当前,针对超微颗粒的改性,其方法众多,分类方法也各不相同。一般来讲,按照复合方式分类有包覆式、混合式。混合式指的是把一种超细粉体通过物理或者化学的方法掺杂于另一种粉体内部而形成地均匀混合物的方案。由于包覆式超细复合粉体不但能够制备出多功能的复合离子,而且还可以广泛用作微粒的表面改性,因此目前,超细粒子的制备方法大多采用包覆式。可见用作包覆的粒子在超细复合微粒中起着至关重要的作用。显然,中心粒子以及包覆层组成了包覆式复合微粒。针对超微颗粒的表面改性实际上就是对超细颗粒进行重新加工生产,期望其表面特性会发生较大的改变,复合粒子的物理性质将得到加强,并将具有新的优良功能 [31]。 63847

一般,表面改性主要目标是:1)提高粉体微粒的分散性,防止聚结成块;2)改善制品耐久性,(如耐药、耐光、耐热、耐候性等);3)提高粉体的表面活性;4)为提高粉体的使用质量,使其表面具有新的物理、化学以及机械特性甚至具有新的功能。

当下,生产制备包覆式超细复合粒子主要有以下方法:

1  机械化学法

它是采用机械力(如挤压力、冲击力等)将子颗粒固定在母颗粒的表面从而生产制备出复合粉体的一种方法。当前,用于实际生产的有研磨法以及高速冲击法。机械化学法适合于“有机物一有机物”、“有机物—无机物”以及“无机物一无机物”复合颗粒的生产制备,技术上,不但可以生产层包覆复合微粒,还能够生产粒子包覆型复合微粒。机械化学法具有独特的优点:耗用时间短、容易控制生产工序、可大批量连续化生产。但也有很多不足之处:无机粒子晶型常遭到破坏、不能够包覆均匀等,而且其生产常常需要至少微米级母粒,同时要求事先生产制备出纯净的超细微粒。

南京理工大学的研究员李凤生等使用机械化学法处理UFAP微粒后,证实其提高了UFAP的分散性,能够有效防聚结,具有实际使用价值。而李汝冰等[32]利用该方法中的高能球磨法对事先用喷雾热解法制备的纳米氧化铜嵌入或黏附于高氯酸铵晶体表面形成复合粒子,大大 提高了对 AP的催化效果。论文网

2  沉积法

沉积法是指:在过度饱和体系中,溶液中的溶质有在种子颗粒表面沉积、附积的趋势或者通过大小粒子的相互吸附作用而形成包覆层,由此生产制备出包覆式复合微粒。按相态,通常可分为气相沉积法以及液相沉积法。而气相沉积法又有化学气相沉积法(CVD)以及物理气相沉积法(PVD)两种。液相沉积法又名沉淀法。这个方法的关键是使溶液中溶质有一个适合的浓度,保证其处于过饱和度而又不至于超过成核的上限,这样能够保证溶质围绕加入中心粒子并以之核析出,而制备出包覆式超细复合微粒。“溶剂—非溶剂”法的原理简单、便于操作、容易用于实际、经济适用、复合材料产品包覆均匀,其缺点是产物的后处理较为复杂。

 我国研究员马振叶[33_ENREF_1]就以Al微粒为晶核,通过“溶剂一非溶剂”法,从AP从高温的饱和溶液中析出,从而制备出AP包覆Al的复合微粒,经过滤、洗涤、干燥等后续工艺制备出产品。对于该产品的热分解性能和加入该组分后推进剂的热分解性能,他都进行了详尽的研究。南京理工大学的李汝冰、李凤生[34]等研究员用“溶剂一非溶剂“法在AP的有机非溶剂中,将晶核换成铬酸铜超细微粒,以同样的方法制备出AP包覆亚铬酸铜的复合微粒。经分析,该方法将两者的接触面积增大、混合的更为均匀,而且由于亚铬酸铜具有催化效果,AP的分解温度也被降低了不少。

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