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纳米Si_3N_4陶瓷粉末的表面改性与应用.pdf
论文选萃
Thesis
纳米SiN陶瓷粉末的表面改
3 4
性与应用
汪海燕 章于川
(安徽大学化学化工学院,合肥320031)
【摘要】:纳米SiN 陶瓷粉末具有极大的比表面积和表面能,因而极易团聚,致使其在应用中无法发挥纳米粒子的优
3 4
异性能 ,通过对纳米粒子表面改性可改善这一状况。纳米粒子表面改性的方法有:偶联剂法、表面活性剂法、接枝聚合
法、高能法等。
改性后的纳米SiN,因其独特的物理、化学、光学等性能在功能材料、橡胶、涂料及生物医药等方面得到广泛的应用。
3 4
【关键词】:纳米SiN ;团聚;表面改性;应用
3 4
越来越多的事实表明纳米材料与技 与界面效应,体积效应,宏观量子隧道 胶,聚氨酯等材料中的应用,制备了一
术在科技的前沿将成为一门主导技术。 效应。 系列性能优异的复合材料。但是由于纳
纳米材料为颗粒或尺寸在一维尺度上小 米粒子的比表面积大,表面能高,具有
于100nm,并且具有截然不同于快状材 1.纳米氮化硅 很高的活性,处于非热力学稳定状态,
SiN 陶瓷纳米粉体是一类高性能 [3][4]
料的电学,磁学,光学,热学或力学性 3 4 在使用过程中分散性差,易于团聚 ,
[1] 的纳米材料,除了具备纳米级材料所特 所以在应用上还存在着技术瓶颈。因
能的一类材料体系 。其介于团簇与体
相之间的特殊状态,具有宏观体相的元 有的效应,还保持了陶瓷材料的高硬 此,在制备和应用的过程中需要通过对
[2] 度,耐高温,耐磨损,耐腐蚀等性能。目 其表面改性处理,以更好的发挥其特殊
胞和键合结构 ,赋予了纳米微粒具有
许多优异的性能,如小尺寸效应,表面 前,科研工作者已研究了其在塑料,橡 的功能效应。
30 中国粉体工业 2009年第5期
论文选萃
Thesis
纯纳米氮化硅表面呈叔胺结构 氮化硅与氧气可能发生的反应如 基团 ,从而提高纳米粒子与有机物的
下: [7] [8]
(SiN),由于其表面积很大,表面Si原 相容性 。刘学建等人 对SiN 颗粒
3 4
3
SiN(s)+3O(g)=3SiO(s)+2N
子的化学键得不到饱和,存在着许多硅 3 4 2 2 2 进行了酸洗研究。选用 pH = 2的硝
[5][6] (g) 酸溶液洗涤SiN 粉体(由于 F-离子
悬键 (NSi0) 。当它们暴露在空气 3 4
3
8SiN (s)+12O(g)=24SiO(s)
中时,该结构具有很高的反应活性,能 3 4
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