[超细粉体加速沉降技术]超细粉体颗粒具有极大的比表面积和较高的比表面能, 处于热力学极不稳定状态, 在制备和后处理过程中极易发生粒子凝并、团聚,形成二次颗粒,使粒子粒径变大,最终在使用时失去超细粉...+阅读
超细粉可分为粉碎法和合成法两大类。粉碎法是将大体积的熔体雾化或颗粒微细化(气流磨粉碎),合成法是通过原子或分子形核和长大过程而形成颗粒,其中蒸发气化一冷凝法是制备高纯度超细粉的主要方法,但其生产率低、成本高。利用粉末成型制造部件时,粉末达到超细的程度往往使部件具有很优良的特性。 例如制造耐高温、有高的强度的陶瓷工具(如刀具、涡轮叶片),需要采用超细粉进行成型后烧结。
粉状商品染料的一种剂型。其粒子非常细小均匀。又称悬浮体轧染细粉。指可直接用于悬浮体轧染工艺的还原染料品种。超细粉超细粉概述超细粉体技术被国内外科技界称之为跨世纪的高新技术,材料经超细化后其光、电、磁、力学、热力学及表面与界面特性都会发生奇特变化,在使用时往往可以获得超常效果。 超细粉体通常分为微米级、亚微米级及纳米级粉体。
国际科技界通常将粒径大于1μm的超细粉体称为微米级粉体;粒径处于0。1—1μm(即100nm—1000nm)的粉体称为亚微米级粉体;粒径处于0。001—0。1μm(即1nm-100nm)的粉体称为纳米级粉体(又称之为纳米材料)。 广义的纳米材料是指三维尺寸中至少有一维处于纳米尺寸。超细粉体技术是指制备与使用上述超细粉体及其相关的技术。其研究内容包括超细粉体的制备技术、分级技术、分离技术、十‘燥技术、输送、混合与均化技术、表面改性技术、粒子复合技术、检测技术、包装、储运及应用技术,制备及储运过程中的安全技术等 。
超细粉超细粉的特性超细粉的特性超细粉具有下列特性:①具有巨大的比表面积。物体粒径变小时,随着每个粒子所含总原子数减少,粒子表面原子数急速增加。随着比表面积增大,表面能也随之增大。②熔点低,化学性质不稳定。③易形成团聚体。由于粒子小,表面能大,粒子间易自动聚集形成较大颗粒,以降低表面能。 这一性质给超细粉制备带来极大的困难。
为了防止团聚,通常加高分子或电解质离子作保护剂。④光吸收强。大块金属对可见光吸收率低,反射率强,呈现不同的光泽,而金属纳米粉体对可见光吸收率强,反射率低,几乎均成黑色,而且光吸收带蓝移。⑤超顺磁性或高的矫顽力。 纳米微粒尺寸小到一定临界值时表现出超顺磁性或高的矫顽力。例如α-铁、Fe3O4、α- Fe2O3、Ni粒子粒径分别为5 nm、16 nm、20 nm和15 nm时变成超顺磁体。
铁系金属磁性比块状体磁性强得多,具有超顺磁性或高矫顽力。如粒径10 nm的超细铁粉,属1个磁畴,也是1个记录单元,可制成高密度磁记录器件。 ⑥热导性好。超细粉在低温下几乎没有热阻,导热性极好。⑦金属微粉导电性骤降,非金属粉体导电性骤增10~15 nm银粉成为非导电体,而15~20 nm SiO2成为导电体。⑧力学性能成倍提高粒径6 nm的铜的硬度比块状体增加500%。
超细粉还有其他许多特异性质,在催化、电子、信息、光通闪、医药、磁介质新材料等多方面展现出诱人的应用前景,拓展了众多科学研究领域。 超细粉超细粉的物理化学制备法1.电化学法以铁为阳极,电解液为Na2SO4溶液,电解后生成Fe(OH)2溶胶,加入适量H2O2,使溶胶氧化成Fe(OH)3溶胶,保持96℃,陈化24 h,冷却后离心分离,洗涤、干燥得棕色均匀六方形FeOOH粒子。
2.表面活性剂模板法表面活性剂在溶液中能够自组装形成胶束、微乳、液晶、单分子层、囊泡等有序结构,还能将溶液表面单分子膜转移到固体表面组装呈单层到多层的LB膜有序结构,因此可以利用其作为模板,制备具有一定粒径分布和形状的粒子。由于有表面活性剂作稳定剂,制备的粒子不易团聚,而且容易调控其粒径和形状。 ①胶束为模板法。
胶束分正常胶束(O/W)和反胶束(W/O),水溶液中无机化学反应在反胶束中进行,而油溶液中有机化学反应在正常胶束中进行。胶束有球状、棒状、六角状等形状,都可以作为微反应器制备不同大小和形状的粒子。②微乳液模板法。微乳液模板法对于无机化学反应,都采用W/O型微乳,反应物在水池中,合成超细粒子有两种方法,可以先将金属盐溶液与沉淀剂溶液分别配成两种微乳液,它们各自在微乳的水池中,然后将两种微乳液混合,两种水池中反应物与沉淀剂混合后反应生成纳米粒子。
也可以将金属盐水溶液配成W/O型微乳液,然后将沉淀剂水溶液,缓慢滴加入微乳液中,也能反应形成纳米尺寸粒子。③以液晶为模板法。TritonX - 100/C10H12OH/H2O体系可形成单相层状液晶,根据相图液晶区配比,郭荣等分别以0。 2moI·L-1 Pb(NO3)2和Na2S水溶液为水相,在液晶区内制备层状液晶,使两者混合,充分搅拌,分离沉淀,经洗涤、真空干燥,制得平均粒径6 nm的PbS粒子。
若将上述溶液换成0。1 moI·L-1CdSO4和(NH4 )2S水溶液,可制得平均粒径8 nm的CdS粒子。在液晶中溶剂(水)分布在表面活性剂双分子层之间及表面活性剂亲水基团周围,形成溶剂化层,这两者的厚度越小,微反应室也越小,形成粒子也越小。 ④LB模板法。LB膜是溶液表面上的两亲分子单分子膜转移到固体表面上的膜,与溶液表面上只有单分子层膜不同,LB膜可以有许多层,根据制膜方式不同,可以有X、Y、...