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均匀沉淀法制备二氧化铈超细粉体及其动力学研究
的开题报告
一、选题背景及意义
超细粉体作为一种新型材料，由于具有其它材料所不具备的独特性质和广泛应用前景，近年来备受关注。
其中，二氧化铈超细粉体因其高温稳定性、化学惰性、导电性、光学特性等优良性能而引起了研究者的广泛关注，目前已经广泛应用于催化、能源、光电子等领域。
合适的制备方法能够有效地提高二氧化铈超细粉体的制备效率和品质，因此本研究选用均匀沉淀法制备二氧化铈超细粉体，并对其动力学进行研究。
二、研究内容及目标
本研究采用均匀沉淀法制备二氧化铈超细粉体，并通过实验考察不同工艺参数（如反应温度、反应时间、反应物浓度等）对其物理化学性能的影响。
同时，对其沉淀动力学过程进行探究，研究输出与时间、反应物浓度、温度、离子强度等因素之间的关系，并获得沉淀物粒径随时间的变化规律。
最终通过合理的工艺参数优化制备出具有优良物理化学性能的二氧化铈超细粉体。
三、研究方法
本研究采用均匀沉淀法制备二氧化铈超细粉体，对不同工艺参数进行实验，通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等测试手段对产物进行表征和检测。
四、预期成果与意义
通过本研究，可以制备出具有优良物理化学性能的二氧化铈超细粉体，并且对其制备过程中的沉淀动力学进行研究。
此外，本研究对均匀沉淀法及其在超细粉体制备中的应用也有重要的理论意义和实践意义。
超细高纯NiO的制备研究的开题报告一、研究背景和意义随着科技的不断发展，超细高纯NiO材料作为一种重要的功能材料，具有其在催化、电化学能量存储、气敏、生物医药等领域的广泛应用前景。
因此，对于超细高纯NiO的研究成为了当前具有热度的研究方向。
目前对于超细高纯NiO的制备方法主要有溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法以及氢氧化物沉淀法等，但是这些方法均存在着一些问题，如耗能、耗时、设备复杂等等。
同时，在研究过程中还需要解决超细高纯NiO 颗粒的均匀性、粒度控制、纯度等方面的问题。
因此，本研究将结合先进的材料化学合成技术以及器材，研究超细高纯NiO的制备，为超细高纯NiO材料的发展提供技术支持和理论参考，并推动我国在这一领域的发展。
二、研究内容和方法研究内容：本研究主要从超细高纯NiO的制备工艺、材料结构性能以及应用等方面进行了研究探讨，重点讨论以下问题：1、超细高纯NiO的制备工艺研究选用氢氧化物沉淀法，通过不同的制备条件来控制超细高纯NiO的晶粒尺寸和质量，同时对其纯度、均匀性进行优化。
开展热重分析（TGA）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等实验手段，对所得制备样品的化学组成、结构形貌及其粒径分布、比表面积等性能进行表征分析。
2、超细高纯NiO的材料结构性能研究运用X射线光电子能谱（XPS）等方法，分析超细高纯NiO材料的表面电子学结构，以及通过等离子体后处理和多场激光干涉显微镜（MFLI）等表征手段来表征其电学性质和传感性能，探究纳米高纯NiO的性能优劣。
3、超细高纯NiO的应用研究探究NiO在诸如气敏、催化、电化学等领域的应用，如通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段来考察NiO材料在特定情况下的表面催化反应活性、及其电化学性质等。
研究方法：1、采用氢氧化物沉淀法进行超细高纯NiO的制备，控制其工艺条件和制备过程，制得具有一定质量和数量的超细高纯NiO。
一、实验目的1. 了解超细粉体的基本概念和制备方法；2. 掌握球磨法制备超细粉体的工艺参数；3. 分析超细粉体的粒度、比表面积等性能指标；4. 探讨超细粉体在不同领域的应用前景。
二、实验原理超细粉体是指粒径在纳米级（1~100nm）的粉体，具有高比表面积、高活性、易团聚等特点。
球磨法是制备超细粉体的常用方法，通过球磨机对原料进行长时间、高强度的研磨，使原料颗粒发生破碎、细化，最终形成超细粉体。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：金属氧化物、非金属氧化物等原料；2. 实验仪器：球磨机、激光粒度分析仪、比表面积分析仪、扫描电镜等。
四、实验步骤1. 原料准备：将金属氧化物、非金属氧化物等原料进行干燥、筛分，确保原料的纯度和粒度均匀。
2. 球磨工艺参数选择：根据实验要求，选择合适的球磨机型号和研磨介质。
通过实验，确定球磨速度、球磨时间、球料比等工艺参数。
3. 球磨实验：将干燥、筛分后的原料放入球磨机中，按照确定的球磨工艺参数进行球磨。
球磨过程中，定期取出样品，进行粒度、比表面积等性能指标检测。
4. 性能指标检测：采用激光粒度分析仪、比表面积分析仪等仪器对球磨后的超细粉体进行粒度、比表面积等性能指标检测。
5. 扫描电镜观察：采用扫描电镜对超细粉体的形貌、结构进行分析。
6. 结果分析：对实验数据进行统计分析，探讨球磨工艺参数对超细粉体性能的影响。
五、实验结果与分析1. 球磨工艺参数对超细粉体粒度的影响：实验结果表明，球磨速度、球磨时间、球料比对超细粉体粒度有显著影响。
球磨速度越高，球磨时间越长，球料比越大，超细粉体粒度越细。
2. 球磨工艺参数对超细粉体比表面积的影响：实验结果表明，球磨速度、球磨时间、球料比对超细粉体比表面积有显著影响。
球磨速度越高，球磨时间越长，球料比越大，超细粉体比表面积越大。
3. 扫描电镜观察结果：球磨后的超细粉体颗粒表面光滑，无明显的团聚现象，说明球磨工艺参数对超细粉体的形貌和结构有显著影响。
β-锂霞石超细粉体的制备及性能研究的开题报告
一、选题背景
锂离子电池是一种高效的储能器，其在电动车辆、移动通信、储能
电站等领域得到广泛应用。
其中，正极材料是锂离子电池的重要组成部分，而β-锂霞石由于其高能量密度、稳定的结构和良好的电化学性能被
广泛应用于锂离子电池中。
然而，β-锂霞石的电化学性能受到其颗粒大小、形状、比表面积等因素的影响。
因此，研究β-锂霞石超细粉体的制
备方法与性能对于提高锂离子电池的性能具有重要意义。
二、研究对象与内容
本研究的对象是β-锂霞石超细粉体的制备方法及其性能研究。
为此，本研究将从以下几个方面展开：
1.β-锂霞石超细粉体的制备方法：本研究将从化学合成方法、物理
方法等多方面考虑，探索β-锂霞石超细粉体的制备方法，并对其制备条
件进行调控，优化制备工艺，提高制备效率和粉体纯度。
2.β-锂霞石超细粉体的物理性质研究：利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、比表面积测试仪等对所制备的β-锂霞石超细粉体的粒径、比表面积、表面形貌、结构、成分等进行表征，探究其物理性质与制备条件之
间的关系。
3.β-锂霞石超细粉体的电化学性能研究：通过循环伏安（CV）、电
化学阻抗谱（EIS）等测试手段对制备的β-锂霞石超细粉体进行电化学性
能测试，探究其电化学性能与制备工艺之间的关系。
三、研究意义
本研究的工作将为锂离子电池制备提高β-锂霞石的性能提供理论和
技术基础，并进一步推动锂离子电池技术的发展，助力能源的可持续发展。
新型石墨层间化合物的制备及其膨胀与阻燃机理的研究的开题报告一、研究背景与意义随着火灾事故的不断发生，防火材料的研究越来越受到人们的关注。
石墨层间化合物作为一种新型阻燃材料，因其具有良好的热稳定性、机械性能和阻燃性能而备受关注。
石墨层间化合物内部含有大量的微孔和纳米孔，具有高比表面积和通透性，可以在高温下吸收热量，形成无机层状结构，从而防止燃烧的扩散。
因此，石墨层间化合物在防火材料领域具有广阔的应用前景。
二、研究目的本项目旨在制备一种新型的石墨层间化合物，研究其膨胀和阻燃机理。
通过对其形态、结构、热稳定性和机械性能等方面的研究，探索其在防火材料领域的应用潜力。
三、研究内容1. 石墨层间化合物的制备方法的优化研究；2. 石墨层间化合物的结构和形态分析；3. 石墨层间化合物的热稳定性和机械性能测试；4. 石墨层间化合物的阻燃机理研究。
四、研究方法1. 采用化学还原法合成石墨层间化合物，并通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其形态和结构进行表征；2. 对合成的石墨层间化合物进行热稳定性和机械性能测试；3. 利用热重分析、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射等方法研究石墨层间化合物的阻燃机理。
五、预期成果1. 成功合成一种新型石墨层间化合物；2. 对其形态和结构进行准确的表征；3. 研究其热稳定性和机械性能；4. 探索其阻燃机理。
六、研究意义1. 为石墨层间化合物的制备提供新的方法；2. 深入了解石墨层间化合物的结构和性能，为其在防火材料领域的应用提供基础研究支持；3. 探索石墨层间化合物的阻燃机理，有助于指导制备防火材料的设计和性能优化。
一、实习背景随着科技的不断发展，新材料、新技术不断涌现，石墨作为一种具有优异物理、化学性能的材料，在航空航天、新能源、电子信息等领域有着广泛的应用。
为了深入了解石墨材料的加工工艺，提高自身的实践能力，我于2023年6月至8月在XX石墨科技有限公司进行了为期两个月的实习。
二、实习目的1. 了解石墨材料的基本性质和加工工艺；2. 掌握石墨材料加工过程中的质量控制要点；3. 培养实际操作技能，提高自身的综合素质。
三、实习内容1. 石墨材料的基本性质实习期间，我学习了石墨材料的基本性质，包括导电性、热导性、耐高温性、化学稳定性等。
通过查阅资料和实际操作，我对石墨材料的性质有了更深入的了解。
2. 石墨材料加工工艺在实习过程中，我参与了石墨材料的加工过程，包括石墨粉体的制备、石墨片的切割、石墨电极的压制、石墨制品的烧结等。
通过实际操作，我掌握了石墨材料加工的基本工艺。
3. 石墨材料质量控制实习期间，我学习了石墨材料加工过程中的质量控制要点，包括原材料检验、加工过程监控、成品检测等。
通过实际操作，我掌握了质量控制的方法和技巧。
4. 实际操作技能培养在实习过程中，我积极参与实际操作，掌握了石墨材料的加工设备操作、石墨制品的制备、石墨制品的性能检测等技能。
四、实习收获1. 知识收获通过实习，我对石墨材料的基本性质、加工工艺、质量控制等有了全面的认识，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
2. 技能收获实习期间，我掌握了石墨材料的加工设备操作、石墨制品的制备、石墨制品的性能检测等技能，提高了自身的实际操作能力。
3. 思想收获在实习过程中，我深刻体会到了团队协作的重要性，学会了与他人沟通、协作，提高了自己的沟通能力和团队协作能力。
五、实习总结本次实习让我对石墨材料加工工艺有了全面的认识，提高了自身的实践能力。
在今后的学习和工作中，我将继续努力，将所学知识运用到实际中，为我国石墨产业的发展贡献自己的力量。
同时，我也将不断总结经验，提高自己的综合素质，为成为一名优秀的石墨材料加工工程师而努力。
Co3O4超细粉体的制备及应用研究的开题报告一、选题背景和意义随着电子、信息技术的快速发展，新能源、先进材料等领域的需求不断增长，纳米材料作为新材料，被广泛应用于各个领域。
Co3O4纳米粉体作为一种很有前途的材料，具有导电性、催化性、磁性等独特的物理、化学性质，能够应用于电池、催化、传感器等多个领域。
Co3O4纳米粉体制备方法多种多样，包括溶胶-凝胶法、水热法、氢氧化合物沉淀法等，然而这些方法制备的粉体可能存在聚集、结晶不完全等不足之处。
目前研究Co3O4纳米粉体制备的技术仍需不断优化和提高。
二、论文内容本文将深入阐述Co3O4超细粉体的制备及其应用研究，包括以下几方面的内容:1. Co3O4超细粉体制备方法研究，探讨溶胶-凝胶法、水热法、氢氧化合物沉淀法等方法的原理、优缺点及优化方案，并对比其它方法的制备效果。
2. Co3O4超细粉体的结构、形貌、粒径等特性分析，采用透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和氮气吸附法对其进行表征和分析。
3. Co3O4超细粉体在电池、催化、传感器等领域的应用研究，分析其在各个领域的应用前景和局限性。
三、论文预期成果1. 对Co3O4超细粉体制备方法进行了系统的比较和评价，找出制备方法的优化方案，为进一步提高粉体质量提供理论基础和实验依据。
2. 通过表征分析Co3O4超细粉体，探究其物理、化学性质，对其应用进行了深入理解和探讨。
3. 系统总结Co3O4超细粉体在电池、催化、传感器等领域的最新应用研究成果，揭示其局限性和发展前景，为进一步研究提供理论指导。
四、研究方法和步骤1.实验方法采用溶胶-凝胶法、水热法、氢氧化合物沉淀法等不同制备方法制备Co3O4超细粉体，通过SEM、XRD、TEM等手段表征其结构、形貌、粒径等特性。
同时，进行电池、催化、传感器等应用实验。
2.步骤（1）研究Co3O4超细粉体制备方法，探究其制备优劣和优化方案。
（2）采用SEM、XRD、TEM等手段对Co3O4超细粉体进行表征和分析。
一种超细鳞片石墨粉体及其制备方法与流程
超细鳞片石墨粉体是一种具有较小颗粒尺寸和优良石墨片层结构的粉体材料。
其制备方法与流程如下：
1. 原料准备：选择高纯度的天然石墨矿石作为原料，并进行破碎、磨粉等预处理工序。
2. 氧化处理：将石墨粉末进行氧化处理，常用的方法包括酸处理（如硫酸、硝酸）或氧化剂处理（如高温氧化、漂白剂处理）等，以去除杂质和表面污染物，并增加石墨表面的活性官能团。
3. 助剂添加：在氧化处理后，向石墨粉末中添加适量的助剂，常用的助剂包括分散剂、表面活性剂等，可增加粉末的分散性和稳定性。
4. 碾磨处理：将经氧化处理和助剂添加的石墨粉末进行碾磨处理，常用的碾磨设备包括球磨机、超声波破碎机等，以进一步破碎粉末颗粒并使其分散均匀。
5. 分级处理：经碾磨处理后的石墨粉末进行粒度分级处理，常用的分级设备包括筛分机、空气分级机等，以得到所需颗粒大小的超细鳞片石墨粉末。
6. 干燥：将分级后的石墨粉末进行干燥处理，通常采用加热干燥或真空干燥等方法，以去除水分和其他溶剂。
7. 粉末调整：根据实际需要，对石墨粉末的表面性质进行调整，
常用的方法包括化学改性、物理修饰等，以提高其分散性和增加其应用范围。
以上为一种常见的超细鳞片石墨粉体的制备方法和流程。
实际操作中，根据具体需求和材料特性，可以进行相应的改进和调整。
攀枝花学院本科毕业（论文）超细石墨粉体的制备学生姓名：刘元涛学生学号：200910904020院（系）：生物与化工程学院年级专业：应用化学指导教师：杨海燕助教助理指导教师：二〇一三年六月攀枝花学院本科毕业设计（论文）摘要摘要超细石墨粉体因其特殊的物理化学性质被广泛应用于多个领域，如何制取更细更廉价的超细石墨粉，一直都是超细粉体制备的难点和热点。
本论文就探讨制备超细石墨粉体的粉碎采用N7—1行星式球磨机，以湿法球磨为基础，以单因素法逐一研究探讨原料种类的选择，分散剂的优劣性比较，分散剂的加入比例的判断，以及浆料浓度对球磨过程的影响，然后通过测粒径电阻率以及吸光度等手段得出最适工艺条件为：以鳞片石墨为原料配制成25%的浆料浓度然后添加5wt%分散剂十二烷基笨磺酸钠可得出最佳产品生产工艺。
关键词鳞片石墨，分散剂，超细粉碎，湿法球磨攀枝花学院本科毕业设计（论文）ABSTRACTABSTRACTSuperfine graphite powder is widely used because of its special physical and chemical properties in multiple areas, how to making more fine and more cheap superfine graphite powder, has to explore the preparation of ultrafine graphite powder grindingUse the N7-1 planetary ball mill, based on the wet ball mill, with each of the single factor method in selection of raw materials is discussed, and the merits of the dispersant sex comparison, dispersant joining proportion of judgment, and the influence of slurry concentration process of ball mill, then through particle resistivity and absorbance measurement means to get the optimum process conditions for: to flake graphite as raw -material mixture dispersant 25% slurry concentration and adding 5 wt % stupid dodecyl sulphonic acid sodium production process can be concluded that the best .Keywords flake graphite, dispersants, ultrafine grinding, wet milling目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2 研究意义 (1)1.3 石墨概述 (2)1.3.1石墨的性质 (2)1.3.2石墨的分类及用途 (2)1.4超细粉体 (2)1.4.1超细粉体的概述 (2)1.4.2超细粉体的特性及应用 (3)1.4.3超细石墨粉体的制备方法 (3)1.4.4分散手段 (4)1.4.5球磨设备 (4)2 实验与结果分析 (6)2.1实验材料 (6)2.2.1 本次实验所用试剂如表2.1所示。
超细粉体制备实验报告一、实验目的本实验旨在研究超细粉体制备方法，通过实验探索超细粉体的制备过程和影响因素，并得到合适的超细粉体制备方案。
二、实验仪器与材料1. 仪器：超细研磨机2. 材料：矿石试样、溶剂、研磨介质三、实验步骤1. 准备矿石试样，并将试样加工成适当的颗粒大小。
2. 将试样放入超细研磨机中，并加入适量的研磨介质和溶剂。
3. 启动超细研磨机，开始进行研磨过程。
可根据需要调整研磨时间和研磨机参数。
4. 研磨完成后，将混合物离心分离，得到超细粉体。
5. 对得到的超细粉体进行分析测试，包括颗粒大小、形貌、物理性质等。
四、实验结果与分析经过超细磨粉处理后，我们得到了一批具有较小颗粒大小的超细粉体。
通过电子显微镜观察，我们发现超细粉体的颗粒大小在几十纳米至几百纳米之间，明显比原始试样的粒径要小。
同时，超细粉体颗粒呈现出较规则的形状，表面光滑。
我们利用粒度分析仪对超细粉体进行了粒径分布测试，发现绝大部分颗粒分布在100-300纳米之间，粒径分布较为集中。
这说明超细研磨机在一定程度上能实现对试样的研磨均匀性和颗粒大小的控制。
此外，我们对超细粉体进行了物理性质测试，发现其比表面积较大，比原始试样的比表面积增加了近两倍。
这可能与超细粉体颗粒的小尺寸和较大的表面积有关。
超细粉体的比表面积的增加，使得其具有更好的活性和吸附性能，在实际应用中有广泛的应用前景。
五、结论通过超细研磨机进行研磨处理，我们成功制备了一批颗粒较小且比表面积较大的超细粉体。
经过分析和测试，我们发现超细粉体具有较小的颗粒尺寸、规则的形状和较大的比表面积。
超细粉体的制备方法能够在一定程度上实现对颗粒大小和形貌的控制，具有广泛的应用前景。
六、实验心得本次实验通过超细研磨机制备超细粉体的过程，使我对超细粉体制备方法有了更深入的理解。
实验过程中，我学会了使用研磨机进行超细粉体的制备和处理，并且了解了超细粉体的表征方法和测试手段。
在实验过程中，我还发现了超细粉体的颗粒大小和形貌与研磨时间、研磨机参数等因素有关，这对于进一步优化超细粉体制备方法具有指导意义。
冷冻干燥技术制备超微粉体的机理研究的开题报告
一、研究背景与意义
冷冻干燥技术是一种将溶液或悬浮液在低温条件下冻结，并在真空下加热蒸发水分的
方法，可以制备出高质量的干燥产品，因此在药物制剂、食品工业、纺织工业等领域
得到广泛应用。
而超微粉体作为一种新型的特殊形态的物质，在医药、电子、材料等
领域具有广阔的应用前景。
因此，对冷冻干燥技术制备超微粉体的机理进行研究，对
于探索超微粉体制备的新途径和提高制备效率具有重要意义。
二、研究目的
本文旨在探究冷冻干燥技术制备超微粉体的机理，分析影响超微粉体制备的因素，并
探讨制备成功的条件。
三、研究内容
1.冷冻干燥技术的原理及应用；
2.超微粉体的物理化学性质；
3.冷冻干燥技术制备超微粉体的原理及机理；
4.影响超微粉体制备成功的因素；
5.超微粉体的制备条件及对粉体性质的影响。
四、研究方法
本研究将通过文献调研的方式，了解相关领域的研究现状和成果，分析其中的相关数
据和结果，进行归纳和总结，从而得出结论和见解。
五、预期成果
通过本研究的分析，得出冷冻干燥技术制备超微粉体的原理及机理，同时分析影响超
微粉体制备的因素，揭示超微粉体制备成功的条件，从而拓宽超微粉体制备的新思路，提高制备效率，为相关领域的发展提供技术支持和理论指导。
机械法制备超细氧化铝粉体及其应用在ZTA陶瓷上的研究的开题报告一、研究背景和意义氧化铝作为一种高性能材料，已广泛应用于陶瓷、电子、化工、制陶和航空航天等领域。
在氧气和铝粉反应的过程中制备的氧化铝颗粒大小分布较广，分散性较差，难以满足高端产品对氧化铝粉体粒径和分散性的要求。
超细氧化铝粉体具有结晶度高、比表面积大、明显的纳米效应和良好的物理化学性能等优点，可以大幅度地提高氧化铝的应用性能。
目前，制备超细氧化铝粉体的方法主要有化学法、物理法和机械法等。
其中，机械法是一种较为简单、低成本、易操作的制备方法，逐渐成为研究的热点之一。
此外，氧化铝/氮化钛复合材料（ZTA）由于具有高强度、高硬度、高耐磨性、绝缘性能好等优异性能，已成为一种热门的结构陶瓷材料。
超细氧化铝粉体可以提高ZTA的致密性和力学性能，是制备ZTA陶瓷的关键组成部分。
因此，本文将重点研究机械法制备超细氧化铝粉体及其应用在ZTA陶瓷上的技术方法与性能。
二、研究内容与方法1. 根据现有文献和实验数据，选择适宜的原料和工艺方案，利用高能球磨法制备超细氧化铝粉体，并通过颗粒形貌、晶型结构、物理化学性能等方面对其进行表征和分析。
2. 在机械法基础上，将制备的超细氧化铝粉体应用于ZTA陶瓷的制备中，制备出具有优异力学性能的陶瓷材料。
同时对制备的ZTA陶瓷进行显微结构、硬度、抗弯强度等方面的测试和分析。
3. 运用统计学方法，分析超细氧化铝粉体与ZTA陶瓷之间的相互作用，并优化氧化铝粉体的制备工艺，提高制备出的ZTA陶瓷的力学性能。
三、研究预期结果1. 成功制备出粒径均一、形貌规则、晶型结构良好的超细氧化铝粉体，并得到其物理化学性能的表征结果。
2. 成功制备出具有优异力学性能和致密性的ZTA陶瓷材料，并得到其显微结构、硬度、抗弯强度等方面的测试结果。
3. 通过优化氧化铝粉体的制备工艺，提高制备出的ZTA陶瓷的力学性能。
四、研究意义本研究旨在探讨机械法制备超细氧化铝粉体在ZTA陶瓷制备中的应用，结果对于优化ZTA陶瓷材料的制备工艺和提高其力学性能具有重要意义。
超细粉天然石墨制备膨胀石墨的研究蒋娜*，杨绍斌，孟丽娜，费小飞辽宁工程技术大学材料科学与工程系，辽宁阜新（123000）E-mail：jiangna_83@摘要：以直径＜2µm天然石墨为原料，化学氧化法制备膨胀石墨，通过XRD测试和膨胀容积对其进行表征。
实验结果表明：高锰酸钾为氧化剂时，以浓硫酸为插入剂可以形成石墨层间化合物，膨胀后得到膨胀石墨；而以浓硝酸为插入剂无法形成石墨层间化合物，石墨几乎不膨胀。
原料配比为石墨：高锰酸钾：硫酸＝1∶1.2∶6，反应时间50min，反应温度60℃时，所制得膨胀石墨膨胀倍数最大，达91ml/g。
关键词：超细粉天然石墨；膨胀容积；插入剂；XRD0引言膨胀石墨是天然石墨经氧化膨胀后形成的石墨蠕虫，因其具有独特的片层结构，近年来一直受到材料、物理、化学的广泛关注。
传统的膨胀石墨所采用的石墨原料粒径一般在50目以上，产量小价格高[1]。
本文使用市场上最常见的小粒径石墨为原料，通过化学氧化法制备高倍率膨胀石墨，探讨了不同氧化剂体系对膨胀容积的影响。
以直径＜2µm超细粉天然石墨为原料制备膨胀石墨的报道目前并未见到。
1 实验部分1.1 膨胀石墨的制备称取一定质量的天然鳞片石墨，在不断搅拌下加入一定量浓硫酸/浓硝酸为插入剂，1.2g 高锰酸钾为氧化剂，60℃下反应30min，产物水洗至中性，脱水后在70℃干燥，即制得可膨胀石墨。
再将制得可膨胀石墨于880℃下瞬时膨胀成膨胀石墨[2]。
1.2 膨胀容积的测定称取1g膨胀石墨，将其放入10mL量筒内并读取体积（读取顶面最高点和最低点对应刻度的平均值），以mL·g－1表示。
1.3 XRD测试采用丹东射线仪器有限责任公司生产的X射线衍射仪，在室温、30KV、80mA、Cu靶，扫描速度2°·min－1。
2 结果与讨论2.1 不同插入剂对膨胀容积的影响为了考查不同插入剂对膨胀容积的影响，进行试探性实验，本次实验所有实验条件均为尝试性条件，不一定为最优条件。
固定电极的电火花等离子体熔蚀装置制备超细金属粉末的
研究的开题报告
一、研究背景和意义
超细金属粉末在电子、电器、航空航天等领域有着广泛的应用。
制备超细金属粉末的方法包括物理方法和化学方法两种。
其中，物理方法制备的超细金属粉末质量较高，但制备成本较高，且产量较低。
固定电极的电火花等离子体熔蚀装置是一种新型制备超细金属粉末的物理方法。
该装置通过在两个金属电极间形成电火花等离子体，使金属电极熔融后以雾化方式产
生超细金属粉末。
该方法具有制备成本低、产量高、粉末质量好等优点。
二、研究目的
本研究旨在探究固定电极的电火花等离子体熔蚀装置制备超细金属粉末的工艺条件和影响因素，优化制备过程，提高产出量和质量。
三、研究方法
本研究将通过实验的方式，探究以下方面：
1. 选择适合制备超细金属粉末的金属电极材料；
2. 探究电火花等离子体熔蚀装置的工艺条件对超细金属粉末质量的影响，如电压、电流、气体流量等；
3. 对粉末进行形貌和成分分析，评估制备的超细金属粉末的质量。
四、预期研究成果
本研究预期可以找到适合制备超细金属粉末的金属电极材料，确定最佳的工艺条件，掌握制备超细金属粉末的方法，提高产出量和质量。
最终，将为超细金属粉末的
制备提出具有一定参考价值的措施和建议。
攀枝花学院本科毕业设计（论文）开题报告题目：超细石墨粉体的制备院（系）：生物与化学工程学院专业：应用化学学生姓名: 刘元涛学号:200910904020 指导教师: 杨海燕职称：助教助理指导教师：职称：2013年 3 月 1 日1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势1.1研究意义1.1.1超细粉体定义所谓超细粉体是指尺度介于分子,原子与块状材料之间,通常泛指1~100nm范围内的微小固体颗粒.包括金属,非金属,有机,无机和生物等多种材料颗粒，可细分为一下四类：（1）细粉体-粒径为：10～45um；（2）微粉体-粒径为：1～10um；（3）亚微米粉体-粒径为：0.1～1um；（4）纳米粉体-粒径为：0.001-0.1um为了叙述的便利，对金属或非金属矿物加工而言，一般认为粒径分布的97%≤10um的粉体为超细粉体1.1.2超细石墨粉体的应用及研究意义超细颗粒与其一般粉末比较，现今已经发现了一系列奇特的性质，如熔点低、化学活性高、磁性强、热传导好、对电磁波的异常吸收等特性。
这些性质的变化主要是由于“表面效应”和“体积效应”所引起的。
尽管超细颗粒的有些特性和应用尚待进一步研究开发，上述的奇特性质已为其广泛应用开辟了美好的前景。
超细颗粒的粒径越细熔点降低越显著。
进行，且无需添加剂而获得高密度烧结体。
这对高性能无机结构材料开辟更多更广的应用途径有非常好的现实意义。
超细颗粒的直径越小，其总比表面积就越大，表面能相应增加，具有较高的化学活性。
由此可用于化学反应的高效催化剂，还可以用于火箭固体燃料的助燃添加剂。
已有的实践表明，超细颗粒的Ni和Cu一Zn合金为主要成份制成的催化剂，在有机物氢化方面的效率是传统催化剂的10倍;在固体火箭燃料中，加入不到1%重量的超细颗粒的铝粉或镍粉，每克燃料的燃烧热量可增加一倍左右。
磁性强的特性应用进展最快的是用于磁性材料。
利用γ一Fe203、Cr02和金属超细颗粒已研制出性能更好的超高密度磁性录音带和录象带等，其记录密度为以往的10倍，并具有较好的稳定性。
现在正在开辟更多的应用范围，如新型液体胶态磁流体材料、机械密封、扬声器等方面。
平常我们所见的金属及其粉末反射光，呈现出金属的光泽，然而金属的超细颗粒则完全失去光泽，且颗粒越细，黑色越深。
这可能是由于光波完全被吸收的缘故。
这一特性除可在太阳能利用中作为光吸收材料外，还可以利用其对红外线的吸收，用作热线型检测器的涂料等。
又如超细颗粒的三氧化二铁与硬脂酸锌分散剂一起添加到聚苯乙烯树脂中制成薄膜，对可见光具有很好的透过性，对紫外光具有很好的吸收性。
如果把它添加到塑料中，可制成防紫外光的透明塑料容器，透明度比褐色玻璃好得多。
若添加到食品包装袋中，能保护食品不受紫外光作用，有效地延长保鲜期。
而超细石墨粉体做为超细石墨粉体系中的一员，除了以上的功能外，由于其的特殊性质还可作为：(1)作导电材料：通过在超细石墨表面涂敷金属，然后与金属复合形成金属基石墨复合材料，用这种材料制造的电刷具有高导电、导热、耐磨性和一定的强度。
(2)作耐磨润滑材料：石墨在机械工业中常作为润滑剂。
润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用，而石墨耐磨材料可以在200～2000℃温度中在很高的滑动速度下，不用润滑油工作。
许多输送腐蚀介质的设备，广泛采用石墨材料制成活塞杯，密封圈和轴承，它们运转时勿需加入润滑油。
石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。
在细钨丝的拉制过程中使用超细石墨润滑剂作为润滑介质，可以提高石墨在钨丝表面和模具表面的粘着，从而大幅度提高钨丝拉制的质量∞1。
在金属塑性加工中，水基石墨润滑剂被均匀喷涂于模具表面，均匀的石墨膜对于不同的速度都是适应的，有利于促进金属的流动、减少对模具的粘着；同时具有承受巨大温度梯度的耐温性能，可以降低加工过程的火焰和烟雾的生成，延长模具寿命、提高生产力。
在润滑油中添加固体润滑剂，是提高油脂耐压抗磨性的重要手段，石墨润滑剂特别适合商负荷的机械设备以及铁路铁轨的润滑。
使用石墨作为润滑油的添加剂，可与机油以及有机添加剂等制成油基石墨润滑剂，在合金和不锈钢的加工中，起到润滑作用。
用石墨做润滑油的添加剂，添加到车辆发动机机油中，可以节约5％左右的燃油，同时还减少尾气排放、降低机油消耗、延长发动机寿命。
石墨微粒的超细化程度决定着其效率的高低。
超细石墨的生产，是石墨作为润滑剂应用的关键，为制造高性能、高纯度的石墨润滑剂提供技术上的突破。
(3)用于原子能工业和国防工业：在核工业中用作原子反应堆中的中子减速剂和防护材料。
在航天工业中可作为火箭发动机喷管喉衬、导弹的鼻锥、宇航设备零件、人造卫星上的无线电连接信号和导电结构材料。
石墨是良好的中子减速剂，用于原子反应堆中，铀．石墨反应堆是目前应用较多的一种原子反应堆。
作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具有高熔点、稳定、耐腐蚀的性能，石墨完全可以满足上述要求。
作为原子反应堆用的石墨纯度要求很高，而且其粒径的大小也有要求，在国防工业中还用石墨制造固体燃料火箭的喷嘴，导弹的鼻锥，宇宙航行设备的零件，隔热材料和防射线材料。
(4)在彩色显像管领域的应用超细石墨制成的彩色显像管用石墨乳，可以保证显像管的清晰度和优良的显像效果，而黑底石墨乳，对石墨的技术指标要求最高，彩管石墨乳是一种石墨和表面活性以及商分子添加剂组合的悬浊液，用于彩色显像管上的涂复，其作用是利用石墨的导电性，涂膜色黑不透明，具有吸热和吸辐射能力，二次电子放射能力小，气体吸收量大的特点，利用石墨的吸光性，提高其使用的稳定性，图像的亮度和对比性，石墨边缘的整齐性。
根据石墨乳在显像管上使用的位置不同，可分为五种石墨乳，其中，内涂石墨的石墨粒径一般在1微米～10微米范围内，外涂石墨在l微米～3微米范围，只有黑底石墨的粒径在l微米以下。
1.1.3超细石墨粉体的应用及研究意义由前可知，研究如何将天然石墨制备成具备特殊功能的石墨粉，如何使的粒径变得更小，提高超细石墨粉体的特性，可以为我国的优势矿产开发新的应用领域提供新的思路，也为解决我国新型材料的研究提供一条道路1.2.2国内外超细石墨粉体制备的现状从上世纪50年代日本首先进行超细材料的研究以后,到上世纪80~ 90年代世界各国都投入了大量的人力、物力进行研究。
我国早在上世纪60年代就对非金属矿物超细粉体技术、装备进行了研究,对于超细粉体材料的系统的研究则开始于上世纪80年代后期，而超细石墨粉体的制备国内外都可分为物理粉碎法和化学合成方法，而工业上最常用的是成本低能够进行大规模的工业生产的物理粉碎方法，其发展从气流粉碎--机械冲级式粉碎—行星式球磨机—到现在最常用搅拌磨，2、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施2.1.实验方案：物理粉碎法2.1.1实验药品：CMC(羧甲基纤维素钠)，氨水，石墨，蒸馏水2.1.2实验器材：直径3毫米氧化锆球（球磨介质），ZJM-20间歇式搅拌磨，玻璃棒，量筒，粒度分析仪，干燥器，微波烘干机，电子天平，搅拌器，2000ml的烧杯，pH计，756MC紫外可见分光光度计，2000mL的容量瓶目筛2.1.2实验原理：石墨结构全部以sp2杂化轨道和邻近的三个碳原子形成三个共价单键并排列成平面六角的网状结构，这些网状结构以范德瓦耳斯力联成互相平行的平面，构成层片结构。
通过搅拌盘或搅拌棒，是球磨介质产生离心力作用，让其不断的冲撞旋转，从而使球磨介质中的石墨粉体剥离粉碎，在不断的冲击，剪切，压缩，磨蹭，最终有效的将石墨研磨成超细粉体2.1.3实验流程：球磨介质称浆料的配制取研磨过滤浆料烘干制粉测试分析2.2实验中可能存在的问题（1）分散剂的用量问题（2）球磨时间问题（3）酸碱度问题（4）浆料浓度问题（5）球磨介质的加入比问题2.3解决方案2.3.1对分散剂加入量浓度的最适合浓度分散剂溶液的配制：称取CMC20克，用容量瓶配置成2000ml（20g/L）石墨悬浮溶液配制。
将1克处理后石墨粉末加入到lL的蒸馏水中，不加分散剂，搅拌器调节转速为1000r／min进行搅拌lOmin，自然沉降后，取上层清液，测得溶液吸光度并记录。
按步骤2配置石墨悬浮溶液配制，分别加入50ml，100ml,150ml,200ml.300ml,400ml的分散剂，其余操作相同，然后取液记录通过实验数据得出最适合分散剂加入量n wt%2.3.2浆料最适合浓度的确定配置10%，15%，20%，25%，30%，35%的浆料取各浓度的浆料，加入n wt%分散剂，，加入氧化锆球（球料比为10:1）加入搅拌磨中，磨研时间为2小时研磨完毕后取出研磨液用粒度分析仪检测粒径的研磨程度确定最适合浆料浓度2.3.3对球料比的确定按6:1，8:1,10:1,12:1,14:1的球料比加入氧化锆球，然后加入最适浆料浓度m%，最适分散剂 n wt%的分散剂，然后用搅拌磨中，研磨2小时取出研磨后的浆料，过筛，用粒度分析仪检测粒径大小，记录实验数据得出最适球料比2.3.4最适PH值将最适的球料比，浆料比的条件下，再加入最适的分散剂浓度，加入氨水调节PH值（分散剂的性质决定了其应在碱性环境下），分别从9到14，然后球磨2小时然后取样，用粒度分析仪检测粒径，得出最适PH值X2.3.5最适合球磨时间在最适的PH,最适球料浓度，最适球料比，最适分散剂量下，加入球磨机中球磨，然后每个4小时取样检测一次报告人签名：刘元涛2013年3月1 日3、本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析3.1研究手段超细石墨粉体的制备我采用的是物理粉碎法，通过单因素法，逐一实验，调节实验过程中各因素的影响及试剂量，然后按条件粉碎石墨粉末，通过长时间的搅拌磨得冲击，剪切，压缩，摩擦，最终达到实验要求制备的超细石墨粉体3.2可行性分析石墨结构层与层之间本就是利用范德华力的作用成键，很容易被剥离，而搅拌磨采用搅拌盘或搅拌棒,使磨介球产生离心力,旋转力及上下运动,磨介球的冲撞使其没搅拌棒或搅拌盘的旋转方向移动速度低,这将引起磨介球的冲撞与旋转,其运动量使磨介中间的物料粉碎,达到高效粉碎,粉碎靠冲击、剪切、压缩、磨擦的作用或其复合作用。
特别是剪切和磨擦的复合作用产生的磨碎可以非常有效的将物料粉碎成超细粉。
因此具有高粉碎能力和高能量利用率以及可能获得粒度分布窄的产品在粉碎过程中同时进行分、兼具有高分散性。
4、进度计划序号日期进度安排1 2.25—3.1 实验流程的拟定2 3.2—3.8 选择一种合适的检测手段3 3.10—3.27 分散剂的选择4 3.29—4.4 石墨原料的选择5 4.5—4.16 浆料浓度的选择6 4.16—4.18 分散剂量的选择7 4.19—4.29 多次重复检测验证8 5.1—5.20 论文初稿的拟定9 5.21—6.1 论文的修订10 6.2 论文答辩115、指导教师意见（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）指导教师：（亲笔签名）年月日6、教研室主任意见教研室负责人：（亲笔签名）年月日说明：1、开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计开始后两周内完成。
