第二章 纳米粉体材料制备.pptVIP

* * * * * * * * ???? * 。 8.4 粉碎极限：粉碎到一定程度后，继续施加机械应力，粉体物料的粒度不再继续减小或减小的速率相当缓慢 固体粉碎的最小粒径：0.01—0.05μm 8.5 影响粉碎极限的因素： 物料种类、机械应力施加方式、粉碎方法、 工艺条件 * 8.6 典型机械法 1．球磨：利用介质和物料之间的相互研磨和冲击 使物料粒子粉碎 临界粒径为3 μm * 2．纳米气流粉碎气流磨：利用高速气流(3m~500m／s)或 　　　　　热蒸气(300~450oC)的能量使粒子相互产生冲 　　　　　击、碰撞、摩擦而被粉碎 （0．1μm） * 第三节 常见化学制备方法 * 一、化学沉淀法 在混合溶液中加入适当的沉淀剂制备粒子的 前驱体沉淀物，进而制备相应的粒子。 * 1.1 沉淀法类型： 直接沉淀、共沉淀、均匀沉淀、水解沉淀 1.2 影响颗粒大小的因素 沉淀物的溶解度小，颗粒粒径小 溶液的过饱和度减小，颗粒粒径增大 * （1） 共沉淀法 ????原理：含多种阳离子的溶液中加入沉淀剂后，使 溶液中已经混合均匀的各个组分按化学剂 量比共同沉淀出来 分类： 单相共沉淀、混合物共沉淀 ???? * ?① 单相共沉淀 ???? 沉淀物为单一化合物或单相固溶体 ????特点： 按化学计量比配置溶液 生成化学计量比的产物 ???? 【例】 BaCl2+TiCl4（加草酸） BaTiO(C2O4)2·4H2O↓ 分解（450-7500C） BaTiO3 * 稳定氧化锆陶瓷的化学沉淀法制备 ②????混合物共沉淀 沉淀产物为混合物 * （2） 均匀沉淀法 原理： 在溶液中加入某种能缓慢生成沉淀剂的物质，使溶 液中的沉淀均匀生成 特点：克服“局部过浓”的缺点 CO(NH2)2+H2O=CO2↑+2NH3?H2O Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ * （3） 水解沉淀法 （a）无机盐水解沉淀 原理：通过配制无机盐的水合物，控制其水解条件， 合成单分散性颗粒 【例】 钛盐溶液水解，合成球状的单分散形态的TiO2纳米 粒子 (b) 金属醇盐水解法M(OR) 金属有机醇盐可溶于有机溶剂，并可发生水解，生 成氢氧化物或氧化物沉淀，制备粉末。 特点： （1）制备高纯度粉体 （2）化学计量可控 * * 水解金属醇化物生成沉淀的分类 元 素 沉淀 元 素 沉淀 Li LiOH(s) Cd Cd(OH)2(c) Na NaOH(s) Al AlOOH(c) K KOH(s) Al(OH)3(c) Be Be(OH)2(c) Ga GaOOH(c) Mg Mg (OH)2(c) Ga(OH)3(c) Ca Ca(OH)2(c) In In(OH)3(c) Sr Sr(OH)2(a) Si Si(OH)4(a) Ba Ba(OH)2(a) Ge GeO2(c) * Ti TiO2(a) Sn Sn(OH)4(a) Zr ZrO2(a) Pb PbO·1/3H2O(c) Nb Nb(OH)5(a) PbO(c) Ta Ta(OH)5(a) As As2O3(c) Mn MnOOH(c) Sb Sb2O5(c) Mn(OH)2(a) Bi Bi2O3(a) Mn3O4 (c) Te TeO2(c) Fe FeOOH(a) Y YOOH(a) Fe(OH)2(c) Y(OH)3(a) Fe(OH)3(a) La La(OH)3(c) Fe3O4(a) Nd Nd(OH)3(c) Co Co(OH)2(a) Sm Sm(OH)3(c) Cu CuO(c) Eu Eu(OH)3(c) Zn ZnO(c) Gd Gd(OH)3(c) （4）沉淀转化法 依据化合物之间溶解度的不同，通过改变沉淀转化 剂的浓度、转化温度以及表面活性剂来控制颗粒生 长和防止颗粒团聚。 特点 沉淀转化法工艺流程短，操作简便，但制备的化合 物仅局限于少数金属氧化物和氢氧化物。 * 三、化学还原法 （1）水溶液还原法 采用硼氢化钠(钾)等还原剂，在水溶液中制备超细 金属粉末或非晶合金粉末 （2）多元醇还原法 利用金属盐可溶于或悬浮于多元醇中，当加热到醇 的沸点时，与多元醇发生还原反应 * （3）气相还原法 例如，用15%H2-85%Ar还原金属复合氧化物制备 出粒径小于35n