粉体纳米材料方法及前景2.pdf

纳米辑专中国新技术新产品

纳研米进究展纳米粉体制备方
法及其应用前景

近年来,随着科学技术的发展,世界各地许多科高能球磨法是近年来发展起来的一种制备纳米

,
。
学家都在积极开展新材料尤其是纳米材料的研究粉体材料的方法该方法尤其是在制备合金粉末方

。
、、
纳米材料包括零维颗粒材料一维纳米针二维纳面具有较好的工业应用前景它是将欲合金化的元

,,
米膜材料以及三维纳米晶体材料。纳米颗粒一般在素粉末混合起来在高能球磨机长时间运转将回

,
,
一!∀之间处于微观粒子和宏观物体之间的过转机械能传递给金属粉末依靠球磨过程中粉末的

,
。、、
渡区域它具有小尺寸效应表面效应量子尺寸效塑性变形产生复合并发生扩散和固态反应而形成

。、
。
应和宏观量子隧道效应等特性这些特性使其呈现合金粉末由于该过程引人大量的粉末颗粒应变缺

、、,
出一系列奇异的物理化学性质,目前在国防电陷以及纳米量级的微结构使合金过程的热力学和

,
、、、、、
子化工轻工核技术航空航天医学和生物工动力学不同于普通的固态反应过程有可能制备出
。,
程等领域中具有重要的应用价值。用常规液态或气相法难以合成的新型合金此外

、,
在纳米粉体材料的研究中,它的制备特性和应通过高能机械球磨中气氛的控制与外部磁场的引人

。
用是比较重要的方面,本文将着重介绍近期国内外使这一技术得到了较大的发展
的一些关于这些方面的研究现状。

#
∗化学法

##
纳米粉体材料的制备方法∗固相配位了匕学法

#
物理法固相配位化学法在物质合成方面特别是在利用

##固相配位化学反应合成金属簇合物和固相配合物等
气体冷找法
,
,、方面显示了极大的优势是一种非常有前途的纳米
气体冷凝法∃%&∋(其主要过程是在低压的氢
。
,,,粉体制备方法用此法制备氧化物纳米粉体的主要
氦等惰性气体中加热金属使其蒸发产生原子雾
,
。过程就是首先在室温或低温下制备可在较低温
经冷凝后形成纳米颗粒纳米合金可通过同时蒸发
度分解的固相金属配合物,然后将固相产物在一定
数种金属物质得到)纳米氧化物可在蒸发过程中真
,。
。的温度下进行热分解得到氧化物纳米粉体与液
空室内通以纯氧使之氧化得到这种方法是制备清
,、、
。相合成法相比具有纯度高工艺简单可缩短制备
洁界面的纳米粉体的主要方法之一
。℃
##时间等特点在,热分解就可得到平均晶粒尺寸
∗测射法
!!。
,约为∀具有纤锌矿结构的−.纳米粉体
用两块金属板分别作阳极和阴极阴极为蒸发
##
∗∗/0一23
,,溶胶疑胶法∃1(
用的材料在两电极间充人氢气在两电极之间施
一
,溶胶凝胶法是指在高分子界面活性剂存在及
加适当电压两电极间的辉光放电促使氢离子的形
,
,,,醇流动条件下还原金属盐类金属纳米粉末以胶体
成在电场作用下氨离子冲击阴极材料使靶材原
。2,
。形式析出如采用4.卜法合成了5678稀土纳
子从其表面沉积下来而且加大被溅射的阴阳表面12
,
。米粉末催化剂发现反应温度和反应时间都有大幅
可提高纳米微粒的获得量该方法可有效制备多种
。,
)度降低以水玻璃为原料乙酸乙醋为潜伏酸试
高熔点和低熔点的纳米金属能制备多组元的化合
,一1、,
。剂用02法制备了多孔0纳米粉体发现反
物纳米颗粒

##应温度和乙酸乙醋用量对形成溶胶和凝胶的时间有
+高能机械球磨法

·
公∗年簌六七期
∋9的242:22;<2652=>229!8,?产24≅!6ΑΒ86Χ2<4辑专米纳

#
。,。
较大影响采用无机溶胶工艺以>Δ∃.Ε(∗溶胶制调节不同的电解工艺参数,可得不同粒径的纳

,。、
和炭黑为主原料经5−气氛下碳热还原可得到Φ值米粉末采用该法可制备纯度高粒度均匀且表面米纳进究研展

##
,%一、,。
为∗一Γ平均粒径小于!∀的>Δ∃∋5Φ(超包覆的纳米金属粉末

,,,
细粉末提高原料∋Η>Δ比提高反应温度延长保

。
温时间,降低氢气流量有利于降低Φ值

##有机滚
∗+均匀沉二定法
该法以一种或多种离子的可溶性盐溶液,当加

,,
人沉淀剂后或于一定温度下使溶液发生水解形冷却水卜冷却水

,
成不溶性的氢氧化物或盐类从溶液中析出溶液中有机液
原有的阴离子洗去,经热分解即得到所需的纳米氧

。、、
化物粉末该方法具有工艺简单操作简便对设备

、、
要求不高产物纯度高粒度和组成均匀等优点,颇

。
具工业化潜力以尿素为均匀沉淀剂,硝酸锌为原

、#####
料,采用相对简单的工艺,首次制备了粒径可控电解槽∗阴极圆筒+喷嘴,有机液0阳极

#
。
分散性良好的纳米氧化锌粉体该工艺为先将分析Κ电解液
纯的尿素用二次去离子水溶解在烧杯中得到一澄清图新型电解法的装置原理图

##
溶液,再补加适