固相法超细化.pptVIP

固相法超细化 目录 什么是超细化？ 超细化粒材是指颗粒尺寸在1~100nm的粉末材料，也称纳米材料。 由于颗粒尺寸小，比表面积大，与许多相同组成的常规材料有着不同的性质，在力学、电学、磁学、光学、热学及化学等领域有许多特异性能。 超细化材料应用范围广泛，一些不相容的金属或聚合物可以在超细化的状态下互溶，从而制得新型材料；催化剂采用超细化颗粒材料，比表面积大，活性高，使反应速度更快；超细化颗粒对环境变化敏感，做传感器原件更灵敏等等。 美国制作出了超微碳分子算盘、纳米管、微电机系统，日本制作出了米粒大的汽车。我国对超细化材料尤为重视，并已步入世界先列。 什么是固相法超细化？ 固相法超细化分类 2、高能球磨法制备超细粉磨 高能球磨法的基本原理是利用机械能来诱发化学反应或诱导材料组织、结构和性能的变化，以此来制备新材料。作为一种新技术，它具有明显降低反应活化能、细化晶粒、极大提高粉末活性和改善颗粒分布均匀性及增强体与基体之间界面的结合，促进固态离子扩散，诱发低温化学反应，从而提高了材料的密实度、电、热学等性能，是一种节能、高效的材料制备技术。 3、金属燃烧法 通过剧烈的放热反应使金属氧化或氮化而获得纳米晶颗粒的一类方法。 燃烧法中最成功者当数自蔓延高温合成法:利用强烈放热反应的生成热形成自蔓延燃烧过程来制取化合物粉体,用此法已成功制备出了TiN、AlN等粉体。此法是利用化学能在其内部快速自热,而不是用电能外部缓慢加热。其优点是工艺装置较简单,产量较大,不足之处是产品粉末团聚较重。  4、粉碎法制备超细化粉末 指借用各种外力，如机械力、流能力、化学能、声能、热能等使现有的固体块状材料粉碎成超细粉体。利用粉碎法制备超细粉体是超细粉体制备方法中最常用的方法之一。在金属、非金属、有机、无机、药材、食品、日化、农药、化工、材料、电子、军工、航空、航天等行业广泛应用。 5、还原反应法制备超细粉体 该法是一种制备非氧化物粉体的工艺,其基本原理是用一种与氧亲和力更高的还原剂去还原某元素的氧化物,再将其氮化、碳化或硼化等,从而获得该元素相应的非氧化物粉体,最常用的还原剂是碳。 必威体育精装版进展 1、具有高强度兼有高韧度的钢铁材料是最理想的材料。然而，实际上钢铁材料这两方面的性能是相互矛盾的，要提高钢铁材料的强度必然降低其韧度，要提高钢铁材料的韧度必然降低其强度。研究表明，材料组织的超细化处理是同时提高强度和韧度的最有效途径。 2、超细化炸药具有爆轰传播快、更稳定、能量释放更加迅速，爆轰临界直径明显降低、使用更安全的有益性能。 3、药物超细化处理可以减少给药频率，从而减轻注射给用药者带来的痛苦和不便，可以降低用药者体内因给药间隔造成的峰、谷之差，可以通过皮肤、气管和肺给药系统来提高药效、减少不良反应。 * a.定义b.分类c.必威体育精装版进展 利用固体原料（一般为粉末）经高温或球磨制的超细粉磨。 右图：通过球磨法制备的氧化钇电镜图 1、高温固相反应法。 2、高温球磨法。 3、金属燃烧法。 4、粉碎法。 5、还原反应法制备超细粉体 1、高温固相反应法制备超细粉体 (1)首先根据所要制造粉料的成分设计参加反应的物质的组成和用量,常用的反应物为氧化物、碳酸盐、氢氧化物。 (2)将反应物充分均匀混合,再压成坯体,于适当高温下锻烧, (3)将合成好的熟料块体用粉磨机械磨至所需粒度,该法常用于制备成分复杂的电子陶瓷原料。其优点是适合大批量生产,成本不高。不足之处是制得的粒度不可能太细,其次机械粉磨易混入杂质。 值得注意的两个问题:①选用何种物质为起始原料往往对合成反应的工艺条件和生成物有很大影响。如:以BaCO3、MgO、Ta2O5为原料合成Ba(Mg1/3Ta1/3)O3(一种微波介质振荡器材料), 只有温度达到1400℃才能得到纯的Ba(Mg1/3Ta1/3)O3。如果用BaCO3、Mg5(OH)5(CO3)46H2O、Ta2O5为初始原料,则在1300℃下就可得到纯的Ba(Mg1/3Ta1/3)O3。 ②反应物参加反应的先后次序对最终产物也有很大影响。 1 2 3 4 5 6 7 碳热还原法合成氮化铝反应装置 1.出气阀，2.原料, 3.反应罐, 4.发热体, 5.炉体, 6.真空泵, 7.进气阀 *