나노 알루미나 새로운 유형의 고기능성 미세 무기 재료입니다. 1980년대 중반 글라이트(Gleiter) 등이 나노 크기의 알루미나 분말을 성공적으로 제조한 이후, 이 첨단 소재에 대한 이해가 깊어졌습니다. 연구자들은 고경도, 고강도, 내열성, 내식성 등 다양한 우수한 특성을 발견했습니다. 그 결과, 나노 알루미나는 항공우주, 국방, 화학공학, 마이크로전자 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 실제 응용 분야에서는 표면 개질 나노 알루미나의 제조는 항상 중요한 공정이었습니다.
왜 수정이 필요한가요?
첫째, 나노 알루미나는 고유한 특성을 가진 나노소재로서 입자 크기가 매우 작고 표면 에너지가 높아 응집되기 쉽습니다. 심한 응집은 나노 알루미나 소재의 성능에 상당한 영향을 미칩니다.
둘째, 나노 알루미나는 생의학 연구를 위한 생물학적 필름 소재로 사용될 수 있습니다. 그러나 격자 결함으로 인해 결정 표면은 종종 불균형한 전하 분포를 보입니다. 표면 전하 결함과 미크론 단위의 공간 전하 영역이 축적되면 격자 모양의 쌍극자 모멘트가 발생합니다. 생물학적 물질이 이러한 분말 표면에 접촉하면 국소적인 농축이 발생하여 기공 막힘 및 막 오염을 초래할 수 있습니다.
또한, 알루미나는 절연성과 높은 강도 덕분에 코팅, 고무 및 기타 재료의 충전재로 사용되어 경도, 절연성, 연성 및 내마모성을 향상시킵니다. 그러나 알루미나는 극성 물질이기 때문에 비극성 고분자 재료와의 상용성이 낮습니다. 따라서 알루미나의 표면 개질은 중요한 연구 주제가 되었습니다.
표면 개질 행동 양식
표면 개질은 고체 입자를 물리적 또는 화학적으로 처리하여 응용 분야의 요구에 따라 표면의 물리화학적 특성과 형태를 의도적으로 변화시키는 것을 말합니다. 현재 두 가지 주요 개질 방법이 일반적으로 사용됩니다. 유기 표면 개질주로 유기 개질제를 사용하는 무기 코팅 개질표면 코팅 개질이라고도 함.
유기 표면 개질
초미립자의 유기 표면 개질은 특정 유기기를 도입하는 것을 목적으로 합니다. 이러한 유기기는 입자 표면을 소수성으로 만듭니다. 이를 통해 수지, 고무, 페인트와 같은 유기 매트릭스에서 입자의 분산성이 향상됩니다. 또한 계면 상용성도 향상됩니다. 결과적으로 복합재의 가공 성능과 기계적 특성이 향상됩니다. 개질제는 화학 구조에 따라 일반적으로 고급 지방산 또는 그 염, 저급 지방산 에스테르, 그리고 커플링제로 분류됩니다.
- 물리적 코팅 수정
이 방법은 폴리머, 수지, 계면활성제, 수용성 또는 지용성 폴리머, 또는 지방산 비누와 같은 유기 물질을 사용하여 입자 표면을 코팅합니다. 이는 기본적인 표면 개질에 간단하고 널리 사용되는 방법입니다. - 표면 화학 개질
이 방법에서는 개질제와 입자 표면 사이에서 화학 반응이나 흡착이 일어납니다. 현재 산업 생산에서 가장 널리 사용되는 개질 기술입니다. - 접목 수정
특정 활성화 조건 하에서, 단량체 또는 중합체 올레핀이 분말 표면에 도입됩니다. 경우에 따라, 부착된 단량체 올레핀이 표면에서 추가로 중합되어 개질됩니다.
표면 코팅 개질
표면 코팅 개질은 초미립 알루미나 입자 표면에 더 작은 고체 입자 또는 얇은 고체 필름을 균일하게 코팅하는 공정을 말합니다. 이는 원래 입자의 표면 조성, 구조, 형태 및 기능적 특성을 변화시킵니다.
반응 환경과 코팅의 특성에 따라 표면 코팅 방법에는 화학적 침전법, 가수분해 코팅법, 졸겔법, 용매 증발법, 기계화학적 코팅법, 기상법 등이 있다.
이 중 처음 세 가지는 용액 반응 범주에 속합니다. 이 방법에서는 용해성 염 용액이 침전이나 가수분해를 통해 침전물을 형성합니다. 생성된 침전물은 대상 분말 표면을 코팅합니다.
에픽 파우더
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