納米材料導(dǎo)論納米微粒表面修飾-文庫吧資料
2024-10-22 03:44本頁面
【正文】 通過有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑能使兩種不同性質(zhì)的材料很好地偶聯(lián)起來 ,即形成 有機(jī)相 偶聯(lián)劑 無機(jī)相 的結(jié)合層 ,從而使復(fù)合材料獲得較好的粘結(jié)強(qiáng)度 . 下表為硅偶聯(lián)劑在各種無機(jī)納米粒子表面化學(xué)結(jié)合程度的評價 ． 很清楚硅偶聯(lián)劑對羥基含量少的碳酸鈣 、 碳黑 、 石墨和硼化物陶瓷材料不適用 ． 表 5． 6列出一些有代表性的硅偶聯(lián)劑及與其相溶的聚合物． ? 硅烷偶聯(lián)劑的實(shí)際使用方法主要有兩種 :預(yù)處理法（干法和濕法）和直接加入法； ? 干法即噴霧法 濕法稱溶液法 處理技術(shù) ?將偶聯(lián)劑與其低沸點(diǎn)溶劑配制成一定濃度的溶液 ,然后在一定溫度下與無機(jī)填料在高速分散機(jī)中均勻分散 ,從而達(dá)到填料的表面改性 . ?將填料充分脫水后在高速分散機(jī)中 ,于一定溫度下與霧氣狀的偶聯(lián)劑反應(yīng)制成活性填料 。 (1)偶聯(lián)劑法 表面化學(xué)修飾主要包括下述三種方法： (2)酯化反應(yīng)法 (3)表面接枝改性法 (1)偶聯(lián)劑法 一般無機(jī)納米粒子 ， 如氧化物 Al2O3， SiO2等 ，表面能比較高 ， 與表面能比較低的有機(jī)體的親和性差 ． 兩者在相互混合時 不能相溶 ， 導(dǎo)致界面上出現(xiàn)空隙 ． 如果有機(jī)物是高聚物，空氣中的水份進(jìn)入上述空隙就會 引起界面處高聚物的降解、脆化 。 實(shí)例 1： 利用沉淀法制備了 Al2O3 包覆納米 SiC 的復(fù)合粉體 以 Al (NO3 )3 、 Y(NO3 ) 3 為前驅(qū)體 ,以尿素為沉淀劑 ,控制質(zhì)量比 Si3N4 ∶ Y2O3 ∶ Al2O3 = 80 ∶ 14 ∶ 6，制得具有 Y2O3 和 Al2O3 表面性質(zhì)的納米 Si3N4 復(fù)合粉體 實(shí)例 2： 沉淀法制備多相包覆層 3 表面化學(xué)修飾 通過納米微粒表面與處理劑之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng) ，改變納米微粒表面結(jié)構(gòu)和狀態(tài) ， 達(dá)到表面改性的目的 稱為納米微粒的表面化學(xué)修飾 。 反應(yīng)以 AlCl3 溶液為前驅(qū)體 ,NH3H2O、 NH4HCO p H 緩沖液和尿素。利用溶膠可以實(shí)現(xiàn)對無機(jī)納米粒子的包覆 . 與沉淀法區(qū)別 ? 沉淀法方法：將包覆物質(zhì)的金屬鹽溶液加入到納米陶瓷微粒的水懸浮液中 ,然后向溶液中加入沉淀劑使金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng) ,在納米陶瓷微粒表面析出并對其進(jìn)行包覆。 ? (4) 采用無機(jī)物進(jìn)行表面包覆后 ,再通過有機(jī)改性劑進(jìn)行表面改性處理 ,是一條提高納米粉體材料分散性的新途徑。 ? (2) 表面包覆 Al (OH) 3 后 ,納米 SiO2 粉體的界面電性能發(fā)生變化 , IPE 從 p H = 1. 58 偏移至 p H = 7. 1 ,使納米 SiO2 粉體對陰離子表面活性劑的吸附可在接近中性的條件下進(jìn)行 。 本實(shí)驗(yàn)為了使用陰離子表面活性劑對納米 SiO2 顆粒進(jìn)行表面改性處理 ,采用 Al (OH) 3 對納米 SiO2 顆粒進(jìn)行表面包覆后 ,使其界面電性能變化 , 等電點(diǎn) IPE 的 p H 值從 1. 58 變?yōu)?7. 1 ,為使用陰離子表面活性劑進(jìn)行改性創(chuàng)造了有利條件。9H2O 水溶液中將尿素作為沉淀劑 ,使 Al3 + 在 SiO2 顆粒表面沉積 , 制得表面包覆 Al (OH) 3的 SiO2 樣品 ,記為樣品 2 。 但陽離子表面活性劑價格昂貴 ,而且往往具有毒性。 對于低等電點(diǎn)的粉體 ,通常使用陽離子表面活性劑進(jìn)行改性 。
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