氮化铝（Aln）粉末的表面处理

氮化铝粉末具有很高的导热性能和绝缘性能，将其添加到导热界面材料中可以显着提高材料的导热性能。AlN虽然很好，但是它有一个缺点——它是一种极易吸附的材料水分和氧气，一旦接触水分和氧气，就会水解、氧化，失去导热和散热的性能特点。而AlN粉末未经表面处理和改性，很难与高分子材料均匀混合，从而难以形成良好的导热通道、互穿网络。

氮化铝水解过程：AlN+3H2O=Al(OH)3↓+NH3↑

显然，要扩大AlN在导热材料中的应用，首先要解决的是其水解、氧化、难以分散的问题。目前主流的方法是对粉末表面进行相应的物理吸附或化学处理，在AlN粉末表面包覆或形成一层薄的反应层，以防止AlN粉末与水发生水解反应。

主要方法有涂层改性法、表面化学改性法、热处理法等。

1、涂层改性方法

包覆改性是一种长期应用的传统改性方法，是用无机化合物或有机化合物包覆AlN粉末表面，起到削弱或屏蔽颗粒团聚的作用。用于涂料改性的改性剂包括表面活性剂、无机化合物和超分散剂。

①表面活性剂法：根据AlN颗粒表面电荷的性质，添加阳离子或阴离子表面活性剂，改变粉体分散体系中的气液、固液界面张力，在AlN颗粒上形成碳链和氧链。粉末表面向外拉伸有一定厚度的包覆层。

②无机包覆改性：AlN粉体无机表面改性是指无机化合物或金属通过一定手段沉积在表面形成包覆膜，或形成核壳复合颗粒，使粉体表面呈现出改性效果涂层材料的性质。

③超分散剂：超分散剂在两亲结构上与传统表面活性剂相似，但表面活性剂的亲水和亲油基团被锚定基团和溶剂化链取代。锚定基团可通过离子键、共价键、氢键和范德华力等相互作用以单点或多点锚定的形式牢固地吸附在颗粒表面，并可调节其增溶链至相容性通过选择不同的聚合单体或改变共聚单体的比例来与分散介质混合。

2、表面化学改性

表面化学改性是通过表面改性剂与颗粒表面之间的化学反应或化学吸附来完成的。聚合物长链在粉末表面分支。长链中含有亲水基团的聚合物通过水合伸缩在水介质中起到三维屏障作用，使AlN粉体在介质中的分散除了依靠静电斥力外，还依靠空间阻力。效果非常明显。

①偶联剂改性：偶联剂是一类既具有能与无机颗粒表面反应的极性基团，又具有与有机物反应或相容的有机官能团的化合物。其作用是一端与粉体表面结合，另一端与分散介质产生强烈的相互作用，因此可以提高AlN粉体与高分子材料的亲和力，实现粉体在粉体中的分散。高分子材料。

②疏水处理：疏水处理是选择AlN粉体表面周围带有疏水基团（如长链烷基、链烃基和环烷基等）的有机材料，使烷基等牢固地键合在表面粉体呈现出很强的疏水性。

③表面接枝改性方法表面接枝聚合是通过化学反应将聚合物链接到AlN粉末的表面，可以显着改善颗粒在有机溶剂或聚合物中的分散性。

④利用磷酸、磷酸二氢等对AlN粉体表面进行无机酸改性，发现不仅可以使AlN耐水解，还可以增强粉体的分散性。 AlN悬浮值随时间的变化与AlN在水中的稳定性之间的关系取决于所使用的无机酸试剂。

3、热处理及其他方法

热处理法是通过对粉末进行热处理，使其表面发生氧化，产生致密的氧化铝保护膜，从而产生抗水解性。

其他改性方法，如高能处理、超声波、封装改性等也可以对AlN粉末进行表面改性。通常，这些方法与其他方法相结合，以达到更好的粉体表面改性效果。