粉體納米材料制備方法及其應(yīng)用前景.pdf

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1、第6卷第5期中國粉體技術(shù)Vol16No152000年10月ChinaPowderScienceandTechnologyOctober2000作者介紹:李芳宇,1977—,南方冶金學(xué)院機(jī)械系98級研究生。納米粉體制備方法及其應(yīng)用前景李芳宇,劉維平(南方冶金學(xué)院機(jī)械系,江西贛州341000)摘要:論述了納米粉末材料的物理、化學(xué)及其他的一些特用的材料,在兩電極間充入氬氣,在兩電極之間施加殊制備方法,并詳述了納米粉末材料在高強(qiáng)度、高韌性材料、適當(dāng)電壓,兩電極間的輝光放電促使氬離子的形成,電磁材料、光學(xué)材料、催化劑材料、傳感器材料、醫(yī)學(xué)和生

2、物在電場作用下,氬離子沖擊陰極材料,使靶材原子從工程材料等領(lǐng)域的應(yīng)用。其表面沉積下來。而且加大被濺射的陰陽表面可提關(guān)鍵詞:納米粉體;制備;應(yīng)用高納米微粒的獲得量。該方法可有效制備多種高熔+中圖分類號:TQ029.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A點(diǎn)和低熔點(diǎn)的納米金屬;能制備多組元的化合物納文章編號:1008-5548(2000)05-0029-04米顆粒。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,世界各地許多科1.1.3高能機(jī)械球磨法學(xué)家都在積極開展新材料尤其是納米材料的研究。高能球磨法是近年來發(fā)展起來的一種制備納米納米材料包括零維顆粒材料、一維納米針、二維納米粉

3、體材料的方法,該方法尤其是在制備合金粉末方膜材料以及三維納米晶體材料。納米顆粒一般在1面具有較好的工業(yè)應(yīng)用前景。它是將欲合金化的元[1]～100nm之間,處于微觀粒子和宏觀物體之間的過素粉末混合起來,在高能球磨機(jī)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn),將渡區(qū)域。它具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效回轉(zhuǎn)機(jī)械能傳遞給金屬粉末,依靠球磨過程中粉末應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等特性。這些特性使其呈現(xiàn)的塑性變形產(chǎn)生復(fù)合,并發(fā)生擴(kuò)散和固態(tài)反應(yīng)而形出一系列奇異的物理、化學(xué)性質(zhì),目前在國防、電子、成合金粉末。由于該過程引入大量的粉末顆粒應(yīng)化工、輕工、核技術(shù)、航空航天、醫(yī)學(xué)和生物工程

4、等領(lǐng)變、缺陷以及納米量級的微結(jié)構(gòu),使合金過程的熱力域中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。學(xué)和動(dòng)力學(xué)不同于普通的固態(tài)反應(yīng)過程,有可能制在納米粉體材料的研究中,它的制備、特性和應(yīng)備出用常規(guī)液態(tài)或氣相法難以合成的新型合金。此用是比較重要的方面,本文將著重介紹近期國內(nèi)外外,通過高能機(jī)械球磨中氣氛的控制與外部磁場的的一些關(guān)于這些方面的研究現(xiàn)狀。引入,使這一技術(shù)得到了較大的發(fā)展。1.2化學(xué)法1納米粉體材料的制備方法1.2.1固相配位化學(xué)法1.1物理法固相配位化學(xué)法在物質(zhì)合成方面特別是在利用1.1.1氣體冷凝法固相配位化學(xué)反應(yīng)合成金屬簇合物和固相配合物等氣體冷

5、凝法(IGC),其主要過程是在低壓的氬、方面顯示了極大的優(yōu)勢,是一種非常有前途的納米氦等惰性氣體中加熱金屬,使其蒸發(fā),產(chǎn)生原子霧,粉體制備方法。用此法制備氧化物納米粉體的主要[2]經(jīng)冷凝后形成納米顆粒。納米合金可通過同時(shí)蒸發(fā)過程,就是首先在室溫或低溫下制備可在較低溫?cái)?shù)種金屬物質(zhì)得到;納米氧化物可在蒸發(fā)過程中真度分解的固相金屬配合物,然后將固相產(chǎn)物在一定空室內(nèi)通以純氧使之氧化得到。這種方法是制備清的溫度下進(jìn)行熱分解,得到氧化物納米粉體。與液潔界面的納米粉體的主要方法之一。相合成法相比,具有純度高、工藝簡單、可縮短制備1.1.2測射法時(shí)

6、間等特點(diǎn)。在400℃熱分解就可得到平均晶粒尺用兩塊金屬板分別作陽極和陰極,陰極為蒸發(fā)寸約為10nm具有纖鋅礦結(jié)構(gòu)的ZnO納米粉體。1.2.2溶膠-凝膠法(sol-gel)收稿日期:2000-03-14溶膠-凝膠法是指在高分子界面活性劑存在及30·Summary·ChinaPowderScienceandTechnology2000No15醇流動(dòng)條件下還原金屬鹽類,金屬納米粉末以膠體此次析出的金屬與上次析出的金屬間,因有有機(jī)膜形式析出。如采用sol-gel法合成了NdFeO3稀土阻隔而不能聯(lián)結(jié)在一起,故以納米粉體形式析出,同納米粉末催

7、化劑,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間都有大時(shí)析出的粉末可被由噴嘴噴出的高速有機(jī)液流沖刷[3]幅度降低。以水玻璃為原料,乙酸乙酯為潛伏酸掉。對于所得粉末與有機(jī)液的混合物,由電解槽側(cè)試劑,用sol-gel法制備了多孔SiO2納米粉體,發(fā)口流出,經(jīng)高速離心、過濾、真空干燥后便可得到納現(xiàn)反應(yīng)溫度和乙酸乙酯用量對形成溶膠和凝膠的時(shí)米粉末。粉末的大小及形狀由電解條件及過程控[4]間有較大影響。采用無機(jī)溶膠工藝,以Ti(OH)2制。調(diào)節(jié)不同的電解工藝參數(shù),可得不同粒徑的納[5]米粉末。采用該法可制備純度高、粒度均勻且表面溶膠和炭黑為主原料,經(jīng)N2氣氛下碳

8、熱還原可得到X值為0.2～0.7,平均粒徑小于100nm的Ti(包覆的納米金屬粉末。C1-x,Nx)超細(xì)粉末,提高原料C/Ti比,提高反應(yīng)溫度,延長保溫時(shí)間,降低氫氣流量有利于降低x值。1.2.3均勻沉淀法該法以一種或多種離子的可溶性