材料的合成与制备制粉技术.ppt

思考题： 纳米粉体的制备方法？(书面作业PPT.) 　各种金属粉末的典型制备方法The methods to fabricate powders 金属 常用方法 铝 空气雾化，气体雾化，研磨 铍 研磨，气体雾化 超硬合金 研磨，超微碾磨 钴 氧化还原，湿法冶金，化学沉淀 复合材料（如Al-SiC） 机械合金化，等离子雾化 各种金属粉末的典型制备方法The methods to fabricate powders 金属 常用方法 金 电解，空气雾化，化学沉淀 金属间化合物 气体雾化，反应合成，离心雾化 铁 氧化还原，水雾化，电解， 气体雾化，离心雾化 镍 羰基分解，电解，水雾化 镍合金 惰性气体雾化，水雾化，离心雾化 各种金属粉末的典型制备方法The methods to fabricate powders 贵金属（如银） 空气雾化，电解，化学沉淀 活泼金属（如钛） 氯化物还原，离心雾化，化学 沉淀，氢－高氯酸镁 难熔金属（如钨） 氧化还原，化学沉淀， 离心雾化，等离子雾化 铜 电解，水雾化，气体雾化，氧化 还原 化学沉淀 铜合金（如黄铜） 水雾化，空气雾化，研磨 气态 粉末 1、金属蒸汽→金属粉末：蒸汽冷凝法 2、气态金属羰基物→金属粉末：羰基物热离解法 3、气态金属卤化物→金属粉末：气相氢还原法 4、气态金属卤化物→金属化合物粉末：化学气相沉积法 粉末的制备新技术(3) 气相沉积制粉是通过某种形式的能量输入，使气相物质发生气—固相变或气相化学反应，生成金属或陶瓷粉体。 物理气相沉积法 化学气相沉积法 一、化学气相沉积的反应类型 分解反应 化学气相沉积法 化合反应 二、化学气相沉积制粉原理 1. 化学反应 2. 均相形核 3. 晶粒生长 4. 团 聚 制粉过程包括四个步骤： 颗粒之间由于存在着较弱的吸附力作用，主要包括范德华力、静电引力等，颗粒之间会发生聚集，颗粒越小，则聚集效果越明显，这一现象被称为团聚。对于超微粉末，团聚是一个普遍存在并不容忽视的问题，在实际使用超微粉末时，如果不能有效地解决团聚问题，则粉末就可能失去其特有的性质。 团 聚 三、化学气相沉积类型 热分解法 热分解法中最为典型的就是羰基物热分解，它是一种由金属羰基化合物加热分解制取粉末的方法，整个过程的关键环节就是制备金属羰基化合物 第一步：合成羰基镍 第二步：羰基镍热分解 气 相 氢 还 原 还原剂----氢气 气相金属热还原 还原剂----低熔点、低沸点的金属（Mg、Ca、Na…） 两类反应的反应物均选用低沸点的金属卤化物且以氯化物为主 气相还原法 复合反应法是一种重要的制取无机化合物，包括碳化物、氮化物、硼化物和硅化物等方法，这种方法既可制备各种陶瓷粉体也可进行陶瓷薄膜的沉积。所用的原料是金属卤化物(以氯化物为主)，在一定温度下，以气态参与化学反应。 复合反应法 1. 碳化物反应通式 2. 氮化物反应通式 3. 硼化物反应通式 4. 硅化物反应通式 一些碳化物、氮化物、硅化物、硼化物的沉积条件 化学还原法 一、还原制粉的基本原理 依据热力学原理确定反应能否发生——氧位图 氧化物