14 методов нанесения покрытия на поверхность ультрадисперсного порошка
Ультратонкие порошки обычно относятся к частицам с размером частиц в микрометры или нанометры. По сравнению с обычными объемными материалами они имеют большую удельную площадь поверхности, поверхностную активность и более высокую поверхностную энергию, тем самым демонстрируя превосходные оптические, тепловые, электрические, магнитные, каталитические и другие свойства. Ультратонкие порошки широко изучались в качестве функционального материала в последние годы и все более широко использовались в различных областях народнохозяйственного развития.
Однако из-за уникальных проблем агломерации и дисперсии ультратонких порошков они утратили многие превосходные свойства, что серьезно ограничивает промышленное применение ультратонких порошков.
Методы нанесения покрытия на поверхность ультратонких порошков
1. Метод механического смешивания. Используйте механические силы, такие как экструзия, удар, сдвиг и трение, чтобы равномерно распределить модификатор на внешней поверхности частиц порошка, чтобы различные компоненты могли проникать и диффундировать друг в друга, образуя покрытие. Основными методами, используемыми в настоящее время, являются шаровое измельчение, перемешивающее измельчение и высокоскоростное воздействие воздушного потока.
2. Метод твердофазной реакции. Смешайте и измельчите несколько солей металлов или оксидов металлов в соответствии с формулой, а затем прокалите их, чтобы напрямую получить сверхтонкие покрытые порошки посредством твердофазной реакции.
3. Гидротермальный метод. В закрытой системе высокой температуры и высокого давления вода используется в качестве среды для получения особой физической и химической среды, которую невозможно получить в условиях обычного давления, так что предшественник реакции полностью растворяется и достигает определенной степени пересыщения, тем самым образуя единицу роста, а затем зародышеобразование и кристаллизация для получения композитного порошка.
4. Золь-гель метод. Сначала предшественник модификатора растворяется в воде (или органическом растворителе) для образования однородного раствора, а растворенное вещество и растворитель гидролизуются или алкоголизируются для получения золя модификатора (или его предшественника); затем предварительно обработанные покрытые частицы равномерно смешиваются с золем, чтобы сделать частицы равномерно диспергированными в золе, и золь обрабатывается, чтобы превратиться в гель, и прокаливается при высокой температуре, чтобы получить порошок, покрытый модификатором на поверхности, тем самым достигая модификации поверхности порошка.
5. Метод осаждения. Добавьте осадитель в раствор, содержащий частицы порошка, или добавьте вещество, которое может инициировать образование осадителя в реакционной системе, так что модифицированные ионы подвергаются реакции осаждения и осаждаться на поверхности частиц, тем самым покрывая частицы.
6. Метод гетерогенной коагуляции (также известный как «метод гетерофлокуляции»). Метод, предложенный на основе принципа, что частицы с противоположными зарядами на поверхности могут притягиваться друг к другу и коагулировать.
7. Метод покрытия микроэмульсией. Сначала сверхтонкий порошок для покрытия готовится с помощью крошечного водного ядра, обеспечиваемого микроэмульсией типа W/O (вода в масле), а затем порошок покрывается и модифицируется с помощью микроэмульсионной полимеризации.
8. Метод неравномерного зародышеобразования. Согласно теории процесса кристаллизации LAMER, слой покрытия формируется неравномерным зародышеобразованием и ростом частиц модификатора на матрице покрытых частиц.
9. Метод химического осаждения. Он относится к процессу осаждения металла химическим методом без приложения внешнего тока. Существует три метода: метод замещения, метод контактного осаждения и метод восстановления.
10. Метод сверхкритической жидкости. Это новая технология, которая все еще находится в стадии исследования. В сверхкритических условиях снижение давления может привести к пересыщению и может достичь высокой скорости пересыщения, так что твердое растворенное вещество кристаллизуется из сверхкритического раствора.
11. Химическое осаждение из паровой фазы. При относительно высокой температуре смешанный газ взаимодействует с поверхностью подложки, в результате чего некоторые компоненты смешанного газа разлагаются и образуют покрытие из металла или соединения на подложке.
12. Высокоэнергетический метод. Метод покрытия наночастиц с использованием инфракрасных, ультрафиолетовых, гамма-лучей, коронного разряда, плазмы и т. д. в совокупности называется высокоэнергетическим методом. Высокоэнергетический метод часто использует некоторые вещества с активными функциональными группами для достижения поверхностного покрытия наночастиц под действием высокоэнергетических частиц.
13. Метод распылительного термического разложения. Принцип процесса заключается в распылении смешанного раствора нескольких солей, содержащего требуемые положительные ионы, в туман, отправке его в реакционную камеру, нагретую до заданной температуры, и получении мелкодисперсных композитных порошковых частиц посредством реакции.
14. Метод микрокапсулирования. Метод модификации поверхности, при котором на поверхности порошка образуется однородная пленка определенной толщины. Размер частиц обычно изготавливаемых микрокапсул составляет от 2 до 1000 мкм, а толщина материала стенки — от 0,2 до 10 мкм.