介质阻挡放电等离子体辅助球磨对纳米TiO₂粉体的表面改性

魏钰坤^1,2，廖海峰^1,2，颜海涛^1,2，戴乐阳^1,2

1. 集美大学轮机工程学院福建省船舶与海洋工程重点实验室2. 集美大学福建航运研究院

摘 要：为了改善纳米TiO₂粉体在润滑油中的分散稳定性,分别以硬脂酸、油酸、季铵盐+月桂酸钠作为表面修饰剂,通过介质阻挡放电等离子体辅助球磨11 h后制备了表面改性的纳米TiO₂粉体。采用SEM、FT-IR、XPS、XRD、TG-DSC、亲油化度等对样品进行分析。结果表明:经球磨制备的TiO₂粉体粒径在50～200 nm之间,相比原始颗粒晶粒尺寸减小了12%～68%,晶格畸变显著增加;修饰剂中的亲油基团-CH₂和-CH₃原位修饰在TiO₂表面,有机物中的羧酸根和TiO₂表面的羟基发生化学反应形成了稳定的共价化学键,使纳米TiO₂粉体的亲油化度值明显提高,极大改善了纳米TiO₂在润滑油中的分散稳定性。在等离子体辅助球磨过程中,等离子体的快速加热效应是促进TiO₂粉体细化、提高粉体活性并影响其表面改性的主要原因之一。

关键词：纳米TiO₂;等离子体辅助球磨;表面改性;加热效应;表面活性;