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粉体材料表面改性的方法有很多，根据表面改性剂与颗粒间有无化学反应，可分为表面化学改性和表面包覆改性两大类；根据表面改性机理的不同，可分为包覆改性和欧联改性；根据表面改性剂的类别，可分为无机改性、有机改性和复合改性三类；根据改性环境不同分为干法和湿法改性两类；也有人将其分为偶联剂改性、表面活性剂改性、无机盐类改性等。
（1） 表面活性剂改性
表面活性剂是一种具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，且只需使用极少量就能显著改变粒子表面特性的物质。按其亲水基的类型可将表面活性剂分为阳离子型、阴离子型和非离子型表面活性剂，其中，阳离子表面活性剂在水中很稳定，常用作湿法改性。脂肪酸、树脂酸及其盐类一般都可以作为表面活性剂。
表面活性剂改性原理是利用其自身基团能够与氧化镁表面产生物理或化学的吸附作用，从而对活性氧化镁表面进行包覆，降低表面张力。改性后的纳米氧化镁，由于包覆物而产生了空间位阻，减少或屏蔽了粒子间的团聚现象。另外，由于纳米氧化镁的正电性很强，纳米氧化镁在广泛的ph值内都可吸附阴离子表面活性剂而实现改性。因此，使用表面活性剂改性纳米氧化镁是一直以来研究人员使用最多的方法。
使用表面活性剂对纳米氧化镁进行表面改性，应尽可能选择能与纳米氧化镁表面进行化学吸附或沉淀包覆的表面活性剂，因为物理吸附容易因外力的作用而产生脱附。该法操作简便、改性剂品种多、价格便宜，适用于无机阻燃剂粉体、超细补强材料、无机颜料及填料等的表面处理。
（2） 偶联剂改性
欧联改性是在粒子表面发生化学欧联反应。偶联剂是一种具有特殊结构的有机硅化合物，它既具有亲无机基团又具有亲有机基团。分子一端得亲有机基团可与有机分子反应或物理缠绕，另一端得亲无机基团可与无机物表面发生化学基团反应或吸附，从而在无机和有机物之间形成一条“分子链接”。应用在复合材料中可与增强材料与基体间的粘合强度，提高材料的性能。通过偶联剂改性后的材料还可与防止其他介质向基体的渗透，改善复合材料的耐老化和电绝缘性，在改善材料结合强度方面，偶链接的改性效果优于表面活性剂。
（3） 高能表面改性
高能表面改性是利用电晕放电、等离子体辐射、高能射线等高能量手段在纳米粒子表面产生活性点，从而达到改性分散的目的。这种方法具有可与进行完全干法处理的优点，不会产生环境污染，但成本高、改性效果不好，目前应用并不广泛。