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。

　　化学吸附：就是利用超细粉体颗粒外表面的官能团等与有机改性剂之间的化学反应连接在一起产生的。

　　超细粉体的表面修饰方法主要包括：静电吸附、偶联剂处理等。

　　静电吸附：超细粉体的表面在不同环境中会带有不同的电荷，选用与目标粉体电荷性相反的丽兹行表面改性剂，在静电作用下便可使表面活性剂吸附到超细粉体表面。

　　偶联剂处理：偶联剂是一种分子量不大，但能同时与无机物和有机物分别反映的一种化合物。偶联剂一端与目标粉体进行反应，结合在其表面，另一端与分散介质相互作用，达到分散的目的。

　　二、超细粉体的表面包覆

　　超细粉体的蓬勃发展也促进了粉体表面包覆技术的发展。超细粉体表面包覆技术主要包括机械混合法、气相沉积法及化学法等。

　　机械混合法：机械混合法是利用冲击力、摩擦力等机械力将改性剂均匀分布在超细粉体表面，各组分之间相互扩散渗透，形成包覆层。目前主要的应用技术有球磨法和高速气流冲击法。

　　气相沉积法：此方法主要包括化学气相沉积法和雾化液滴沉积法，其原理都是利用在过饱和体系中的表面改性剂在超细粉体颗粒表面形成对超细粉体颗粒的包覆。

　　化学液相法：在溶剂环境中进行化学反应，使得表面改性剂对超细粉体颗粒进行表面包覆。常用的化学液相法主要包括沉淀法、溶胶凝胶法、微乳液法等。

　　三、核-壳结构

　　在超细粉体的表面处理中，核壳结构是非常值得一说的内容。通过表面改性杂质对超细粉体的表面包覆形成粉体与杂质的核-壳结构。

　　核-壳结构：是指具有核与壳结构的物质，构成物质的核与壳分别为不同的物质。

　　图 形成表面层的核-壳结构示意图

　　对于进行表面改性处理的超细粉体，核就是超细粉体，一般在几十到几百纳米自检，而壳就是改性杂质，一般在几纳米到几十纳米之间。采用特定的方法对某种目标粉体进行核-壳结构的处理，使得此种超细粉体得到我们想要的性能。改性杂质(壳)与超细粉体颗粒(核)的结合主要包括三种方式：直接固溶到超细粉体的内部;改性杂质偏析于晶界之间;形成表面层。被改性杂质(壳)包覆的超细粉体颗粒(核)在烧结的过程中，一般改性杂质会成为烧结助剂，有利于材料的致密化，并能有效的降低烧结温度。

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