질화알루미늄(aln) 분말의 표면처리

질화알루미늄 분말은 높은 열전도율과 절연성을 갖고 있어 열전도성 계면재료에 첨가하면 재료의 열전도율을 크게 향상시킬 수 있습니다. AlN은 좋지만 단점이 있습니다. 흡수가 매우 쉬운 재료입니다. 수분과 산소가 수분과 산소와 접촉하면 가수분해 및 산화되어 열전도율과 열 성능 특성의 소산을 잃게 됩니다. 그리고 AlN 분말은 표면처리 및 개질을 하지 않으면 고분자 물질과 균일하게 혼합되기 어렵기 때문에 좋은 열전도 채널, 상호침투 네트워크를 형성하기 어렵습니다.

질화알루미늄의 가수분해 과정: AlN+3H2O=Al(OH)3↓+NH3↑

분명히, 열전도성 재료에 AlN의 적용을 확대하기 위해 가장 먼저 해결해야 할 것은 가수분해, 산화, 분산이 어려운 문제입니다. 현재 주류 방법은 분말 표면에 상응하는 물리적 흡착 또는 화학적 처리를 수행하고 AlN 분말 표면에 얇은 반응층을 코팅하거나 형성하여 AlN 분말과 물 사이의 가수분해 반응을 방지하는 것입니다.

주요 방법으로는 코팅 개질 방법, 표면 화학적 개질 방법, 열처리 방법 등이 있습니다.

1. 코팅 개질 방법

코팅 개질은 오랫동안 적용되어 온 전통적인 개질 방법으로 무기 화합물이나 유기 화합물을 사용하여 AlN 분말의 표면을 코팅하고 입자의 응집을 약화시키거나 차폐하는 역할을 합니다. 코팅 개질에 사용되는 개질제로는 계면활성제, 무기화합물, 고분산제 등이 있습니다.

① 계면활성제 방법: AlN 입자의 표면 전하 특성에 따라 양이온 또는 음이온 계면활성제를 첨가하여 분말 분산 시스템의 기액, 고액 계면 장력을 변경하고 표면에 탄소 및 산소 사슬을 형성합니다. 코팅층의 특정 두께에 따라 바깥쪽으로 늘어나는 분말의 표면.

② 무기 코팅 개질: AlN 분말 무기 표면 개질은 표면에 특정 증착 수단을 통해 무기 화합물 또는 금속을 증착하여 코팅막을 형성하거나 코어-쉘 복합 입자를 형성하여 분말의 표면을 개질한 것입니다. 코팅재료의 성질.

③ 과분산제(Hyperdispersants): 과분산제는 양친매성 구조 측면에서 전통적인 계면활성제와 유사하지만, 계면활성제의 친수성 및 친유성 그룹이 고정 그룹 및 용매화 사슬로 대체됩니다. 고정기는 단일점 또는 다점 고정의 형태로 이온결합, 공유결합, 수소결합, 반데르발스 힘 및 기타 상호작용을 통해 입자 표면에 단단히 흡착될 수 있으며, 용해된 사슬은 호환성에 맞게 조정될 수 있습니다. 다양한 중합 단량체를 선택하거나 공중합 단량체의 비율을 변경하여 분산 매체를 사용합니다.

2. 표면 화학적 변형

표면 화학적 개질은 표면 개질제와 입자 표면 사이의 화학 반응 또는 화학적 흡착에 의해 수행됩니다. 폴리머의 긴 링크는 분말 표면에서 분기됩니다. 장쇄에 친수성 그룹을 포함하는 폴리머는 물 매질에서 수화 신장을 통해 3차원 장벽을 형성하므로 매질 내 AlN 분말의 분산은 정전기적 반발력과 공간 저항에 의존합니다. 효과는 매우 분명합니다.

① 커플링제 개질: 커플링제는 무기 입자의 표면과 반응할 수 있는 극성기와 유기물과 반응성이 있거나 상용성이 있는 유기 작용기를 모두 갖는 화합물의 일종이다. 그 역할은 한쪽 끝은 분말 표면과 결합할 수 있고 다른 쪽 끝은 분산 매체와 강한 상호 작용을 할 수 있어 AlN 분말과 고분자 재료의 친화성을 향상시켜 분말의 분산을 달성할 수 있다는 것입니다. 폴리머 소재.

② 소수성 처리: 소수성 처리는 AlN 분말의 표면 주위에 소수성 그룹(예: 장쇄 알킬, 사슬 탄화수소 그룹 및 사이클로 알킬 등)을 갖는 유기 물질을 선택하여 알킬 및 기타 물질이 표면에 단단히 결합되도록 하는 것입니다. 강한 소수성을 나타내는 분말.

③ 표면 그래프팅 개질 방법 표면 그래프트 중합은 화학 반응을 통해 AlN 분말의 표면에 폴리머 결합을 그래프트하는 것으로, 유기 용매나 폴리머 내에서 입자의 분산을 크게 향상시킬 수 있습니다.

④ AlN 분말 표면에 인산, 인산이수소 등을 이용한 무기산 개질을 통해 AlN 가수분해성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 분말의 분산성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 시간에 따른 AlN 현탁액의 값과 물에서 AlN의 안정성 사이의 관계는 사용되는 무기산 시약에 따라 달라집니다.

3. 열처리 및 기타 방법

열처리 방법은 분말을 열처리하여 내가수분해성을 만들어 표면에 산화가 일어나 치밀한 산화알루미늄 보호막을 생성시키는 방법이다.

고에너지 처리, 초음파, 캡슐화 변형과 같은 다른 변형 방법도 AlN 분말의 표면 변형이 될 수 있습니다. 일반적으로 이러한 방법은 분말의 표면 개질에 더 나은 효과를 얻기 위해 다른 방법과 결합됩니다.