粉體表面改性研究-低場(chǎng)核磁技術(shù)

超細(xì)粉體具有常規(guī)材料*的優(yōu)異性能，在先進(jìn)陶瓷、微電子、航天航空、生物制藥、光學(xué)檢測(cè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，但由于穩(wěn)定性低、易發(fā)生團(tuán)聚和難于分散，需要對(duì)超細(xì)粉體進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚硪愿纳祁w粒的表面特性和提高其分散性能，達(dá)到應(yīng)用要求。

粉體表面改性方法

粉體表面改性方法是指改變非金屬礦物粉體表面或界面的物理化學(xué)性質(zhì)的方法，主要有表面物理涂覆、化學(xué)包覆、無(wú)機(jī)沉淀包覆或薄膜、機(jī)械力化學(xué)、化學(xué)插層等。目前工業(yè)上粉體表面改性常用的方法主要有表面化學(xué)包覆改性法、沉淀反應(yīng)改性法、機(jī)械化學(xué)改性法和復(fù)合法。

粉體表面改性研究進(jìn)展

目前，粉體表面改性技術(shù)成為熱點(diǎn)研發(fā)方向之一。目前取得的進(jìn)展主要是納米金屬或氧化物、氫氧化物、碳酸鹽表面改性的復(fù)合礦物粉體材料，如金屬/空心微珠復(fù)合粉體、金屬氧化物/硅灰石復(fù)合粉體、納米TiO2/多孔礦物復(fù)合粉體、金屬氧化物/重晶石復(fù)合粉體、金屬氧化物/云母復(fù)合粉體等。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，正確評(píng)價(jià)表面改性效果，對(duì)及時(shí)調(diào)整改性劑、工藝與設(shè)備參數(shù)等至關(guān)重要。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)可用于粉體表面改性研究，特別是懸浮體系的表面特性研究。

低場(chǎng)核磁技術(shù)用于粉體表面改性研究的基本原理：

對(duì)于潤(rùn)濕的顆粒體系，顆粒表面會(huì)附著一層液相分子，這些液相分子因無(wú)機(jī)相表面的吸附作用而運(yùn)動(dòng)受限。但未與顆粒相接觸的液相分子運(yùn)動(dòng)是自由的，液相分子的馳豫時(shí)間（relaxation time）與它所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)密切相關(guān)，自由狀態(tài)的液相分子的核磁馳豫時(shí)間要比束縛狀態(tài)的液相分子的馳豫時(shí)間長(zhǎng)得多，顆粒分散性更好的體系吸附溶劑量相對(duì)更多，弛豫時(shí)間也就更短。因此，可以利用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)來(lái)測(cè)量懸浮液體系的馳豫時(shí)間，并計(jì)算顆粒的濕潤(rùn)比表面積（可利用的吸附表面積），進(jìn)而用來(lái)研究顆粒的團(tuán)聚狀態(tài)、分散性穩(wěn)定性、親和性以及潤(rùn)濕性等問(wèn)題。