Nano-Aluminiumoxid ist eine neue Art von hochleistungsfähigem feinem anorganischem Material. Seit Gleiter und andere in den mittleren 1980er Jahren erstmals Nano-Skalium-Aluminiumoxid-Pulver hergestellt haben, hat sich das Verständnis für dieses fortschrittliche Material vertieft. Es wurde festgestellt, dass es viele ausgezeichnete Eigenschaften aufweist, wie hohe Härte, hohe Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Daher findet es breite Anwendung in Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Chemie und Mikroelektronik. Nano-Aluminiumoxid, die Notwendigkeit, Nano-Aluminiumoxid zu modifizieren, war stets eine hoch geschätzte Aufgabe, da Modifikation eine Schlüsselrolle bei der Verbesserung seiner Dispersion, Kompatibilität und Gesamtleistung spielt.
Warum Nano-Aluminiumoxid modifizieren?
Erstens, als Nanomaterial mit vielen einzigartigen Eigenschaften, hat Nano-Aluminiumoxid eine sehr kleine Partikelgröße und eine hohe Oberflächenenergie, was es anfällig für Agglomeration macht. Schwere Agglomeration verringert die funktionale Leistung von Nano-Aluminiumoxid erheblich.
Darüber hinaus kann Nano-Aluminiumoxid als Biofilmmaterial in medizinischer Forschung zu Biopharmazeutika verwendet werden. Aufgrund von Gitterdefekten ist jedoch die Oberflächenladung der Kristalle ungleichmäßig verteilt. Oberflächenladungdefekte und die Ansammlung von Raumladungsregionen im Mikrometerbereich führen zu gitterartigen Dipolmomenten. Wenn Biomaterialien mit solchen Pulversurfaces in Kontakt kommen, tritt Anreicherung auf, was zu Porenblockaden und Membranverschmutzung führt.
Außerdem machen Eigenschaften wie Isolierung und hohe Festigkeit von Aluminiumoxid es geeignet als Füllstoff in Beschichtungen, Gummi und anderen Materialien, um Härte, Isolierung, Duktilität und Verschleißfestigkeit zu verbessern. Allerdings ist Aluminiumoxid eine polare Substanz und zeigt eine schlechte Kompatibilität mit unpolaren Polymermaterialien.
Daher ist die Oberflächenmodifikation von Aluminiumoxid zu einem Schwerpunkt geworden.
Oberflächenmodifikation Methoden
Oberflächenmodifikation bezieht sich auf physikalische oder chemische Behandlungen, die an festen Partikeln angewendet werden, um deren oberflächenphysikalisch-chemische Eigenschaften und morphologische Strukturen gezielt zu verändern, um den Anforderungen der Anwendung gerecht zu werden. Derzeit werden zwei Hauptansätze der Modifikation weit verbreitet praktiziert: organische Oberflächenmodifikation und anorganische Beschichtungsmodifikation (oder Oberflächenbeschichtungsmodifikation).
Organische Oberflächenmodifikation
Das Ziel der organischen Oberflächenmodifikation ist es, organische Gruppen auf die Oberfläche von Ultrafeinstpartikeln einzuführen, um Hydrophobie zu verleihen, wodurch ihre Dispergierbarkeit in Harzen, Gummi, Farben und anderen organischen Matrizes verbessert wird, sowie die Interfacialkompatibilität zu erhöhen. Dies verbessert die Verarbeitung und mechanischen Eigenschaften von Verbundwerkstoffen. Je nach chemischer Struktur umfassen Modifikatoren höhere Fettsäuren und deren Salze, niedrigere Ester von Fettsäuren und Kopplungsstoffe.
(1) Physikalische Beschichtungsmodifikation
Hierbei werden organische Substanzen (wie Polymere, Harze, Tenside, wasser- oder öl-soluble Makromoleküle oder Fettsäuresalze) verwendet, um die Partikelfläche zu beschichten. Es ist eine relativ einfache Methode, um die Oberflächenmodifikation zu erreichen.
(2) Chemische Oberflächenmodifikation
Diese Methode beinhaltet chemische Reaktionen oder Adsorption zwischen dem Modifikator und der Partikelfläche. Es ist derzeit die am weitesten verbreitete Methode in der industriellen Produktion.
(3) Grafting-Modifikation
Unter bestimmten externen Aktivierungsbedingungen werden Olefin- oder Polyolefin-Monomere auf die Pulversurface eingeführt. In einigen Fällen wird die Polymerisation der eingeführten Monomere weiter aktiviert, was zu Polymerketten führt, die an die Partikelfläche graftet sind.
Oberflächenbeschichtungsmodifikation
Oberflächenbeschichtungsmodifikation bezieht sich auf das gleichmäßige Beschichten ultrafeiner Aluminiumpartikel mit kleineren Feststoffpartikeln oder Feststofffilmen. Dies verändert die Oberflächenzusammensetzung, Struktur, Morphologie und die ursprünglichen Eigenschaften der Partikel.
Je nach Umgebung und Form der Beschichtungsreaktion umfassen Methoden der Oberflächenbeschichtungsmodifikation chemische Fällung, Hydrolyse-Beschichtung, Sol-Gel, Lösungsmittelverdampfung, mechanochemische Verfahren und Dampfphasenverfahren. Die ersten drei gehören zu den Lösungsmittelreaktionsmethoden, bei denen Fällungsagenten oder Hydrolyseprozesse unlösliche Salze erzeugen, die sich auf der Partikelfläche ablagern, um die Beschichtung zu erreichen.
Epic Pulver
Oberflächenmodifikation ist entscheidend, um das volle Potenzial von Nano-Alumina in Hochleistungsanwendungen freizusetzen. Ob zur Verbesserung der Dispersion in Polymeren, zur Steigerung der interfacialen Kompatibilität oder zur Erreichung funktionaler Beschichtungen – die richtige Technologie zur Modifikation von Nano-Alumina ist unerlässlich.
Epic Pulver bietet fortschrittliche Modifikationsausrüstung und integrierte Prozesslösungen, die auf ultrafeine Pulver wie Nano-Alumina zugeschnitten sind. Unsere Systeme ermöglichen eine präzise Oberflächenbehandlung – sei es durch organische Modifikation oder anorganische Beschichtung – und sorgen für stabile Dispersion, verbesserte Kompatibilität und eine gesteigerte Endleistungsfähigkeit. Mit über 20 Jahren Erfahrung in Schleif-, Klassifizierungs- und Pulvermikrofontechnologien ist Epic Powder Ihr zuverlässiger Partner bei der Herstellung hochwertiger Materialien für Luft- und Raumfahrt, Elektronik, Pharmazeutika und fortschrittliche Verbundstoffe.
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