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納米粉體表面改性技術(shù)有待提高


來源:中國(guó)化工報(bào)

    近幾年納米粉體已成為我國(guó)粉體工業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)之一,據(jù)報(bào)道,冠以“納米材料”或“納米技術(shù)”注冊(cè)的公司已由2000年7月的100家增加到目前的330多家,如果將高等學(xué)校、研究單位從事納米粉體材料研究開發(fā)的隊(duì)伍統(tǒng)計(jì)在內(nèi),全國(guó)從事與納米粉體和納米材料相關(guān)的研究開發(fā)的力量十分可觀。然而目前在納米粉規(guī);a(chǎn)中仍有部分技術(shù)難題尚未解決,其中之一是顆粒的分散、表面處理及表面改性問題,在很大程度上影響了納米粉體的工業(yè)應(yīng)用和納米粉體生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
  納米粉體表面改性的目的是為了提高納米粉體的分散性,改善或增強(qiáng)無機(jī)納米粉體與其他物質(zhì)之間的相容性,賦予無機(jī)納米粉體材料新的物理化學(xué)性能或功能。目前,納米粉體的表面改性大多采用濕法,主要設(shè)備有可探溫的反應(yīng)釜、反應(yīng)罐或攪拌桶、過濾洗滌機(jī)、干燥機(jī)等。在很多情況下可以用已有的微米粉體改性設(shè)備,但納米粉體的表面改性對(duì)反應(yīng)設(shè)備的分散性、過濾設(shè)備的精度、干燥設(shè)備的收塵率等的要求更高。
  據(jù)有關(guān)專家介紹,由于納米粉體粒度細(xì)、比表面積大、表面原子數(shù)增多,原子配位不足及較高的表面能,使得這些表面原子很高的活性,極不穩(wěn)定,很容易團(tuán)聚在一起形成帶有若干連接界面的尺寸較大的團(tuán)聚體。這些團(tuán)聚體的形成使得納米顆粒不能以其單一的納米顆粒均勻分散,不能發(fā)揮其應(yīng)有的納米粒子效應(yīng),對(duì)納米粉體的應(yīng)用性能產(chǎn)生不利的影響,使得很多情況下與分散較好的微米粒子的應(yīng)用性能沒有明顯的差別。因此,無機(jī)納米粉體的分散性能至關(guān)重要。
  此外,無論是在無機(jī)基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、高聚物基復(fù)合材料,還是在涂料、染料等中應(yīng)用的無機(jī)納米粉體材料,還存在與基料的相容性問題。良好的相容性是獲取高性能納米復(fù)合材料的重要條件之一。因此,要通過表面處理或表面改性改善或增強(qiáng)納米粉體與其它物質(zhì)之間的相容性。
  有關(guān)專家還指出,納米粉體在催化、環(huán)保、微電子、生物醫(yī)藥及化工等領(lǐng)域的應(yīng)用需要特定的表面物理化學(xué)特性及功能。因此,有選擇性地賦予無機(jī)納米粉體材料新的物理化學(xué)性能及新的功能也要通過表面改性或表面修飾來實(shí)現(xiàn)。
  另據(jù)了解,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)尚未有納米粉體的應(yīng)用工業(yè)化的干法改性設(shè)備,但已進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn),而且取得可喜的結(jié)果。
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