高固相含量、低粘度料浆的制备是陶瓷材料新型胶态成型技术的前提，对陶瓷粉体的表面进行必要的改性，是减少或消除颗粒团聚、制备高固低粘料浆的有效方法之一。

粉体表面改性，概括地说就是用物理、化学或机械的方法对粉体表面进行处理，根据应用的需要有目的地改变粉体表面的物理化学性质，如表面晶体结构和官能团、表面能、表面润湿性、表面电性、表面吸附和反应特性等，以满足高固低粘浆料制备的要求。目前采用的改性(表面处理)手段主要有以下几类:

1.粉体表面吸附的有害离子的去除

该方法主要是根据DLVO理论，通过去除粉体颗粒表面吸附的高价、可溶性杂质离子，以提高粉体表面的Zeta 电位，使其在介质中达到分散稳定的效果。

图1-1为经酸洗前后SiC微粉Zeta电位曲线。可以看到，经过处理后的SiC粉的等电点(IEP)比处理前的SiC粉的IEP降低了0.15个pH值，而且最大 Zeta电位绝对值也比酸洗前的SiC粉高10.0mV。可见酸洗对提高SiC粉体分散性能有一定的作用，但是改善效果有限。

2.分散剂处理

通过与粉体的物理和化学吸附作用，使粉体之间产生一定的静电效应或空间位阻效应以制备高固相含量的料浆。这是目前制备高固相含量、低粘度料浆最常用也是最简单的方法。

图1-2为添加分散剂四甲基氢氧化铵(TMAH)前后，SiC微粉的Zeta电位曲线。从中可以看到,粉体的最大 Zeta 电位由原来的-34.0mV提高到了-45.3mV,其IEP也向酸性方向有较大移动。但是，单纯以分散剂仍然无法制备高固相体积含量的 SiC水基分散料浆，分散剂对于SiC等粉体的分散效果有限，这可能与其在粉体表面的锚固效果有关。研究发现，对某种粉体非常有效的分散剂，对另一种粉体可能效果不佳，甚至无效。也就是说，制备多组分的复合陶瓷时，很难寻找到对每个组分都能良好分散的分散剂。同时分散剂的添加量也受到限制，持续添加分散剂用量，会改变包括料浆pH值在内的粉体分散条件，使其分散性能及浆料流动性能降低。

3.无机包覆改性

其一般方法有均匀沉淀法、醇盐水解法、溶胶-凝胶法、非均匀成核法等。包覆改性用的材料多采用AI(OH)₃、AIOOH或Y(OH)₃等。无机包覆改性后的粉体获得新的表面和流动特性，取得了较好的效果，但由于无机杂质会在陶瓷材料烧结体中残留，从而在某些材料的显微结构中留下缺陷，导致材料性能的下降。

4.有机物包覆改性

其主要的制备方法有表面吸附包覆、胶囊化改性和有机物的表面接枝聚合等。

（1）表面吸附包覆。即利用物理或化学吸附原理使包覆材料均匀附着在要改性的粉体表面，形成比较完整的包覆层，使改性粉体表面呈现出包覆物质的性质。在这个过程中，包覆层与无机粉体之间发生的是简单的吸附反应，吸附层一般为单分子层。这种方法有时也称为表面处理。在许多文献中，分散剂的使用也常被称为是一种表面改性。目前，在高性能陶瓷成型工艺中，利用有机分散剂吸附的原理来制备高固相含量料浆的例子比较常见，如利用己二酸、硬脂酸的羟基与Y-TZP 粉体颗粒表面的羟基发生反应，在粉体表面形成一层单分子膜。

（2）胶囊化改性。胶囊化改性技术是在粉体颗粒表面覆盖上一层均质而且有一定厚度的薄膜。粉体的胶囊化改性指的是微小颗粒胶囊化，薄膜的厚度只有几分之一微米至几微米。作为膜物质的有机物，通过一定的工艺条件包覆在被称为芯物质或核物质粉体表面，从而得到一种复合粒子。胶囊对核物质起隔离和屏蔽的作用。文献中有通过聚甲基丙烯酸甲酯包覆改性TiO₂使其在甲苯中分散，也有用微胶囊化的方法包覆改性土壤粒子和粘土矿物粒子。

（3）有机物表面接枝改性。有机物表面接枝是通过偶联剂，使有机物在粉体表面形成化学键合，改性粉体表面表现出有机物性质。通过偶联剂与粉体表面连接，可以引入有机单体在粉体表面接枝聚合形成大分子包覆层，这在炭黑方面的研究比较突出，聚丙烯酰胺、聚丙烯酸等体系在炭黑表面的接枝聚合在改善其分散性能上均取得较明显的成效。

用有机物处理无机粉体的技术最初是在涂料和复合材料行业中得到应用。但是，一般采用改性剂和基体材料简单“混合”的方法，没有专门接枝聚合在填料表面，直到20世纪80年代，人们才开始在陶瓷粉体水基分散料浆的高固分散中采用有机包覆改性技术。

有机包覆改性可以通过包覆体系和包覆工艺的变化，灵活地改变表面官能团、配位原子的结合状态、粒子表面电荷的种类、浓度和分布，并可根据稳定机制和料浆流变特性的不同需要选择不同的包覆体系，因此具有其他改性方法所无法企及的优势和更大的灵活性。

使用有机物包覆改性，可以使SiC 微粉料浆达到目前其它方法都不能达到的固含量，而且由于有机物可采用灼烧的方法去除，从而避免了杂质对原料粉体及材料性能的影响，因此近年来有机包覆改性技术已成为国内外的研究热点。如挪威Norton公司制备的有机包覆改性 SiC微粉，和粗粉级配后可制备出固相含量高达 75vo1%左右的稳定悬浮液。

资料来源：周波.改性SIC微粉表面特性及其在水中分散稳定机理的研究涵