14 методов поверхностной обработки покрытия из ультрадисперсного порошка
Ультрадисперсный порошок обычно относится к частицам с размером микрона или нанометра. По сравнению с сыпучими обычными материалами, он имеет большую удельную площадь поверхности, поверхностную активность и более высокую поверхностную энергию, поэтому он обладает превосходными оптическими, тепловыми, электрическими, магнитными, каталитическими и другими свойствами. В качестве функционального материала сверхдисперсный порошок в последние годы широко изучается и находит все более широкое применение в различных областях народного хозяйства.
1. Метод механического перемешивания. С помощью экструзии, удара, сдвига, трения и других механических сил модификатор равномерно распределяется по внешней поверхности частиц порошка, благодаря чему различные компоненты могут проникать и диффундировать друг в друга с образованием покрытия.
2. Метод твердофазной реакции. Полностью смешать и измельчить несколько солей металлов или оксидов металлов в соответствии с формулой, затем прокалить и напрямую получить сверхтонкий порошок покрытия посредством твердофазной реакции.
3. Гидротермальный метод. В замкнутой системе высокой температуры и высокого давления вода используется как среда для получения особой физико-химической среды, которую невозможно получить в условиях нормального давления, так что предшественник реакции полностью растворяется и достигает определенной степени пересыщения, тем самым формируя элементы роста, а затем зародышеобразование и кристаллизация делают композитный порошок.
4. Золь-гель метод. Сначала предшественник модификатора растворяют в воде (или органическом растворителе) с образованием однородного раствора, а растворенное вещество и растворитель подвергают гидролизу или алкоголизу с получением золя модификатора (или его предшественника); затем предварительно обработанные частицы с покрытием равномерно смешивают с золем, чтобы частицы были равномерно диспергированы в золе, после обработки золь превращается в гель и прокаливают при высокой температуре для получения порошка, покрытого модификатором на внешней поверхности , тем самым реализуя модификацию поверхности порошка.
5. Метод осаждения. К раствору, содержащему частицы порошка, добавляют осадитель или добавляют вещество, способное вызвать образование осадителя в реакционной системе, чтобы модифицированные ионы подверглись реакции осаждения и выпали в осадок на поверхности частиц, покрывая тем самым частицы.
6. Метод гетерогенной коагуляции (также известный как «метод смешанной флокуляции»). Метод, основанный на том принципе, что частицы с противоположными зарядами на поверхности могут притягиваться друг к другу и агломерироваться. Если диаметр частиц одного типа намного меньше диаметра другой заряженной частицы, то в процессе агломерации малая частица будет адсорбироваться на внешней поверхности крупной частицы с образованием покрытия.
7. Метод нанесения микроэмульсионного покрытия. Сначала микроводяное ядро, образованное микроэмульсией В/М (вода-в-масле), используется для приготовления ультрадисперсного порошка, подлежащего покрытию, а затем порошок покрывается и модифицируется с помощью микроэмульсионной полимеризации.
8. Метод неравномерной нуклеации. В соответствии с теорией процесса кристаллизации LAMER слой покрытия формируется за счет использования гетерогенного зародышеобразования и роста частиц модификатора на матрице частиц с покрытием.
9. Метод химического покрытия. Это относится к процессу осаждения металла химическим методом без внешнего тока, включая метод вытеснения, метод контактного покрытия и метод восстановления.
10. Сверхкритический флюидный метод. Это новая технология, которая еще находится в стадии изучения. В сверхкритических условиях снижение давления может привести к пересыщению, а высокие скорости пересыщения могут быть достигнуты, позволяя твердым растворенным веществам кристаллизоваться из сверхкритических растворов.
11. Метод химического осаждения из паровой фазы. При относительно высокой температуре смешанный газ взаимодействует с поверхностью подложки, разлагая некоторые компоненты смешанного газа и образуя на подложке металлическое или составное покрытие.
12. Высокоэнергетический метод. Метод покрытия наночастиц с использованием инфракрасных лучей, ультрафиолетовых лучей, γ-лучей, коронного разряда, плазмы и т. д. в совокупности называется высокоэнергетическими методами. В высокоэнергетическом методе обычно используют некоторые вещества с активными функциональными группами для получения покрытия на поверхности наночастиц под действием высокоэнергетических частиц.
13. Метод спрей-пиролиза. Принцип процесса заключается в том, чтобы распылить смешанный раствор нескольких солей, содержащих необходимые положительные ионы, в туман и отправить его в реакционную камеру, нагретую до заданной температуры, и в результате реакции получить мелкие композитные порошкообразные частицы.