14 metode pelapisan permukaan bubuk ultrafine
Bubuk ultrafine biasanya merujuk pada partikel dengan ukuran partikel mikrometer atau nanometer. Dibandingkan dengan material konvensional massal, bubuk ultrafine memiliki luas permukaan spesifik yang lebih besar, aktivitas permukaan, dan energi permukaan yang lebih tinggi, sehingga menunjukkan sifat optik, termal, listrik, magnetik, katalitik, dan sifat lainnya yang sangat baik. Bubuk ultrafine telah dipelajari secara luas sebagai material fungsional dalam beberapa tahun terakhir dan semakin banyak digunakan di berbagai bidang pembangunan ekonomi nasional.
Namun, karena masalah aglomerasi dan dispersi yang unik dari bubuk ultrafine, bubuk ultrafine telah kehilangan banyak sifat yang sangat baik, yang secara serius membatasi aplikasi industri bubuk ultrafine.
Metode untuk melapisi permukaan bubuk ultrafine
1. Metode pencampuran mekanis. Gunakan gaya mekanis seperti ekstrusi, tumbukan, geseran, dan gesekan untuk mendistribusikan pengubah secara merata pada permukaan luar partikel bubuk, sehingga berbagai komponen dapat menembus dan berdifusi satu sama lain untuk membentuk lapisan. Metode utama yang saat ini digunakan adalah penggilingan bola, penggilingan pengadukan, dan tumbukan aliran udara berkecepatan tinggi.
2. Metode reaksi fase padat. Campur dan giling beberapa garam logam atau oksida logam sesuai dengan formula, lalu kalsinasikan untuk langsung memperoleh bubuk berlapis ultrahalus melalui reaksi fase padat.
3. Metode hidrotermal. Dalam sistem tertutup bersuhu dan bertekanan tinggi, air digunakan sebagai media untuk memperoleh lingkungan fisika dan kimia khusus yang tidak dapat diperoleh dalam kondisi tekanan normal, sehingga prekursor reaksi terlarut sepenuhnya dan mencapai tingkat supersaturasi tertentu, sehingga membentuk unit pertumbuhan, lalu berinti dan mengkristal untuk memperoleh bubuk komposit.
4. Metode sol-gel. Pertama, prekursor pengubah dilarutkan dalam air (atau pelarut organik) untuk membentuk larutan seragam, dan zat terlarut dan pelarut dihidrolisis atau dialkoholisasi untuk memperoleh sol pengubah (atau prekursornya); kemudian partikel berlapis yang telah diolah terlebih dahulu dicampur secara merata dengan sol agar partikel terdispersi secara merata dalam sol, dan sol diolah agar berubah menjadi gel, dan dikalsinasi pada suhu tinggi untuk memperoleh serbuk yang dilapisi dengan pengubah pada permukaannya, sehingga tercapai modifikasi permukaan serbuk.
5. Metode presipitasi. Tambahkan zat presipitasi ke dalam larutan yang mengandung partikel serbuk, atau tambahkan zat yang dapat memicu pembentukan zat presipitasi dalam sistem reaksi, sehingga ion yang dimodifikasi mengalami reaksi presipitasi dan mengendap pada permukaan partikel, sehingga melapisi partikel.
6. Metode koagulasi heterogen (juga dikenal sebagai “metode heteroflokulasi”). Metode yang diusulkan berdasarkan prinsip bahwa partikel dengan muatan yang berlawanan pada permukaan dapat saling tarik menarik dan menggumpal.
7. Metode pelapisan mikroemulsi. Pertama, bubuk ultrafine yang akan dilapisi disiapkan oleh inti air kecil yang disediakan oleh mikroemulsi tipe W/O (air dalam minyak), dan kemudian bubuk dilapisi dan dimodifikasi oleh polimerisasi mikroemulsi.
8. Metode nukleasi tidak seragam. Menurut teori proses kristalisasi LAMER, lapisan pelapis dibentuk oleh nukleasi tidak seragam dan pertumbuhan partikel pengubah pada matriks partikel yang dilapisi.
9. Metode pelapisan kimia. Ini mengacu pada proses presipitasi logam dengan metode kimia tanpa menerapkan arus eksternal. Ada tiga metode: metode penggantian, metode pelapisan kontak, dan metode reduksi.
10. Metode fluida superkritis. Ini adalah teknologi baru yang masih dalam penelitian. Dalam kondisi superkritis, mengurangi tekanan dapat menyebabkan supersaturasi, dan dapat mencapai tingkat supersaturasi yang tinggi, sehingga zat terlarut padat mengkristal dari larutan superkritis.
11. Deposisi uap kimia. Pada suhu yang relatif tinggi, gas campuran berinteraksi dengan permukaan substrat, menyebabkan beberapa komponen dalam gas campuran terurai dan membentuk lapisan logam atau senyawa pada substrat.
12. Metode energi tinggi. Metode pelapisan nanopartikel menggunakan inframerah, ultraviolet, sinar gamma, pelepasan korona, plasma, dll. secara kolektif disebut sebagai metode energi tinggi. Metode energi tinggi sering menggunakan beberapa zat dengan gugus fungsi aktif untuk mencapai pelapisan permukaan nanopartikel di bawah aksi partikel energi tinggi.
13. Metode dekomposisi termal semprot. Prinsip prosesnya adalah menyemprotkan larutan campuran beberapa garam yang mengandung ion positif yang dibutuhkan menjadi kabut, mengirimkannya ke ruang reaksi yang dipanaskan hingga suhu tertentu, dan menghasilkan partikel bubuk komposit halus melalui reaksi.
14. Metode mikroenkapsulasi. Metode modifikasi permukaan yang menutupi film seragam dengan ketebalan tertentu pada permukaan bubuk. Ukuran partikel mikrokapsul yang biasanya disiapkan adalah 2 hingga 1000 μm, dan ketebalan bahan dinding adalah 0,2 hingga 10 μm.