14 phương pháp xử lý lớp phủ bề mặt bột siêu mịn

Bột siêu mịn thường đề cập đến các hạt có kích thước hạt micron hoặc nanomet. So với các vật liệu thông thường số lượng lớn, nó có diện tích bề mặt riêng lớn hơn, hoạt động bề mặt và năng lượng bề mặt cao hơn, vì vậy nó thể hiện các đặc tính quang, nhiệt, điện, từ, xúc tác và các đặc tính tuyệt vời khác. Là một vật liệu chức năng, bột siêu mịn đã được nghiên cứu rộng rãi trong những năm gần đây và ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn trong các lĩnh vực phát triển kinh tế quốc dân.

1. Phương pháp khuấy trộn cơ học. Sử dụng lực ép đùn, tác động, cắt, ma sát và các lực cơ học khác, chất điều chỉnh được phân bố đều trên bề mặt bên ngoài của các hạt bột, để các thành phần khác nhau có thể thâm nhập và khuếch tán lẫn nhau để tạo thành lớp phủ.

2. Phương pháp phản ứng pha rắn. Trộn và nghiền hoàn toàn một số muối kim loại hoặc oxit kim loại theo công thức, sau đó nung và trực tiếp thu được bột phủ siêu mịn thông qua phản ứng ở trạng thái rắn.

3. Phương pháp thủy nhiệt. Trong một hệ thống khép kín ở nhiệt độ cao và áp suất cao, nước được sử dụng làm môi trường để thu được môi trường vật lý và hóa học đặc biệt không thể có được trong điều kiện áp suất bình thường, để tiền chất phản ứng được hòa tan hoàn toàn và đạt đến một mức độ siêu bão hòa nhất định, từ đó hình thành các nguyên tố tăng trưởng, sau đó tạo mầm và kết tinh tạo thành bột hỗn hợp.

4. Phương pháp sol-gel. Đầu tiên, tiền chất của chất điều chỉnh được hòa tan trong nước (hoặc dung môi hữu cơ) để tạo thành dung dịch đồng nhất, chất tan và dung môi trải qua quá trình thủy phân hoặc rượu để thu được chất điều chỉnh (hoặc tiền chất của nó); sau đó các hạt được xử lý trước được trộn đều với sol, để các hạt được phân tán đồng đều trong sol, sol được chuyển thành gel sau khi xử lý và nung ở nhiệt độ cao để thu được bột được phủ chất biến tính ở bề mặt bên ngoài , do đó nhận ra sự biến đổi bề mặt của bột.

5. Phương pháp kết tủa. Thêm chất kết tủa vào dung dịch chứa các hạt bột hoặc thêm một chất có thể kích hoạt sự hình thành chất kết tủa trong hệ thống phản ứng, để các ion biến đổi trải qua phản ứng kết tủa và kết tủa trên bề mặt của các hạt, do đó phủ lên các hạt.

6. Phương pháp keo tụ dị thể (còn gọi là “phương pháp keo tụ hỗn hợp”). Một phương pháp dựa trên nguyên tắc các hạt có điện tích trái dấu trên bề mặt có thể hút lẫn nhau và kết tụ lại với nhau. Nếu đường kính của một loại hạt nhỏ hơn nhiều so với đường kính của một loại hạt mang điện khác thì trong quá trình kết tụ, hạt nhỏ sẽ hấp phụ lên bề mặt ngoài của hạt lớn tạo thành lớp phủ.

7. Phương pháp phủ vi nhũ tương. Đầu tiên, lõi vi nước do vi nhũ tương W/O (nước trong dầu) cung cấp được sử dụng để chuẩn bị bột siêu mịn được phủ, sau đó bột được phủ và biến tính bằng phản ứng trùng hợp vi nhũ tương.

8. Phương pháp tạo mầm không đồng nhất. Theo lý thuyết quá trình kết tinh LAMER, lớp phủ được hình thành bằng cách sử dụng quá trình tạo mầm và tăng trưởng không đồng nhất của các hạt biến tính trên ma trận hạt được phủ.

9. Phương pháp mạ điện phân. Nó đề cập đến quá trình kết tủa kim loại bằng phương pháp hóa học mà không có dòng điện bên ngoài, bao gồm phương pháp dịch chuyển, phương pháp mạ tiếp xúc và phương pháp khử.

10. Phương pháp chất lỏng siêu tới hạn. Đó là một công nghệ mới vẫn đang được nghiên cứu. Trong điều kiện siêu tới hạn, việc giảm áp suất có thể dẫn đến quá bão hòa và có thể đạt được tốc độ siêu bão hòa cao, cho phép các chất hòa tan rắn kết tinh ra khỏi dung dịch siêu tới hạn.

11. Phương pháp lắng đọng hơi hóa học. Ở nhiệt độ tương đối cao, khí hỗn hợp tương tác với bề mặt của chất nền, phân hủy một số thành phần trong khí hỗn hợp và tạo thành lớp phủ kim loại hoặc hợp chất trên bề mặt.

12. Phương pháp năng lượng cao. Phương pháp phủ hạt nano bằng cách sử dụng tia hồng ngoại, tia cực tím, tia γ, phóng điện corona, plasma, v.v., được gọi chung là phương pháp năng lượng cao. Phương pháp năng lượng cao thường sử dụng một số chất có nhóm chức hoạt động để đạt được lớp phủ trên bề mặt hạt nano dưới tác dụng của các hạt năng lượng cao.

13. Phương pháp nhiệt phân phun. Nguyên tắc của quy trình là phun dung dịch hỗn hợp gồm một số muối chứa các ion dương cần thiết thành sương mù và đưa dung dịch này vào buồng phản ứng được làm nóng đến nhiệt độ đã đặt và tạo ra các hạt bột hỗn hợp mịn thông qua phản ứng.