ما هي الطرق التي يمكن أن تساعد في تعديل سطح المساحيق متناهية الصغر؟

يشير المسحوق متناهية الصغر، المعروف أيضًا باسم مسحوق النانو، إلى نوع من المسحوق الذي يتراوح حجم جسيماته في نطاق النانومتر (1 ~ 100 نانومتر). يمكن عادةً تحضير المسحوق متناهية الصغر عن طريق الطحن الكروي والسحق الميكانيكي والرش والانفجار والترسيب الكيميائي وطرق أخرى.

لقد جذبت المساحيق النانوية انتباه الناس بسبب خصائصها الخاصة من حيث المغناطيسية والتحفيز وامتصاص الضوء والمقاومة الحرارية ونقطة الانصهار بسبب تأثيرها الحجمي وتأثيرها السطحي. ومع ذلك، نظرًا لصغر حجمها وطاقتها السطحية العالية، تميل الجسيمات النانوية إلى التكتل تلقائيًا. سيؤثر وجود التكتل على أداء مواد المسحوق النانوي. من أجل تحسين تشتت واستقرار المسحوق وجعل نطاق تطبيق المادة أوسع، من الضروري تعديل سطح المسحوق.

هناك العديد من طرق تعديل السطح، والتي يمكن تقسيمها عمومًا إلى: تعديل طلاء السطح، والتعديل الكيميائي السطحي، والتعديل الميكانيكي الكيميائي، وتعديل الكبسولة، وتعديل الطاقة العالية، وتعديل تفاعل الهطول.

تعديل طلاء السطح

تعديل طلاء السطح يعني عدم وجود تفاعل كيميائي بين معدل السطح وسطح الجسيمات. يتم ربط الطلاء والجزيئات بالطرق الفيزيائية أو قوى فان دير فالس. هذه الطريقة مناسبة لتعديل سطح جميع أنواع الجزيئات غير العضوية تقريبًا. تستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي المركبات غير العضوية أو المركبات العضوية لتغليف سطح الجزيئات لإضعاف تكتل الجزيئات. علاوة على ذلك، فإن التنافر الاستاتيكي الناتج عن الطلاء يجعل من الصعب جدًا إعادة توحيد الجزيئات. تشمل المعدلات المستخدمة لتعديل الطلاء المواد الخافضة للتوتر السطحي، والمشتتات المفرطة، والمواد غير العضوية، وما إلى ذلك.

المساحيق القابلة للتطبيق: الكاولين، الجرافيت، الميكا، الهيدروتالسيت، الفيرميكوليت، ريكتوريت، أكاسيد المعادن والسيليكات ذات الطبقات، إلخ.

التعديل الكيميائي السطحي

يستخدم التعديل الكيميائي السطحي الامتزاز أو التفاعل الكيميائي للمجموعات الوظيفية في الجزيئات العضوية على سطح المسحوق غير العضوي لتعديل سطح الجسيمات. بالإضافة إلى تعديل المجموعة الوظيفية السطحية، تتضمن هذه الطريقة أيضًا تعديل السطح باستخدام تفاعل الجذور الحرة، وتفاعل الاستخلاب، وامتزاز المحلول الملحي، وما إلى ذلك.

المساحيق القابلة للتطبيق: رمل الكوارتز، مسحوق السيليكا، كربونات الكالسيوم، الكاولين، التلك، البنتونيت، الباريت، الولاستونيت، الميكا، التراب الدياتومي، البروسيت، كبريتات الباريوم، الدولوميت، ثاني أكسيد التيتانيوم، هيدروكسيد الألومنيوم، مساحيق مختلفة مثل هيدروكسيد المغنيسيوم وأكسيد الألومنيوم.

التعديل الميكانيكي الكيميائي

يشير التعديل الميكانيكي الكيميائي إلى تغيير بنية الشبكة المعدنية والشكل البلوري وما إلى ذلك من خلال الطرق الميكانيكية مثل التكسير والطحن والاحتكاك. تزداد الطاقة في النظام وترتفع درجة الحرارة، مما يعزز انحلال الجسيمات والتحلل الحراري والتوليد الحر. طريقة تعديل تستخدم الجذور أو الأيونات لتعزيز النشاط السطحي للمعادن وتعزيز تفاعل أو ارتباط المعادن والمواد الأخرى لتحقيق غرض تعديل السطح.

المساحيق القابلة للتطبيق: الكاولين، التلك، الميكا، الولاستونيت، ثاني أكسيد التيتانيوم وأنواع أخرى من المساحيق.

تعديل الكبسولة

تعديل الكبسولة عبارة عن طريقة لتعديل السطح تغطي سطح جزيئات المسحوق بطبقة سمك موحدة ومحددة.

طريقة تعديل الطاقة العالية

طريقة التعديل عالية الطاقة هي طريقة تستخدم البلازما أو العلاج الإشعاعي لبدء تفاعل البلمرة لتحقيق التعديل.

تعديل رد فعل هطول الأمطار

تتمثل طريقة تفاعل الترسيب في إضافة مادة مرسبة إلى محلول يحتوي على جزيئات المسحوق، أو إضافة مادة يمكن أن تؤدي إلى توليد المادة المرسبة في نظام التفاعل، بحيث تخضع الأيونات المعدلة لتفاعل ترسيب وتترسب على سطح الجزيئات ، وبالتالي طلاء الجزيئات. يمكن تقسيم طرق الترسيب بشكل أساسي إلى طرق الترسيب المباشر، وطرق الترسيب الموحدة، وطرق النواة غير المنتظمة، وطرق الترسيب المشترك، وطرق التحلل المائي، وما إلى ذلك.

المساحيق القابلة للتطبيق: ثاني أكسيد التيتانيوم، الميكا اللؤلؤية، الألومينا والأصباغ غير العضوية الأخرى.