中國(guó)粉體網(wǎng)訊  納米氧化鋁是一種新型高功能精細(xì)無(wú)機(jī)材料，自20世紀(jì)80年代中期Gleiter等制得納米級(jí)氧化鋁粉末以來(lái)，人們對(duì)這一高新材料的認(rèn)識(shí)不斷加深，并發(fā)現(xiàn)它的許多特性，例如高硬度高強(qiáng)度、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)異特性，因此被廣泛應(yīng)用于航天、國(guó)防、化工、微電子等領(lǐng)域。

在納米氧化鋁實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)粉體的改性一直是一項(xiàng)被極為重視的工作。

為什么要改性？

首先，納米氧化鋁作為具有許多特性的納米材料，由于其粒徑特別小，表面能又很大，所以極容易產(chǎn)生團(tuán)聚。如果團(tuán)聚現(xiàn)象特別嚴(yán)重時(shí)，會(huì)對(duì)納米材料氧化鋁的特性發(fā)揮產(chǎn)生很大的影響。

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此外，納米氧化鋁可以作為生物薄膜被醫(yī)療上用于研究生物藥物，但表面電荷平衡的晶體由于存在晶格缺陷，使得氧化鋁的表面電荷分布不均勻。表面電荷缺陷和遍布微米級(jí)的空間電荷區(qū)的積累導(dǎo)致網(wǎng)格狀的偶極矩，當(dāng)生物材料接觸此類(lèi)粉體表面時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)富集，導(dǎo)致孔堵塞和膜污染。

再者，氧化鋁的絕緣性、高強(qiáng)度等性質(zhì)，被用于涂料、橡膠等材料的填料，以提高材料的硬度、絕緣性、延展性、耐磨性等。但氧化鋁屬于極性物質(zhì)，與非極性高分子材料相容性較差。

因此，氧化鋁的表面改性備受關(guān)注。

表面改性方法

表面改性是指采用物理或化學(xué)的方法對(duì)固體顆粒進(jìn)行表面處理，即根據(jù)應(yīng)用需要有目的地改變顆粒表面物理化學(xué)性質(zhì)與表面形態(tài)結(jié)構(gòu)的工藝。目前，實(shí)踐最多有兩種改性方法，第一種方法因主要采用有機(jī)改性劑而被稱為表面有機(jī)改性，第二種方法為無(wú)機(jī)包覆改性或表面包覆改性。

表面有機(jī)改性

對(duì)超細(xì)粉體顆粒進(jìn)行表面有機(jī)改性的目的是通過(guò)鏈接相應(yīng)的有機(jī)基團(tuán)使顆粒表面呈現(xiàn)疏水特性，由此提高其在樹(shù)脂、橡膠、油漆等有機(jī)基體中的分散性能和彼此間的界面相容性，進(jìn)而改進(jìn)制品加工過(guò)程及復(fù)合材料力學(xué)等綜合性能。按照化學(xué)結(jié)構(gòu)類(lèi)型，將改性劑分為高級(jí)脂肪酸或其鹽、脂肪酸的低級(jí)脂與偶聯(lián)劑等。

（１）物理涂覆改性

物理涂覆改性或涂層處理改性，是利用有機(jī)物（只要是高聚物、樹(shù)脂、表面活性劑、水溶性或油溶性高分子化合物及脂肪酸皂等）對(duì)顆粒表面進(jìn)行涂覆以達(dá)到改性目的的方法，是對(duì)顆粒表面進(jìn)行簡(jiǎn)單改性的一種工藝。

（２）表面化學(xué)改性

表面化學(xué)改性是通過(guò)表面改性劑與顆粒表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)吸附的方式完成的，是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的改性方法。

（３）接枝改性

接枝改性是在一定的外部激發(fā)條件下，將單體烯烴或聚烯烴引入粉體表面的改性過(guò)程，有時(shí)還需要在引入單體烯烴后再激發(fā)，使附著到表面的單體烯烴聚合。

表面包覆改性

表面包覆改性是指在氧化鋁超細(xì)粉體顆粒表面均勻包覆粒度更小的固體顆�；蚬腆w膜，從而改變顆粒的表面組成成分、結(jié)構(gòu)、外觀形態(tài)和原有功能的改性技術(shù)。

按照包覆反應(yīng)的環(huán)境與形態(tài)，顆粒間改性包覆的性質(zhì)和方式，表面包覆改性方法可分為化學(xué)沉淀法、水解包覆法、溶膠－凝膠法、溶劑蒸發(fā)法、機(jī)械力化學(xué)法、氣相法。其中前三種方法，均屬于溶液反應(yīng)法，即通過(guò)沉淀劑和水解等方法使可溶性鹽溶液生成沉淀，包覆在欲改性的顆粒粉體表面的方法。

參考來(lái)源：

[1]王潔.納米氧化鋁的制備及改性研究

[2]李子申.氧化鋁粉體表面改性的研究

[3]朱梅琴.超細(xì)氧化鋁的制備及改性研究

（中國(guó)粉體網(wǎng)/山川）

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