粉体表面改性资料
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无机粉体表面改性的目的、原理及方法及改性剂的选择
虽然无机粉体表面改性的目的因应用领域的不同而异,但总的目的是通过粉体改性剂改善或提高粉体材料的应用性能或赋予其新的功能以满足新材料、新技术发展或者新产品开发的需要。
无机粉体改性的目的是什么呢
1.使无机矿物填料由一般增量填料变为功能性填料;
2.提高涂料或油漆中颜料的分散性并改善涂料的光泽、着色力、遮盖力和耐候性、耐热性和保色性等;
3.在无机/无机复合粉料中,提高无机组分,特别是小比例无机组分在大比例无机组分中的分散性,如陶瓷颜料和多相陶瓷材料;
4.通过对层状粉体进行插层改性,制备新型的层间插层矿物材料;
5.对于吸附和催化材料,提高其吸附和催化活性以及选择性、稳定性、机械强度等性能
6.超细和纳米粉体制备中的抗团聚;
粉体表面改性的原理和方法
1.表面或界面性质与其应用性能的关系
2.表面或界面与表面改性剂或者处理剂的作用机理和作用模型
3.各种表面改性方法的基本原理或者理论基础,包括表面改性处理过程中的热力学和动力学,模拟和化学计算等。
一粉体表面改性概念粉体表面改性, 是指用物理、化学、机械等方法对粉体材料表面或界面进行处理,有目的地改变粉体材料表面的物理化学性质,如表面能、表面润湿性、电性、吸附和反应特性、表面结构和官能团、等等,以满足现代新材料,新工艺和新技术发展的需要。
二表面改性的目的(1)改善粉体颗粒的分散性、稳定性和相容性。
(2)提高粉体颗粒的化学稳定性,如耐药性、耐光性、耐候性等。
(3)改变粉体的物理性质,如光学效应、机械强度等。
(4)出于环保和安全生产目的。
三粉体表面改性技术的应用•(1)有机/无机复合材料(塑料、橡胶等)•改善无机填料(包括增量无机填料和功能性无机填料)与有机(高聚物)基料的相容性,提高其分散性及复合材料的综合性能•(2)油漆、涂料•提高涂料、油漆中颜料的分散性并改善涂料的光泽、着色力、遮盖力和耐候性、耐热性、保光性、保色性等•(3)无机/无机复合材料•提高无机组分,特别是小比例无机组分在大比例无机组分中的分散性,如陶瓷颜料和多相陶瓷材料•(4)吸附与催化材料•提高选择性、活性和机械强度•(5)健康与环境保护•(6)超细和纳米粉体制备中的抗团聚•(7) 其它(插层改性)四粉体表面改性的主要研究内容•(1)粉体表面改性的原理和方法•表面或界面性质与其应用性能的关系•表面或界面与表面改性剂或处理剂的作用机理和作用模型•各种表面改性方法的基本原理或理论基础,包括表面改性处理过程的热力学和动力学,模拟和化学计算等•(2)表面改性剂及其配方•种类、结构、分子量、活性基团与其应用性能或功能的关系•与粉体表面及复合材料的作用机理和作用模型•用量和使用方法•新型和专用表面改性剂的制备或合成•(3)表面改性工艺与设备•不同种类和不同用途粉体表面改性的工艺流程和工艺条件•不同种类和不同用途粉体的表面改性配方•影响表面改性效果的因素•高性能和专用改性设备的研制开发•(4)过程控制与产品表征与检测技术•过程温度、浓度、酸度、时间及表面改性剂用量、表面包覆率或包膜厚度等监控技术•表面改性产品的表征与检测(直接检测和表征)方法及仪器;•控制参数与指标之间的对应关系及过程的智能化控制等。
《粉体材料表面改性》课程教学大纲课程代码:050542002课程英文名称:SurfaceModificationofpowder(A2)课程总学时:24讲课:24实验:0上机:0适用专业:粉体科学与工程专业大纲编写(修订)时间:2017.3一、大纲使用说明(一)课程的地位及教学目标粉体表面改性是粉体科学与工程专业方向课,为选修课。
本门课程讲授粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、各行业典型粉体及纳米粉体饿表面改性方法、实践及改性产品的检测及表征方法。
通过本课程的学习,不仅让学生掌握粉体表面改性的相关理论,同时培养学生发现、分析与解决问题的能力和精密进行科学研究的技能。
为学生将来从事粉末材料、粉体工程领域的生产、科研打下坚实的理论和实践基础。
通过本课程的学习,学生将达到以下要求:1.掌握粉体材料表面改性工艺的方法和原理;2.使学生掌握目前工业表面改性典型设备;3.使学生了解表面改性剂的种类、性质、使用条件;4.掌握粉体改性前后的物性变化及相关的检测方法;5.进一步结合创新创业培养目标,加强学生创新能力的培养,使学生具备独立进行粉体表面原位修饰工艺设计与设备选型的能力。
(二)知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识:掌握粉体表面改性一般知识,包括粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、改性产品的检测及表征方法等。
2.基本理论和方法:掌握粉体表面的物性,粉体表面改性的基本原理、掌握粉体表面改性工艺设计和设备;了解常见工业粉体的表面改性方法及应用。
3.基本技能:掌握粉体改性工艺设计计算、独立进行设备选型的技能等。
了解特种粉体的生产工艺、制备技术及行业发展趋势。
具备制备、加工特种粉体的必要的基础知识和基本技能。
(三)实施说明本课程安排在第七学期学习,共24学时,其中理论讲课24学时。
根据教学的需要,有针对性地对教学内容适当增减,各部分学时数可适当调整2学时。
纳米二氧化硅粉体的表面改性研究一、本文概述随着纳米科技的飞速发展,纳米二氧化硅粉体因其独特的物理化学性质,在众多领域如橡胶、塑料、涂料、陶瓷、医药和化妆品等中得到了广泛的应用。
然而,纳米二氧化硅粉体的高比表面积和强表面能使得其极易发生团聚,这不仅影响了其性能的发挥,也限制了其在某些领域的应用。
因此,对纳米二氧化硅粉体进行表面改性,提高其分散性和稳定性,成为了当前研究的热点之一。
本文旨在探讨纳米二氧化硅粉体的表面改性研究,通过对表面改性方法、改性剂种类和改性效果等方面的深入研究,为纳米二氧化硅粉体的应用提供理论支持和实践指导。
文章首先介绍了纳米二氧化硅粉体的基本性质和表面改性的重要性,然后综述了目前常用的表面改性方法,包括物理法、化学法和复合法等,并分析了各种方法的优缺点。
接着,文章重点研究了不同改性剂对纳米二氧化硅粉体表面改性的效果,通过对比实验和表征分析,揭示了改性剂种类、用量和改性条件等因素对改性效果的影响。
文章对纳米二氧化硅粉体表面改性的未来发展趋势进行了展望,提出了一些有待进一步研究的问题和方向。
本文的研究结果不仅有助于深入理解纳米二氧化硅粉体的表面改性机制,也为优化改性工艺、提高改性效果提供了有益的参考。
本文的研究也有助于推动纳米二氧化硅粉体在各个领域的应用,促进纳米科技的进一步发展。
二、纳米二氧化硅粉体的基本性质纳米二氧化硅粉体是一种无机纳米材料,因其独特的物理化学性质,在众多领域有着广泛的应用。
其基本性质主要表现在以下几个方面:粒径与比表面积:纳米二氧化硅粉体的粒径通常在1-100纳米之间,这使得其比表面积远大于常规材料。
高比表面积赋予了纳米二氧化硅优异的吸附性能和反应活性。
表面能:由于纳米二氧化硅粉体的高比表面积,其表面能也相对较高。
这使得纳米二氧化硅易于团聚,从而影响了其分散性和应用性能。
表面羟基:纳米二氧化硅粉体表面存在大量的羟基(-OH),这些羟基不仅使纳米二氧化硅具有亲水性,还为其表面改性提供了反应位点。