目前，制約超細(xì)粉體發(fā)展的重大問題就是——團(tuán)聚和分散。而且，隨著復(fù)合材料的蓬勃發(fā)展，單相粉體已經(jīng)很難滿足特種高技術(shù)陶瓷等方面的需求。因此，有關(guān)超細(xì)粉體的表面處理研究悄然而生，近年來，超細(xì)粉體的表面處理技術(shù)在超細(xì)粉體的制備和應(yīng)用方面取得了很大的發(fā)展。

由于超細(xì)粉體的大比表面積效應(yīng)，解決超細(xì)粉體的團(tuán)聚問題成為制備超細(xì)粉體過程中的一大關(guān)鍵技術(shù)，因此粉體的表面處理技術(shù)已經(jīng)成為解決超細(xì)粉體團(tuán)聚的一種重要途徑。

超細(xì)粉體的表面處理主要分為超細(xì)粉體的表面修飾和表面包覆。

超細(xì)粉體的表面修飾是：利用有機(jī)物改善粉體的表面化學(xué)與物理的特性，同時(shí)，在提高粉體分散性的過程中也可以給粉體帶來新的特性。

超細(xì)粉體的表面包覆是：通過有機(jī)的表面活性劑改變粉體的表面能，進(jìn)而改變粉體在分散體系中相界面之間的界面張力，在粉體表面形成一層具有一定厚度的吸附膜，以此來改變粉體的表面特性使超細(xì)粉體顆粒之間相互分離，并賦予粉體新的特性。

一、超細(xì)粉體的表面修飾

用于表面改性的有機(jī)物與超細(xì)粉體顆粒之間達(dá)到最大程度的浸潤，是實(shí)現(xiàn)良好表面修飾效果的前提。改性有機(jī)物與超細(xì)粉體顆粒之間達(dá)到最大程度的浸潤，就是形成均勻致密的包覆層，其中最重要的就是有機(jī)改性劑在超細(xì)粉體顆粒表面的物理和化學(xué)吸附作用。

物理吸附：就是通過有機(jī)改性劑與超細(xì)粉體顆粒表面之間的范德華力、靜電引力等物理作用產(chǎn)生的。

化學(xué)吸附：就是利用超細(xì)粉體顆粒外表面的官能團(tuán)等與有機(jī)改性劑之間的化學(xué)反應(yīng)連接在一起產(chǎn)生的。

超細(xì)粉體的表面修飾方法主要包括：靜電吸附、偶聯(lián)劑處理等。

靜電吸附：超細(xì)粉體的表面在不同環(huán)境中會帶有不同的電荷，選用與目標(biāo)粉體電荷性相反的麗茲行表面改性劑，在靜電作用下便可使表面活性劑吸附到超細(xì)粉體表面。

偶聯(lián)劑處理：偶聯(lián)劑是一種分子量不大，但能同時(shí)與無機(jī)物和有機(jī)物分別反映的一種化合物。偶聯(lián)劑一端與目標(biāo)粉體進(jìn)行反應(yīng)，結(jié)合在其表面，另一端與分散介質(zhì)相互作用，達(dá)到分散的目的。

二、超細(xì)粉體的表面包覆

超細(xì)粉體的蓬勃發(fā)展也促進(jìn)了粉體表面包覆技術(shù)的發(fā)展。超細(xì)粉體表面包覆技術(shù)主要包括機(jī)械混合法、氣相沉積法及化學(xué)法等。

機(jī)械混合法：機(jī)械混合法是利用沖擊力、摩擦力等機(jī)械力將改性劑均勻分布在超細(xì)粉體表面，各組分之間相互擴(kuò)散滲透，形成包覆層。目前主要的應(yīng)用技術(shù)有球磨法和高速氣流沖擊法。

氣相沉積法：此方法主要包括化學(xué)氣相沉積法和霧化液滴沉積法，其原理都是利用在過飽和體系中的表面改性劑在超細(xì)粉體顆粒表面形成對超細(xì)粉體顆粒的包覆。

化學(xué)液相法：在溶劑環(huán)境中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使得表面改性劑對超細(xì)粉體顆粒進(jìn)行表面包覆。常用的化學(xué)液相法主要包括沉淀法、溶膠凝膠法、微乳液法等。

三、核-殼結(jié)構(gòu)

在超細(xì)粉體的表面處理中，核殼結(jié)構(gòu)是非常值得一說的內(nèi)容。通過表面改性雜質(zhì)對超細(xì)粉體的表面包覆形成粉體與雜質(zhì)的核-殼結(jié)構(gòu)。

核-殼結(jié)構(gòu)：是指具有核與殼結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，構(gòu)成物質(zhì)的核與殼分別為不同的物質(zhì)。

圖 形成表面層的核-殼結(jié)構(gòu)示意圖

對于進(jìn)行表面改性處理的超細(xì)粉體，核就是超細(xì)粉體，一般在幾十到幾百納米自檢，而殼就是改性雜質(zhì)，一般在幾納米到幾十納米之間。采用特定的方法對某種目標(biāo)粉體進(jìn)行核-殼結(jié)構(gòu)的處理，使得此種超細(xì)粉體得到我們想要的性能。改性雜質(zhì)（殼）與超細(xì)粉體顆粒（核）的結(jié)合主要包括三種方式：直接固溶到超細(xì)粉體的內(nèi)部；改性雜質(zhì)偏析于晶界之間；形成表面層。被改性雜質(zhì)（殼）包覆的超細(xì)粉體顆粒（核）在燒結(jié)的過程中，一般改性雜質(zhì)會成為燒結(jié)助劑，有利于材料的致密化，并能有效的降低燒結(jié)溫度。

作者：劉洋