铝粉的表面改性方法及其应用

铝粉的表面改性方法及其应用

铝粉是一种常用的填料，广泛应用于热界面材料、工业涂料等领域。然而，传统的铝粉存在着粘性大、分散性差、热稳定性差等问题，限制了它在一些特殊应用中的使用效果。为解决这些问题，研究人员已经开展了许多改性方法，以提高铝粉的性能。

一种比较有效的铝粉表面改性方法是采用硅烷偶联剂进行化学修饰。例如，十六烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷和辛基三甲氧基硅烷等都可以作为铝粉改性剂。这些改性剂可以增强铝粉与有机基体的相容性，改善其分散性和热稳定性，从而提高铝粉在复合材料中的性能。

具体的改性方法如下：首先将平均粒径为1-2μm的铝粉加入无水乙醇中，经搅拌2小时后，加入硅烷偶联剂，并再次搅拌5小时。然后，将样品在75℃下回流，并使用SEM、XRD、FT-IR等工具对其进行测试和表征。结果表明，表面化学性质处理的铝填料显著提高了热界面材料的性能，其中粘度可降低77%，断裂伸长率可达154.71%，导热系数也有所提高，并且在极端冷热循环条件下，热稳定性提高了近20%。

此外，不同硅烷偶联剂改性的导热填料对填料的分散以及导热复合材料的性能有较大的影响。使用十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂的改性的铝填料及其制备成的热界面材料的综合性能最为优异。从表面能的角度来看，降低铝填料的表面能有利于提高铝填料在有机硅基体中的分散性。

综上所述，使用硅烷偶联剂改性的方法可以有效地改善铝粉的性能，提高其在热界面材料等领域的应用效果。在实际应用中，需要根据具体的需求选择合适的硅烷偶联剂和改性方法，并使用SEM、XRD、FT-IR、TGA和接触角等工具对其进行测试和表征，以验证其改性效果。