資源描述：
《制備納米粒子的物理方法課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、2．2．1機(jī)械粉碎法制備納米粒子的物理方法粉碎定義：固體物料粒子尺寸由大變小過(guò)程的總稱，它包括“破碎”和“粉磨”。前者是由大料塊變成小料塊的過(guò)程，后者是由小料塊變成粉體的過(guò)程。粉碎作用力的類(lèi)型如右圖所示幾種?；痉鬯榉绞剑簤核椤⒓羲?、沖擊粉碎和磨碎。種類(lèi)：濕法粉碎干法粉碎一般的粉碎作用力都是幾種力的組合，如球磨機(jī)和振動(dòng)磨是磨碎與沖擊粉碎的組合；雷蒙磨是壓碎、剪碎、磨碎的組合；氣流磨是沖擊、磨碎與剪碎的組合，等等。一種：顆粒之間或顆粒與磨球之間互相摩擦,使得一定粒度范圍內(nèi)的顆粒造成表面粉碎,結(jié)果形成大和小兩種粒度的新顆粒,
2、稱為摩擦粉碎或表面粉碎。另一種：由于球?qū)︻w粒或顆粒對(duì)顆粒的沖擊、碰撞和剪切等作用,從顆粒中近似等體積地分割出兩個(gè)小顆粒,稱為沖擊壓縮粉碎或體積粉碎。球磨過(guò)程中引起粉末粒度發(fā)生變化的機(jī)理有兩種：粉碎過(guò)程的另一現(xiàn)象“逆粉碎現(xiàn)象”物料在超細(xì)粉碎過(guò)程中，隨著粉碎時(shí)間的延長(zhǎng)，顆粒粒度的減小，比表面積的增加，顆粒的表面能增大，顆粒之間的相互作用增強(qiáng)，團(tuán)聚現(xiàn)象增加，達(dá)到一定時(shí)間后，顆粒的粉碎與團(tuán)聚達(dá)到平衡。粉碎團(tuán)聚是各種粉碎存在最低粒度下限的主要原因；是相似條件下濕法球磨比干法粒度下限低的原因.2．2．1機(jī)械粉碎法例如：A：在干法研磨
3、水泥熟料時(shí)加入乙二醇作為助磨劑，產(chǎn)率可提高25～50％；B：在濕法球磨鋯英石時(shí)加入0.2％的三乙醇胺，研磨時(shí)間減少3/4。打破以上平衡,可采取的一個(gè)重要方法就是加入助磨劑：粉碎團(tuán)聚助磨劑的使用定義：在超細(xì)粉碎過(guò)程中，能夠顯著提高粉碎效率或降低能耗的化學(xué)物質(zhì)稱為助磨劑。2．2．1機(jī)械粉碎法2．2．1機(jī)械粉碎法在納米粉碎中，隨著粒子粒徑的減小，被粉碎物料的結(jié)晶均勻性增加，粒子強(qiáng)度增大，斷裂能提高，粉碎所需的機(jī)械應(yīng)力也大大增加。因而粒度越細(xì)，粉碎的難度就越大。粉碎到一定程度后，盡管繼續(xù)施加機(jī)械應(yīng)力，粉體物料的粒度不再繼續(xù)減小或
4、減小的速率相當(dāng)緩慢，這就是物料的粉碎極限。采用機(jī)械粉碎法需注意的問(wèn)題：1）安全性問(wèn)題對(duì)于易燃、易爆物料，其粉碎生產(chǎn)過(guò)程中還會(huì)伴隨有燃燒、爆炸的可能性。2）納米機(jī)械粉碎極限2．2．1機(jī)械粉碎法球磨機(jī)是目前廣泛采用的納米磨碎設(shè)備。它是利用介質(zhì)和物料之間的相互研磨和沖擊使物料粒子粉碎，經(jīng)幾百小時(shí)的球磨，可使小于lμm的粒子達(dá)到20％。1．球磨(Milling)1）研磨碗自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)比率任意可調(diào)。2）最終顆粒大小<<1μm。 3）可充入惰性氣體進(jìn)行機(jī)械合金，機(jī)械復(fù)合，納米材料及復(fù)合材料的合成。 4）材質(zhì)可選擇瑪瑙，氮
5、化硅，氧化鋁，氧化鋯，不銹鋼，普通鋼，碳化鎢，包裹塑料的不銹鋼。滾筒式球磨行星球磨1）高能球磨制備ZnSe納米晶粉體車(chē)俊姚熹姜海青汪敏強(qiáng)，西安交通大學(xué),《稀有金屬材料與工程》-2006將相同摩爾比的Zn粉和Se粉放在球磨罐(WC)中，選用球石直徑為10mm，原料：球石＝1：20，干磨，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，球磨60min即可獲得純立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)，避免了ZnO相的出現(xiàn)。晶粒的尺寸用Scherrer公式計(jì)算為5nm，用TEM直接觀察的尺寸為10nm左右。參考文獻(xiàn)：2．2．1機(jī)械粉碎法環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)呼喚電動(dòng)汽車(chē)。電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵之一是要有
6、大容量充電電池。本項(xiàng)目即針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)用電池負(fù)極材料。西安交通大學(xué)正在開(kāi)發(fā)的高能球磨MgNi合金電池負(fù)極材料，處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)，可做為大容量充電電池的負(fù)極候選材料，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)制備大容量合金負(fù)極，進(jìn)而開(kāi)發(fā)大容量充電電池奠定基礎(chǔ)。2）高能球磨制備大容量貯氫合金電極材料3)周勇敏.高能球磨法制備納米鉍粉的研究.潤(rùn)滑與密封,2006.10南京工業(yè)大學(xué)A 實(shí)驗(yàn)原料和設(shè)備原料：無(wú)水乙醇、PVP、硬脂酸均為分析純,鉍粒制備裝置：國(guó)產(chǎn)高能行星磨,4個(gè)不銹鋼金屬罐中分別配有<2cm的金屬球20枚,<1cm的金屬球100枚。B：納米鉍粉的制備在
7、每個(gè)金屬罐中加入無(wú)水乙醇100ml、鉍粒12.54g、PVP6.27g,調(diào)整轉(zhuǎn)速為400r/min,時(shí)間設(shè)置為4h,球磨。結(jié)束后將產(chǎn)物取出封存靜置,得到黑色膠體溶液,粉體在其中分散均勻而穩(wěn)定,溶液長(zhǎng)久不見(jiàn)澄清。納米鉍粉由于特殊的性能在冶金添加劑、潤(rùn)滑油添加劑、催化劑、醫(yī)藥、半導(dǎo)體原料等具有廣闊的應(yīng)用前景,但有關(guān)制備納米鉍粉的報(bào)道并不多見(jiàn)。該溶液中的粉體采用離心沉降收集很困難,高速離心也不能使溶液澄清,分離出的粉體也很少,將溶劑干燥也不能析出納米鉍粉。因此鉍粉的收集采用電解質(zhì)聚沉法,每100ml均相溶液加入2g硬脂酸,用玻
8、璃棒攪拌使其溶解,封存靜置,幾天后黑色粉體沉降底部,黑色溶液全部澄清,無(wú)色透明。去除上層清液,加入無(wú)水乙醇清洗數(shù)次,真空干燥,得到黑色的納米鉍粉。C：納米鉍粉的收集4)孔慧.高能球磨法制備高電位梯度的ZnO壓敏電阻.電子元件與材料.2007,26(1):11-13華東師范大學(xué)高能球磨是制備納米級(jí)粉體的一種常見(jiàn)方法，可
