麻烦 ， 是其应用 中首要解决的问 题 ＿． Ｊ 因此， Ｊ 对超细粉体进行改性 ， 防止其团聚和 结块 ， 提高其分散性 、 流变性以及光催化效果等 ，
有 重大 的意义和 应 用前 景 ． 文 简要 地 分 析超 细 本 粉 体 团聚 的原 因并介绍 目前超 细粉体表 面改性 方
生 团聚【 ； ２ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（） ２ 超细粉体颗粒的表面积大 ， 表面能高， 处
于能量的不稳 定 状 态 ， 很容 易 发 生 聚集 而 达到 稳
定状 态 ；
有机化合物或水中分散 ． 表面改性剂分子结构必 须具 有易 与粒 子 的表 面 产生 作 用 的特 征 基 团 ， 这
种特 征基 团可 以通过表 面改性 剂 的分子结 构设计 而获得 ． 据粒 子与改性 剂表 面发 生作用 的方式 ， 根
１ 超细粉体团聚的原因
超细粒子具有特殊的表面结构， 其表 面缺少
邻 近配位 原子 。 有很 高的活性 ， 而很 容易 发生 具 因
团聚． 研究发现 ， 造成超细粉体颗粒团聚的因素很
粉体撞击流超细粉碎与表面改性研究
以 降 低 高 聚 物 的用 量 ，从 而 降 低 材 料 成 本 ，同 时还 能提 高 材 料 的 刚 性 、硬 度 、尺 寸 稳 定 性 等 物 理 性
能。但未经改性 的重质碳 酸钙 为亲 水性 ห้องสมุดไป่ตู้无 机物 ，
有 机 高 聚 物 分 子 为 疏 水 的 物 质 ，两 者 的界 面性 质截 然 不 同 ，因 此 未 经 改 性 的 重 质 碳 酸 钙 与 有 机 高 聚物 的 相 容 性 差 ，直 接 或 过 多 地 填 充 易 导 致 材 料 力 学性 能 的 降 低 以及 易 脆 化 。经 过 有 机 化 改 性 的重 质碳 酸 钙 可 以改 善 其 与 有 机 高 聚 物 的相 容 性 ，提 高其 在有 机 高 聚 物 中 的 分 散 性 ， 从 而 提 高 材 料 的 综 合 性 能 。本 文 以硬 脂 酸作 为 改 性 剂 ，在 撞 击 流 超 细
维普资讯
刘 雪 东 等 粉 体 撞 击 流 超 细 粉 碎 与 表 面 改 性 研 究
粉 体 撞 击 流 超 细 粉 碎 与 表 面 改 性 研 究
刘 雪 东 ，李 凤 生 ，张 智 宏
（ ． 南 京 理 工 大 学 化 工 学 院 ，江 苏 南 京 １ ２０４ １０ ９；２ 江 苏 石 油 化 工 学 院 化 学 工 程 系 ，江 苏 常 州 ． ２３ １） １０ ６
序 混 合 器 将 粉 体 与 改 性 剂 均匀 混 和后 经 计 量 加 料 器 加 人 ， 粉 体 超 细 加 工 及 表 面 改 性 装 置 中 完 成 超 细 在
是 基 于撞 击 流 的 特 点 ，将 其 应 用 于 粉 体 的超 细 加 工
与表 面改 性 过 程 。 为 了 满 足 特 定 工 艺 过 程 的 要 求 ， 常 常 要 对粉 体 进 行 表 面改 性 ，表 面 改 性 的方 法 通 常 有 干 法 与湿 法 两 种 ，干 法 改 性 具 有 效 率 高 、产 量 大 的 特 点 ，但 其 设 备 结 构 复 杂 ，缺 少 专 门 装 置 ， 因 此 ，研 究高 效 多 功 能 的粉 体 加 工 工 艺 及 装 置 是 有 现
超细粉体制备技术研究的内容及发展现状
超细粉体制备技术研究的内容及发展现状随着科学技术的不断发展，超细粉体制备技术在材料科学、化学工业、医药领域等方面扮演着越来越重要的角色。
超细粉体具有较大的比表面积、高活性和特殊的物理化学性质，因此广泛应用于催化剂、涂料、电子材料等领域。
本文将着重介绍超细粉体制备技术的研究内容以及目前的发展现状。
超细粉体制备技术的研究内容主要包括物理方法和化学方法两大类。
物理方法主要有机械法、凝胶法、气相法等；化学方法主要有溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法等。
这些方法各有特点，可以根据需要选择合适的方法进行制备。
物理方法中的机械法是一种常用的制备超细粉体的方法。
通过机械力的作用，将原料粉体不断粉碎，直至达到所需的颗粒尺寸。
常用的机械法有球磨法、高能球磨法等。
机械法制备的超细粉体具有颗粒尺寸均匀、形状规则等特点，但制备过程中能量消耗较大，易产生热量，需要进行冷却。
凝胶法是一种通过凝胶的形成来制备超细粉体的方法。
主要包括溶胶-凝胶法和反应凝胶法。
溶胶-凝胶法是将溶液中的金属离子通过溶胶聚合到凝胶颗粒上，形成胶体颗粒，经过干燥后得到超细粉体。
反应凝胶法是将溶液中的金属离子与还原剂发生反应，生成凝胶颗粒，再经过煅烧得到超细粉体。
凝胶法制备的超细粉体具有颗粒尺寸可调、分散性好等特点，但制备过程中需要控制溶胶的形成和凝胶的稳定性。
气相法是通过气相反应制备超细粉体的方法。
主要有气溶胶法和气相沉积法。
气溶胶法是将溶胶颗粒悬浮在气体中，通过气体的传输和控制，使溶胶颗粒在气相中聚集成为超细粉体。
气相沉积法是将气体中的原料分子在高温条件下反应生成超细粉体，然后通过凝聚机制使其沉积到基底上。
气相法制备的超细粉体具有纯度高、颗粒尺寸可调等特点，但制备过程中需要控制气体流动和温度条件。
在超细粉体制备技术的发展现状方面，近年来，随着纳米科技的兴起，纳米粉体的研究得到了广泛关注。
纳米粉体是指粒径小于100纳米的超细粉体。
纳米粉体具有更大的比表面积和更高的活性，表现出与传统材料不同的物理化学性质。
粉体技术的研究进展
粉体技术的研究进展非金属矿物粉体是现代新材料的重要组成部分之一，在现代产业发展中起重要作用。
近20年来，我国非金属矿物粉体的加工技术有了显著进步。
非金属矿物粉体工业已形成相当的规模，各类非金属矿物粉体的年总产量达上亿吨，已经在高技术新材料产业以及造纸、塑料、橡胶、涂料、建材、冶金、轻工、化工等传统产业及环保产业得到广泛应用。
未来非金属矿物粉体加工技术的发展趋势是以市场为导向，以提升非金属矿物材料的功能或应用性能为目的，发展新方法、新工艺和新设备。
一、我国粉体工业发展的现状非金属矿物精细粉体和功能性非金属矿物材料是伴随现代科技革命、产业发展、社会进步、人类生活质量的提高和环保意识的普遍觉悟而发展起来的。
我国在该领域的大规模生产和工业应用是从20世纪70年代末或80年代初开始的。
经过近20年的发展，尤其是20世纪90年代以来的发展，我国非金属矿加工业已形成相当的规模。
在普通或大众产品方面不仅能基本满足国内市场所需，而且还能大量出口，在国际非金属矿产品粉体市场占有较重要的地位。
二、我国非金属矿物粉体加工技术现状在非金属矿物的加工中广泛应用粉体加工技术，如粉碎、分级、提纯、改性、国液分离、煅烧、造粒、包装等。
矿种多、应用领域广、技术指标要求复杂是非金属矿物加工的主要特点之一。
由于这一特点，非金属矿的加工工艺也是千差万别的。
有些非金属矿可以直接粉碎加工成商品，如方解石，有些必须要进行提纯，如石墨，有些废用领域只需对非金属矿进行简单的粉碎加工，如饲料用的石灰石粉．铸造用的膨润土以及普通的非金属矿物填料；有些应用领域则要求进行较深度的加工，如微电子工业应用的胶体石墨、高纯石英，造纸工业用的高岭土、重质碳酸钙颜料，涂料工业用的有机膨润土，纳米复台材料用的蒙脱石，新型导电材料用的石墨层间化台物。
以下就几个主要粉体加工环节进行简单评述：(1)选矿提纯由于非金属矿物成矿的特点及应用的特点，工业上大多数非金属矿物如石灰石、方解石、大理石、自云石、石膏、重晶石、滑石、叶蜡石、绿泥石、膨润土、伊利石、硅灰石、煤系硬质高岭岩、玻璃原料石英岩等只进行简单的拣选和分獒进行粉碎、分级、改性活化和深加工。
超细粉体的应用及其表面改性机理浅析
超细粉体的应用及其超细粉体的应用及其表面表面表面改性机理改性机理改性机理浅析浅析刘涛(上海汇精亚纳米新材料有限公司凤阳汇精纳米新材料科技有限公司)功能材料是高分子材料研究、开发、生产和应用中最活跃的领域之一,在材料科学中具有十分重要的地位。
超细粉体不仅是一种功能材料，而且其为新的功能材料的复合更使之具有广阔的应用前景,在国民经济各个领域都有着广泛的应用,起着极其重要的作用。
一：超细粉体的性质及应用1.超细粉体表面特性超细粉体科学与技术是近年来发展起来的一门新的科学技术，是材料科学的一个重要组成部分。
对于超细粉体统一定义，一般将粒径大于1μm 的粉体称为微米粉体，粒径处于0.1-1μm 之间的粉体称为亚微米粉体,粒径小于100nm 的粉体称为纳米粉体，也有人将粒径小于3μm 的粉体称为超细粉体。
超细粉体通常又分为微米粉体、亚微米粉体及纳米粉体。
超细粉体的粒径与其特性的关系如下表所示。
2.超细粉体表面结构根据晶体的空间结构,可以分为四种类型紧密堆积结构、骨架结构、层状结构和链状结构。
晶体受外力作用破坏时，将沿着晶体构造中键合力最弱的地方断裂。
在断裂面上均产生得不到补偿的断键，即不饱和键。
不同化学组成的超细粉体在新鲜表面具有极不相同的不饱和度。
根据断裂键能的性质，表面不饱和键有强弱之分，断裂面以离子键和共价键为主的是强不饱和键，表面为极性表面断裂面以分子键为主的为弱不饱和键，表面为非极性表面。
超细粉体不同，表面官能团的种类和数量不同，同一超细粉体表面官能团有一定的分布。
3、超细粉体的应用（1）超细粉体在塑胶领域中的应用超细粉体在化工领域中的应用十分广泛,在涂料、塑料、橡胶、造纸、催化、裂解、有机合成、化纤、油墨等领域都有广泛的应用。
在塑料行业,将超细粉体与塑料复合可起到增强增韧的作用,如将纳米碳酸钙表面改性后,对材料的缺口抗冲击强度和双缺口冲击强度的增韧效果十分显著,而且加工性能依然良好。
除此之外,超细粉体的加入,可以改善复合材料的耐老化性,防止塑料光辐射老化,提高塑料制品的使用寿命。
超细粉体制备技术研究的内容及发展现状
超细粉体制备技术研究的内容及发展现状超细粉体制备技术是一种重要的材料制备技术，其应用范围广泛，包括电子、化工、冶金、建筑等领域。
超细粉体的制备技术研究已经成为材料科学领域的热点之一。
本文将介绍超细粉体制备技术的内容及发展现状。
超细粉体制备技术是指将普通粉体通过物理或化学方法加工处理，使其粒径小于100纳米的技术。
超细粉体具有较高的比表面积和较好的物理、化学性能，因此在材料科学领域有着广泛的应用。
超细粉体制备技术主要包括物理法、化学法和生物法三种。
物理法是指通过机械力、热力、光力等物理手段将普通粉体加工成超细粉体。
其中，机械法是最常用的一种方法，包括球磨法、高能球磨法、振动球磨法等。
这些方法通过机械力的作用，使粉体颗粒之间发生碰撞、摩擦和剪切等作用，从而使粒径减小。
热力法则是通过高温处理使粉体颗粒发生熔融、蒸发和氧化等反应，从而使粒径减小。
光力法则是通过激光束的作用使粉体颗粒发生熔融、蒸发和氧化等反应，从而使粒径减小。
化学法是指通过化学反应将普通粉体加工成超细粉体。
其中，溶胶-凝胶法是最常用的一种方法，该方法通过溶胶的形成和凝胶的形成使粉体颗粒减小。
其他化学法还包括气相法、水相法等。
生物法是指通过生物体内的生物反应将普通粉体加工成超细粉体。
其中，微生物法是最常用的一种方法，该方法通过微生物的代谢作用将普通粉体加工成超细粉体。
目前，超细粉体制备技术已经得到了广泛的应用。
在电子领域，超细粉体可以用于制备高性能的电子元器件；在化工领域，超细粉体可以用于制备高性能的催化剂和吸附剂；在冶金领域，超细粉体可以用于制备高性能的金属材料；在建筑领域，超细粉体可以用于制备高性能的水泥和混凝土等。
总之，超细粉体制备技术是一种重要的材料制备技术，其应用范围广泛。
随着科技的不断进步，超细粉体制备技术也将不断发展，为各个领域的材料科学研究提供更好的支持。
超细粉体表面改性研究进展
ｃ ｌｍｏ ｆｃ ｔ ｎ，ｍｉｒ ｎ ａ ｕ ａｉ ｎ ｍｏ ｉ ｃ ｔｏ ａ ｄｉ ａ ｉ ｉ ｏ ｃ ｏ ｅ ｃ ｐｓ ｌ ｔ ｄ ｆ ａｉｎ，ｈ ｇ ｎ ｒ ｙ ｍｏ ｉ ｃ ｔｏ ｏ ｉ ｉｈ ｅ ｅ ｇ ｄ ｆ ａｉｎ，ｐ ｅ ｉｉａｉ ｎ ｍｏ ｆｃ － ｉ ｒ ｃｐ ｔｔｏ ｄｉ ａ ｉ
超 细 粉 体 表 面 改 性 研 究 进 展
铁 生年 ， 李 星
（ 青海大学非金属材料研究所 ， 青海 西宁 ８０ １ ） １０ ６
摘要 ： 对 目前超 细粉体制 备和应 用 中存在 的 问题 ， 述 了近 年 来超 细粉 体 的表 面改性 方 法 ， 针 综 如表 面 包覆 改性 、 面化 学改性 、 械 力化 学 改性 、 囊式 改性 、 表 机 胶 高能 改性 、 淀 改性 等研 究进 沉 展， 介绍 了国 内超 细粉体 常 用的表 面改性设 备和表 面 改性剂 并指 出其 今后 的发展 趋势 ， 讨 了 探 影 响粉体表 面改性效 果的 因素 ， 同时对表 面改性技 术 的发展 前景进行 了展 望。
第２ ８卷 第 ２期 ２１ ０ ０年 ４月
Hale Waihona Puke 青 海 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ） Ｊｕｎ ｌ ｆ ｉｇａ Ｕ ｉｅｓｙ Ｎ ｔｒ Ｓｉ ｃ ） ｏ ｒａ ｏ ｎｈ ｉ ｎｖｒ ｔ（ ａ ｅ ｃ ｎ ｅ Ｑ ｉ ｕ ｅ
Ｖｏ Ｉ ８ Ｎｏ ２ ｌ２ ． Ａｐ ． ０１ ｒ２ ０
关键 词 ： 细粉体 ； 超 团聚 ； 面改性 ； 表 发展 趋 势 中图分 类号 ：Ｂ ２ Ｔ ３ 文献 标志 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ６— ９ ６ ２ １ ） ２— ０ ６— ６ １０ ８ ９ （０ ０ ０ ０ １ ０
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｕｒ ａ ｅ ｍ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｆｕｌｒ — ｆｎｅ ｐ ｗｄ ｒ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｆｓ ｆ ｃ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ｏ ｔ ａ — ｉ ｉ ｏ ｅ
超细铜粉表面改性研究现状及展望
常见 的导 电聚合 物 有 聚 苯胺 （ Ｐ Ａｎ） 、聚吡 咯 （ Ｐ Ｐ ｙ） 、聚噻 吩 （ Ｐ Ｔ ｈ）等。常用 的技术有溶解涂覆、化学沉淀、原位聚合等。溶 解 涂 覆 是 将 聚 合 物 或掺 杂后 的聚 合 物溶 于 某 种 溶 液 ，将预 处理 物 质 在 该 溶 液 中 浸 泡 一段 时间 后 取 出烘 干 ，使 溶 质 析 出 涂覆 于 基 材 表 面 的技 术 。 包 覆厚 度 可 以通 过 浸 泡 条件 及 浸 泡 次 数控 制 。该 技 术 的主 要 缺 点 是 能 溶解 导 电聚 合 物 的溶 剂 不 多 。 有 实验 旨在 合 成 水溶性 Ｐ Ａｎ和 Ｐ Ｐ ｙ ，将 进一 步 扩 展该 法 的应 用 。化 学 沉 淀是 将 基 材放入聚合物单体 的溶液 中，然后￣ Ｊ Ｄ Ａ， ｇ ｌ 发剂使单体 聚合 ，生成 的聚合物沉积在金属颗粒表面将其包覆 ，最后再对聚合物掺杂 以 提 高 其 导 电性 。原 位 聚 合 是 将 聚 合 物单 体 分散 于 颗 粒表 面 然 后 再 使表面单体聚合 ，或者 先用引发剂包覆基材 ，然后在单体溶液 中 使 单 体 在 基 材 表面 聚合 。 另 外 为 使聚 合 物 更 好 地 包 覆金 属 粒 子 有 实验 先 用 偶 连 剂对 金 属 粒 子 进 行 处理 然 后 再 包 覆 导 电 聚合 物 。 目 前该方面的研究尚不多 ， ｗ．Ｐ ｒ ｉ ｓ ｓ ａ ｎ ａ ｒ ｏ ｏ ｎ等用电化学沉淀 法制备 了聚Ⅱ 比 咯包覆 的铜 电极 ，Ｖ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａ Ｓ ｈ ｉ ｎ ｄ ｅ等用循环伏安法制备 了 聚茴香胺包覆表面 的铜基 ，可以为进一步用聚合物包覆铜粉提供 参考。Ｖ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａ Ｓ ｈ ｉ ｎ ｄ ｅ等制备 了聚邻 甲基苯胺包覆的铜粉 。研究 结果显示聚 甲基苯胺 与铜粉结合牢固。复合物在抗氧 化耐腐蚀 方 面均强于未处理铜粉 ，其在氯化物环境 中更有显著的抗腐蚀性。 导电聚合物包覆有许 多预计 的优 点。但 目前这方面的理论 尚 不成熟 ，没有明确 的理论指导 ，同时包覆后的粒子最 高使用温度 在２ ０ ０ ℃ 左 右 ，满足 不 了高 温抗 氧 化 要 求。 其 它聚合物 包覆主要作 用是改 善铜 粉抗氧 化、耐腐蚀 性。 Ｊ ｅ ｏ ｎ ｇ ｈ ｗ ａ ｎ Ｋｉ ｍ 等 用 机械 球 磨 技 术 ，先后 加入 聚 酰 胺 、 蓖麻 油 脂 与铜 粉 一 起研 磨 ，最 终 形 成 两 种 物质 共 包 覆 的 复 合 物 。改 性 后 铜 粉 抗 氧 化 性得 到 了提 高 。 缓蚀剂处理。在腐蚀介质中添加 少量 （ １ ％左右）阻止基体腐 蚀 继 续 进 行 的 介质 称 为缓 蚀 剂 。缓 蚀 剂 种 类 很 多 ， 已用 于 铜 粉 改 性 的有咪唑化合物和有机酸。咪唑化合物与金属铜 有很好 的配位 反 应 活 性 ，能 瞬 间 吸 附在 铜 表面 ，生 成 致 密 的 防氧 化 、抗 腐 蚀 薄 膜。该法的优 点是 处理过后铜在 空气 、水或弱酸 、稀碱 中具有耐 腐蚀性。水中存储 １ ０ ０天不被氧化 ，强酸 强碱中完全不腐蚀时间 最长可达数十小时。其与铜 粉表面作用是复杂的化学反应 ，主要 经历 了三个阶段 ， 另外咪唑化合 物种类很多 ，对含烷基支链苯骈三氨唑 （ Ｂ Ｔ Ａ）进 行研 究发现 ， 烷 基支链长短对铜 的在 Ｎａ Ｃ１ 溶液和 Ｎａ Ｃ １ ０， 溶液中 的抗蚀效果有一定影响。有机酸是另一种常用缓蚀剂 ，具体用油 酸 钝 化铜 粉 可 以使 铜 粉 具 备 较好 的抗 氧 化 性 和 分散 性 。 用 该 法 处 理的超细铜粉 有良好的分散 性和抗氧化性 ，但处理后铜粉导 电性 下降 ，同时将 处理后铜粉用于环氧 一聚酰胺树脂 中抗氧化能力也 比较差。因此用油酸处理比较适合于铜粉 的存储。 表面活性 剂处理 。经表 面活性剂处理 后的铜粉表面能减小 ， 表面由亲水性变为亲油性的 ， 从而可以改善其与有机物的亲和性 ， 提高它在 塑料 、橡胶、胶粘 剂等高聚物基复合材料填充时的相容 性 和 分散 性 ；另 外 ，表 面 活性 剂 包 覆 可 以 使铜 粉 与空 气 隔 绝 ，也 能起到一定 的抗氧化作用。金寿 日等用油酸 醇蒸汽对超细铜粉进 行表面处理 ，使其表面包覆一层致密的膜 ，样 品再经真空烧制最 终得 到导 电性膜 ，改善 了铜粉 的抗氧化和分散性能。 无机半导体包覆。渗硅 渗硅 目前用于超细铜粉改性的报道 尚不多 ，但 已有文章在 ４ ０ ０ ～ ５ ０ ０ 。 Ｃ 下使硅烷气体分解制备 了包覆 结构的大尺寸铜件。渗硅 处理能增加铜件的耐磨性 ，同时使其具 备常温及 高温抗氧化性。该 法经改进后有望实现对超细钢 粉的改 性 ，形成耐磨 ，耐腐蚀 ，具 有高温抗氧化性而且导 电性 良好的复 合超 细粉 末 。 半 导体 化合 物 包 覆 ：可 用于 包 覆 的半 导体 氧 化 物 很 多 ，比如 炭 化硅 、 二氧 化 钛 、 三氧 化 铬 、三 氧 化 铁 、氧 化 锌 等 。 用 这 些物 质 包 覆 的铜 粉 在 保 持较 高导 电性 前 提 下 可 以使 铜 粉 具 备 高 温抗 氧 化性 ，同时也能改变金属表面活性 ，方便进 一步 处理。可以实现 这 方面 包 覆 的技 术 也 很 多 ，如 溶 胶 一凝胶 法 、沉 淀 法 、 非均 相 成 核 法 、乳 液 法等 。但 具 体 实 现对 铜 粉 的 实例 不 多 。Ｖ Ｄ． Ｓ ｔ ａ ｎ ｋ ｏ ｖ ｉ ｃ 等将半导体 Ｍｏ Ｓ 、Ｃ、Ｓ ｉ Ｃ、Ａｈ Ｏ 包覆于铜基 片表面 ，并对包覆 后表面结构形貌 ，表面硬度 ，及包覆后伸展性进 行了研究 ，可以 为铜 粉处理提供参考。 针对 同样的 目的 ，用于实现的方法、技术很多 ，超细粒子的
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。
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超细粉体表面改性研究进展
作者：铁生年， 李星， TIE Shengnian， LI Xing
作者单位：青海大学非金属材料研究所,青海,西宁,810016
刊名：
青海大学学报（自然科学版）
英文刊名：JOURNAL OF QINGHAI UNIVERSITY(NATURE SCIENCE)
年，卷(期)：2010,28(2)
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5.赵海燕;陈嘉庚酒石酸对SiC粉料的表面改性[期刊论文]-山东陶瓷 2006(03)
6.胡圣飞;严海彪;潘国元聚酯超分散剂改性纳米碳酸钙及其应用研究[期刊论文]-塑料工业 2005(07)
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