超细粉体表面包覆与改性

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1、超细粉体表面包覆与改性 超细粉体表面是指表面的一个或几个原子层，有时指厚度达几微米的表面层。表面是体相结构的终止，表面向外的一侧没有近邻原子，表面原子有一部分化学键形成悬空键。 超微粉体内部的三维周期势场在表面中断，表面原子的电子状态也和体内不同，然而表面不是体相结构的简单终止。由于超微粉体表面有悬空键，因而有剩余成键能力。为了使表面能降低，所有超微粉体的表面原子都会离开它们原来在体相中应占的位置而进入新的平衡位置，发生弛豫和重构。因此导致颗粒表面有很高的活性。超细粉体表面特性 超细粉体表面的润湿性 超细粉体的表面电性（颗粒与其他介质接触时，表面会有电荷转移，这种转移往往正负电荷数量不一致，从

2、而产生电势差。） 超细粉体的表面能超细粉体表面改性 表面改性是指采用物理或化学方法对固体颗粒进行表面处理，即根据应用需要有目的地改变颗粒表面物理化学性质与表面形态结构工艺。 可以根据改性途径和赋予的改性产物功能分为三个方面： 第一，有机改性剂在颗粒表面的覆盖，以提高无机粉体在有机基体中的分散性和界面结合强度； 第二，通过化学沉积或机械力化学作用将固体小颗粒（子颗粒）或均一物质膜在较大颗粒表面（母颗粒）均匀包覆形成复合颗粒，从而赋予复合颗粒新的功能； 第三，采用高能电晕放电、紫外线照射或等离子辐射等方法在颗粒表面形成不饱和程度大的电子层或化学键，从而提高颗粒表面活性以及与其他物质的界面结合程度。

3、改性方法 表面物理改性：超细粉体的表面物理改性一般是指不用表面修饰剂而对超微粉体实施表面改性的方法，包括电磁波、中子流、粒子、粒子等的辐照处理、超声处理、热处理、电化学处理、等离子体处理等，是很常用的超微粉体表面改性方法。 表面化学改性：超微粉体的表面化学改性是指在原来单一组分的基元物质表面上，均匀地引入一种或者是多种其他组分的物质，以改变原来基元的基本性质的方法。 常见的有：表面吸附包覆改性、化学反应包覆改性、微乳液法、胶囊化改性和化学镀法等。表面改性目的 改变颗粒表面的晶体结构(表面无定形化)、溶解性能、化学吸附和反应活性(增加表面的活性点或活性基点)等。 具体： 超声波利用超声空化时产生

4、的局部高温、高压或强冲击波和微射流等，较大幅度地弱化超微粒子间的超微作用能，有效地防止超微粒子团聚而使之充分分散。 辐照技术将高能射线与物质相互作用时，在极短的时间内即把自身的能量传递给介质，使介质发生电离和激发等变化。 采用等离子体方法处理无机粉体，使表面引入活性基团或使表面包覆聚合物，提高与聚合物的黏合性、改善聚合物填充体系的力学性能。 偶联剂具有两性结构，其分子中的一部分基团可与粉体表面的各种化学官能团反应，形成强有力的化学键。另一部分基团则与有机高聚物发生某些反应或物理缠结，从而将两种性质差异很大的材料牢固地结合起来，使无机填料和有机高聚物之间产生具有特殊功能的“分子桥”。 接枝聚合改

5、性通过调节表面聚合改性单体的配比，进行控制共聚物层及其无机粒子界面层的结构和性质。 静电分散作用：通过表面改性使颗粒的荷电量增大；通过表面改性改变颗粒表面性质，消除液桥力的影响。 降低纳米粉体的团聚度、提高其流动性合金粉末真空雾化设备Effects of surface modification on surface structure and electrochemicalproperties of Mm(Ni,Co,Mn,Al)5.0 alloy powderK. Yanagimoto a, K. Majimab, S. Sunada b, T. Sawadaaa Sanyo Specia

6、l Steel Co. Ltd., 672-8677 Himeji, Japanb Faculty of Engineering, Toyama University, 930-8555 Toyama, Japan The electrochemical properties of MmNi5-type metal hydride powders produced by gas atomization were improved by acid surface modification. FIB specimen preparation followed by FE-TEM observati

7、on was used to analyze the surface structure before/after surface modification. The original oxide layer of the surface was removed and a nickel rich layer was formed by acid treatment. Abstract The structure of the nickel rich surface differed with the treatment conditions. For acetic acid treated

8、powder prepared in heated solution, a nanocrystalline nickel layer was formed at the surface. In the absence of any auxiliary conductivity additives, discharge capacity of this powder was improved to 254 mAh/g versus 52 mAh/g for non-treated powder and 62 mAh/g for hydrochloric acid treated powder.I

9、ntroduction (Mm: La 33%, Ce 48%, Pr 5%, Nd 14%) MmNi5-type metalhydride (MH) alloy powders are widely used for the negative electrodes of nickel/MH batteries. Much effort has been devoted to finding substitutes for Ni to improve basic electrode properties such as discharge capacity and cycle life. M

10、odern alloy systems are primarily of the type MmNiCoMnAl. The aim of this work is to clarify the surface structures of before/after acid treated MH powders prepared by gas atomization as well as discharge capacity change by surface modification.Experimental The MH alloy powder whose composition is M