超細粉體的研究進展

1、超細粉體制備的研究進展唐海蓉 超細粉體的背景 超細粉體的介紹 超細粉體的制備方法 超細粉體制備的實例 超細粉體的應用 超細粉體的發(fā)展方向超細粉體的背景 超細粉體制備技術是80年代中期發(fā)展起來的新興學科,超細粉體幾乎應用于國民經(jīng)濟的所有行業(yè),超細粉體的應用范圍十分的廣泛。當人們將宏觀物體細分成超微顆粒后，它將顯示出許多奇異的特性，人們將這些性能運用在化工，輕工，冶金，電子，高技術陶瓷，復合材料，核技術，生物醫(yī)學，以及國防尖端等技術領域，很大程度上推進了這些技術的發(fā)展。但總的來說,我國在這一領域與世界先進水平相比仍有一定差距。超細粉體將隨著研究的深入和應用領域的擴大而愈來愈顯示其巨大的威力。超細粉

2、體的介紹 超細粉體的定義 超細粉體又稱超微粉體，通常又分微米粉體、亞微米粉體及納米粉體。粒徑大于1 m的粉體稱為微米粉體，粒徑處于0.1-1 m之間的粉體稱為亞微米粉體，粒徑處于0.001-0.1 m之間的粉體稱為納米粉體。 超細粉體的特點： 比表面積大； 熔點低； 磁性強； 活性好； 光吸收好； 熱導性能好。超細粉體的制備方法 固相法 液相法 氣相法固相法 固相法是一種傳統(tǒng)的制粉工藝，雖然有其固有的缺點，如能耗大、效率低、粉體不夠細、易混入雜質(zhì)等，由于該法制備的粉體顆粒無團聚、填充性好、成本低、產(chǎn)量大、制備工藝簡單等優(yōu)點，迄今仍是常用的方法。 固相法按其加工的工藝特點又可分為機械粉碎法和固相

3、反應法兩類。機械粉碎法是用碎機將原料直接研磨成超細粉。固相反應法是把金屬鹽或金屬氧化物按配方充分混合，經(jīng)研磨后再進行煅燒發(fā)生固相反應后，直接得到或再研磨后得到超細粉。 機械粉碎法液相法 液相法是選擇一種或多種合適的可溶性金屬鹽類，按所制備的材料組成計量配制成溶液，使各元素呈離子或分子態(tài)，再選擇一種合適的沉淀劑或用蒸發(fā)、升華、水解等操作，使金屬離子均勻沉淀或結(jié)晶出來，最后將沉淀或結(jié)晶的脫水或者加熱分解而得到所需材料粉體。 根據(jù)制備過程的不同，液相法又可分成以下幾種方法：沉淀法、水熱法、溶膠-凝膠法、水解法、電解法、氧化法、還原法、噴霧法、凍結(jié)干燥法。溶膠凝膠方法合成BaTiO3納米粉體的工藝流程

4、氣相法 氣相法生長晶體，就是將擬生長的晶體材料通過升華、蒸發(fā)、分解等過程轉(zhuǎn)化為氣相，然后通過適當條件下使它成為飽和蒸氣，經(jīng)冷凝結(jié)晶而生長成晶體。 氣相法主要可以分為兩種，物理氣相沉積(PVD)，化學氣相沉積(CVD)。超細粉體制備的實例 溶膠-凝膠法制備超細Al2O3粉末 以異丁醇鋁為前驅(qū)體，加入乙酰丙酮和硝酸銨，制得 50 nm 的- Al2O3粒子。采用溶膠-凝膠法在硝酸鋁與檸檬酸的摩爾比為1:3時得到粒徑為20-30 nm、形貌呈球形的單相 - Al2O3粉體。以摩爾比為 1:1 的硝酸鋁和檸檬酸為原料，用溶膠凝膠法制得的氧化鋁前驅(qū)體在1000 熱處理，得到分散性好、粒徑為200 nm的

5、超細氧化鋁粉末。超細粉體的應用 化工、輕工行業(yè)。 超細粉體可用作填料填充PP和PVC等塑料,降低原料成本,改善制品性能。相信隨著油漆、化妝品、造紙、塑料、橡膠和陶瓷工業(yè)的發(fā)展,超細粉體在化工、輕工行業(yè)的應用會更加廣泛、更有價值。 微電子工業(yè)。 超細粉體在微電子行業(yè)中應用的典型代表有電子漿料。另外還有傳感器和光、電波吸收材料及紅外輻射材料。 醫(yī)藥、農(nóng)藥行業(yè)。 將農(nóng)藥加工成超細粉體后,用量可降低而農(nóng)作物產(chǎn)量卻增產(chǎn),有的產(chǎn)品可取代進口；將藥物制成超細粉體(或微膠囊),不僅服用方便,而且可提高有效成分的利用率,降低藥物消耗。 食品工業(yè)。 超細小麥粉可將其主要成分淀粉和蛋白質(zhì)分開,再根據(jù)需要制成適合人們

6、食用的食品原料；動物的頭、皮殼制成超細粉,可以作為食品的有機鈣添加劑。 材料工業(yè)。 為了加工需要和滿足應用要求,現(xiàn)代工業(yè)材料對所用原料都有非常明確的要求。自70年代以來,超細粉體的應用已初具規(guī)模,尤其是日本、法國、德國和美國等國家對超細粉體的研究與應用水平越來越高,產(chǎn)量也不斷增加。 目前國外精細化工和新材料中以超細粉體作為基本原料的已占80%以上,瑞士達95%,粉末原料成本占產(chǎn)品成本的30%-60%。在某種程度上,超細粉體為這些國家在相關領域的研究處于世界領先水平奠定了良好的基礎。研究表明,超細粉體在材料中的作用主要表現(xiàn)在:減小表面缺陷,獲得形態(tài)均一及平滑的表面；超細粉體單晶強度更高；減少磨損性,降低應力集中；單位體積內(nèi)的顆粒數(shù)增多,具有更均一的性能。超細粉體的發(fā)展方向 加強粉碎與超細粉碎的理論研究，加強專用設備的研究，提高設備自動化調(diào)控水平；注重粉碎與分級的有機結(jié)合，進一步完善設備的配套性;加強設備精度研究，提高產(chǎn)品細度，研究適合實際的大型機，提高產(chǎn)量、促進我國大型粉體企業(yè)的發(fā)展；加強超細粉碎粒