无机非金属材料粉磨中的机械力化学效应

机械力化学效应及应用机械力化学效应是通过对物质施加机械力而引起物质发生结构及物理化学性质变化的过程，以下是小编搜集整理的一篇探究机械力化学效应的论文范文，供大家阅读参考。

：简述了机械力化学的概念、化学效应及其作用机理，介绍了机械力化学在矿物活化与改性、纳米材料制备、高分子材料合成、有毒废物处理等方面的应用。

20世纪20年代~50年代，德国学者W.Osywald从分类学的角度提出了以机械方式诱发化学反应的学科―机械力化学(mechanochemisty)。

1962年奥地利学者K.Peters在第一届欧洲粉碎会议上首次发表了题为《机械力化学反应》的论文，把机械力化学定义为：“物质受机械力的作用而发生化学变化或者物理化学变化的现象”。

如今，机械力化学被认为是关于施加于固体、液体和气体物质上的各种形式的机械能―如压缩、剪切、冲击、摩擦、拉伸、弯曲等引起的物质物理化学性质变化等一系列的化学现象。

如研磨HgCl2时观察到少量Cl2逸出，粉碎碳酸盐时有二氧化碳气体产生，石膏细磨时脱水，石英受冲击后无定形化等，这些都是典型的机械力化学反应。

1机械力化学效应机械力化学效应是通过对物质施加机械力而引起物质发生结构及物理化学性质变化的过程。

在机械力的不断作用下，起始阶段主要是物质颗粒尺寸的减小和比表面积的增大，但是达到一定程度后，由于小颗粒的聚集而出现粉磨平衡，但并不意味着粉磨过程中粉体的性质不变，事实上它会发生诸多的机械力化学效应。

1.1晶体结构的变化在超细粉碎过程中，随着机械力的持续作用，矿物的晶体结构和性质会发生多种变化，如颗粒表面层离子的极化变形与重排，使粉体表面结构产生晶格缺陷、晶格畸变、晶型转变、结晶程度降低甚至无定形化等。

例如γ-Fe2O3→α-Fe2O3石英→硅石晶型转变是压力和剪切力共同作用的结果。

它使物质不断吸收和积累能量，提供了晶型转变所需的热力学条件，产生晶格形变和缺陷，使之向产物结构转变。

1.2物质物理化学性质的变化机械力作用引起物质颗粒细化、产生裂纹、比表面积增加等。

Cr粉在机械球磨过程中的机械力化学效应郭铁明;吉瑞芳;贾建刚;金硕;付迎;唐中杰【摘要】研究了Cr粉在机械球磨过程中粒度分布、晶粒尺寸和显微应交随球磨时间的变化规律.探讨了机械球磨过程中Cr粉的形貌特点及其细化机理.结果表明:Cr 的细化主要发生在球磨前期(5 h),5h后细化速率明显减缓,球磨25 h时,Cr粉的表面积平均粒径(1.383μm)和体积平均粒径(2.184 μm)均达到最小,平均晶粒尺寸达到15.2 nm,球磨细化效果最佳,球磨30 h,粒度峰右移且分布范围变宽.在球磨20 h 内,随球磨时间的延长,Cr粉的晶粒尺寸减小,显微应变增大,当晶粒尺寸达到15 nm 左右时,显微应变出现了突降,随后显微应变随着晶粒尺寸的减小而减小.Cr粉细化的机理是:球磨初期Cr粉产生强烈塑性变形,缺陷密度剧烈增加,粉体发生强烈加工硬化,加速了粉体碎化;球磨25 h冷焊和碎化达到动态平衡,粉体粒度达到最小;球磨30 h后,粉体表面活性增大,粉体出现再次团聚.机械球磨法可获得形状规则的类球形Cr颗粒.【期刊名称】《兰州理工大学学报》【年(卷),期】2016(042)003【总页数】5页(P1-5)【关键词】Cr粉;湿法球磨;机械化学效应;超细粉体【作者】郭铁明;吉瑞芳;贾建刚;金硕;付迎;唐中杰【作者单位】兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TG1463D打印技术是一项迅速崛起的新技术,也被称为增材制造(additive manufacturing) [1].3D打印有别于传统的加工技术,它是以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术 [2],可应用于医疗,航空和其他领域 [3-5].金属零件的3D打印技术是现在制造技术的重要发展方向,因此金属粉末是金属零件3D打印的一个重要组成部分.3D打印对金属粉末给予明确定义,即指尺寸小于1 mm的金属颗粒群,且需具备良好的可塑性和满足粉末粒径细小、粒度分布窄、球形度高、流动性好和松装密度高等要求,超细铬粉作为3D打印的原料在结构材料、功能材料领域具有广泛的用途.超细铬粉具有高的表面活性和良好的导电性,铬又是一种能改善合金力学性能,提高耐蚀性能、物理性能的元素,因此也常以合金形式被应用.例如Co-Cr合金由于其有较好的抗腐蚀性可用于制作RPD(可摘局部义齿),Cu-Cr合金具有优良的机械性能、热性能和电气性能,可用于触头材料、电池等,Ni-Cr合金系耐蚀又耐热,综合性能好、用途广泛[6-8].粒度为10～30 nm的超细铬粉,吸收太阳光能力强,可作为太阳能利用材料.超细铬粉比表面积大、颗粒表面粒子处于亚稳态,也可作为高效催化剂材料 [9].高能球磨是一种非常有效的生产各种纳米级粉体和材料的方法 [10-11],本文采用高能球磨法制备超细Cr粉,并对Cr粉球磨细化过程中的机械力化学效应及细化机理进行分析讨论.实验采用的原料为具有分析纯级的纯铬粉,设备为行星式高能球磨机(QM-3SP2),转速为400 r/min.按照20∶1的球料比将Cr粉装入钢罐中,加入无水乙醇作研磨剂,同时为防止Cr粉在球磨过程中氧化,在钢罐中通入适量高纯氩气.球磨时间分别为0.5、5、15、20、25、30 h.将球磨不同时间的Cr粉取出进行分析测试.运用激光粒度分析仪(日本Matersizer 2000型)对球磨不同时间的Cr粉进行粒度分析,测定Cr粉的粒度分布曲线；用X射线衍射仪(日本理学Rigaku D/max-2400型,Cu靶,λ=0.154 18 nm,管压40 kV,步长0.02 °,扫描速度为2.5 (°)/min)分析Cr粉在高能球磨过程中晶粒尺寸、显微应变等参数的变化；用JSM 6700-F 型扫描电子显微镜观察Cr粉在球磨过程中的微观形貌变化及粒度分布特征.2.1 Cr粉在球磨过程中的粒度变化图1为球磨不同时间的Cr粉粒度分布曲线.由图可以看出,球磨0.5 h时,峰位处于微米区；球磨5 h,峰位向左移动幅度较大,说明颗粒尺寸减小速度较快,粒度主要分布在600～30 μm；球磨15 h,主峰位左移且粒度分布变窄(在400～10 μm),但在100 μm附近出现一个小团聚峰,粒度分布曲线呈现双峰特征；球磨20 h,位于纳米-微米区的主峰位粒度分布与15 h无明显变化,但峰高上升,此外团聚峰消失,说明粒度细化趋于稳定；球磨25 h,峰位小幅度向左移动,粒度主要分布在200～10 μm；球磨30 h,峰向右移,粒度分布变宽,峰高下降,粒度峰处于微米区且出现双峰特征,这是由于粉末颗粒的冷焊与团聚造成的颗粒尺寸增大,这说明球磨时间过长,不能进一步细化粉末,反而使粉末容易产生团聚 [12].图2为比表面积、表面积平均粒径、体积平均粒径随球磨时间的变化曲线.由图2可以看出,在0～25 h,比表面积随着球磨时间的增加而迅速增大,在25 h以后出现下降；表面积平均粒径随球磨时间的增加而呈降低趋势,在前5 h减小速率较快,在5 h以后变化缓慢,球磨25 h达到最小,25 h以后增大；体积平均粒径的变化趋势和表面积平均粒径类似,但在15 h出现增大,这和粉体出现团聚有关.图3为D(0.1)、D(0.5)、D(0.9)随球磨时间的变化曲线.D(0.1)、D(0.5)、D(0.9)分别指粒度分布曲线中累计分布粒子百分数为10%、50%和90%时最大颗粒的等效直径.可以看出,D(0.1)、D(0.5)均随着球磨时间的增加而减小,D(0.9)在15 h出现增大现象是由于出现团聚所致.D(0.1)、D(0.5)、D(0.9)的数值在25 h时均达到最小,分别为0.749、1.596、4.358 μm；球磨30 h,三者均出现增加趋势.因此球磨时间25 h时颗粒的尺寸最小.由图2、3可以看出，粒度的快速减小发生在球磨5 h内,5 h以后粒子百分数10%的小颗粒尺寸变化很小(D(0.1)),较大的颗粒会进一步细化但变化幅度比较小(D(0.5)、D(0.9)),说明颗粒细化主要发生在球磨前期.2.2 Cr粉在球磨过程中的形貌特征变化图4为球磨不同时间Cr粉形貌的SEM照片.可以看出,球磨0.5 h的Cr粉在磨球强烈的撞击下发生塑变而呈扁平状.Cr为延性颗粒,在球磨初期,由于磨球的撞击,粉末颗粒被压缩变形,反复地被磨球冲击锻打而成扁平状.球磨5 h时Cr粉由扁平状变为不规则颗粒状,颗粒表面圆钝,且大小不一,大颗粒上含有许多微裂纹,它是大量塑性变形产生加工硬化的结果,从而导致其破碎为更加细小的颗粒.球磨15 h时颗粒明显细化,形状规则趋于球形,但颗粒的团聚明显(如图4c插图C),由插图中可以看出大颗粒是由无数大小不一的小颗粒经冷焊、叠加复合而成,球磨15 h时D(0.5)为3.110 μm,说明粒子百分数50%的颗粒粒径小于3.110 μm；D(0.9)为51.356 μm,说明团聚大颗粒尺寸可达51 μm,这和SEM结果相当吻合.球磨20 h时(如图4d所示),团聚大颗粒再次粉碎,D(0.9)降为7.541 μm；由图4e可以看出,当球磨时间为25 h时,颗粒尺寸达到最小,D(0.9)降为4.358 μm,颗粒大小较均匀,形状规则,Cr颗粒多呈球状或类球状；球磨30 h(如图4f所示),颗粒尺寸比25 h大且大小不一,这是因为已经细化的颗粒由于冷焊与团聚,使得颗粒尺寸反而增大.由以上分析可知,随着球磨时间的增加,Cr粉的颗粒尺寸逐渐变小,其大小也趋于均匀,但超过25 h后,颗粒又出现团聚现象,对应于图1中粒度分布曲线上出现峰宽化的现象.通过以上分析可得到Cr粉细化机理：在球磨的前期,Cr粉具有良好的塑性,粉末发生大幅度的塑性变形从而产生强烈的形变强化,当颗粒变形度达到某种程度时产生裂纹,并且通过扩展最终使颗粒断裂.由于微锻和断裂交替作用,颗粒尺寸不断减小[13].另外,研磨剂乙醇的加入可以降低颗粒表面能,一定程度上可以防止粉体团聚,使粉体均匀化.球磨25 h时,粉体间的冷焊与细化达到平衡,此时的颗粒尺寸达到最小值.超过25 h,球磨施加的能量不足以再细化晶粒,由于冷焊与团聚,使颗粒尺寸增大.因此,对于采用高能球磨细化Cr粉,在此实验条件下,最佳的球磨时间为25 h.2.3 Cr粉在球磨过程中的机械力化学效应Cr粉球磨不同时间后的XRD曲线如图5所示.由图可见,随着球磨时间的增加,Cr粉的衍射峰逐渐宽化,且衍射峰高度降低.衍射峰的宽化由2个因素引起,即晶粒尺寸的减小和显微应变的增大.这是由于球磨过程中强烈的塑性变形会导致晶粒的碎化、细化及亚结构的细化,同时,在球磨过程中,Cr粉在机械冲击力与剪切力的作用下,晶格破裂与滑动,引起晶格畸变,导致了晶粒内部显微应变的产生.根据晶粒尺寸和晶格应变对X射线衍射峰宽化的影响,扣除仪器宽化后的衍射峰宽度,利用下式可以计算出粉末的晶粒尺寸和显微应变.式中：B为半峰宽；θ为布拉格角；λ为X射线波长；η为显微应变.图6所示为Cr粉的晶粒尺寸和显微应变随球磨时间的变化曲线.可以看出，在球磨15 h内,晶粒尺寸减小的幅度较大,超过15 h后,随着球磨时间的增加,晶粒尺寸减小的速度变得缓慢.这说明在Cr粉球磨过程中,晶粒尺寸的减小主要发生在球磨前期,在球磨后期球磨所提供的能量不足以再细化晶粒.显微应变变化趋势则与晶粒尺寸变化相反,球磨0～20 h显微应变增大明显,20 h以后有所下降.晶粒尺寸与显微应变的关系如图7所示.从图中可以看出,在球磨20 h内,随着晶粒尺寸的减小,显微应变逐渐增大；当晶粒尺寸达到15 nm左右时,显微应变出现了突降,随后球磨时晶粒尺寸的减小很微弱,显微应变也随之减小.这是因为球磨初期,强烈的塑性变形导致晶粒内部位错密度急剧增加,引起微观应力的升高,从而导致微观应变的增加.球磨20 h后,随着球磨时间的延长,颗粒变形程度增加,位错密度进一步增加,位错增加到一定值时形成位错胞,最终将以降低应变能的组态形式排列,形成低角度的界面,造成晶内位错密度的下降,导致晶粒内长程应力区消失,从而使显微应变稍有降低.因此当晶粒细化到一定值时显微应变反而降低.1) 高能球磨可以制备超细Cr粉.在球磨25 h时Cr粉的表面积平均粒径(1.383 μm)和体积平均粒径(2.184 μm)均达到最小,平均晶粒尺寸达到15.2 nm,球磨细化效果最佳；2) Cr粉在球磨过程中,随着球磨时间的增加,粉末颗粒逐渐细化.在25 h时Cr粉粒度达到最小,30 h时Cr粉再次团聚,出现颗粒尺寸增大的现象,粒度分布曲线呈现亚微米区和微米区共存的双峰特征；3) 在球磨20 h内,随球磨时间的延长,Cr粉的晶粒尺寸减小,显微应变增大,当晶粒尺寸达到15 nm左右时,显微应变出现了突降,随后显微应变随着晶粒尺寸的减小而减小.【相关文献】[1] FRAZIER W E.Metal additive manufacturing: a review [J].Journal of Materials Engineering and Performance,2014,23(6):1917-1928.[2] VEGA E J,CABEZAS M G,MUOZ-SNCHEZ B N,et al.A novel technique to produce metallic microdrops for additive manufacturing [J].The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2014,70(5/6/7/8):1395-1402.[3] SCHORT J,PIETILA T,SAHU A.State of the art:3D printing for creating compliant patient-specific congenital heart defect models [J].Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance,2014,16(增刊):1-2.[4] MURR L E,GAYTAN S M,MEDINA F,et al.Characterization of Ti-6Al-4V open cellular foams fabricated by additive manufacturing using electron beam melting [J].Materials Science and Engineering A,2010,527(7/8):1861-1868.[5] HENKE K,TREML S.Wood based bulk material in 3D printing processes for applications in construction [J].European Journal of Wood and WoodProducts,2013,71(1):139-141.[6] BHASKARAN E,AZHAGARASAN N S,MIGLANI S,et parative evaluation of marginal and internal gap of Co-Cr copings fabricated from conventional wax pattern,3D printed resin pattern and DMls Tech:an in vitro study [J].Indian ProsthodontSoc,2013,13(3):189-195.[7] TAGHIAN DEHAQANI M,AKBARI G H.Effect of milling parameters and Cr content on morphology and solubility of nanostrain Cu-Cr solid solution [J].Trans Indian InstMet,2014,67(3):385-391.[8] 苏义祥,代英秋,张媛媛,等.Te对Ni-Cr合金高温抗氧化性能的影响 [J].兰州理工大学学报,2012,38(1):1-4.[9] 柴国墉,陈彬,陈必源,等.化工百科全书 [M].北京:化学工业出版社,1991.[10] KURLOV A S,GUSEV A I.Model for milling of powder [J].TechnicalPhysics,2011,56(7):975-980.[11] 周琦,李延荣,胡永辉,等.球磨时间对Mg2Si组织和性能的影响 [J].兰州理工大学学报,2014,40(4):9-12.[12] 曹瑞军,林晨光.Cr3C2粉体的高能球磨细化 [J].硬质合金,2010,27(4):206-208.[13] 陈振华,陈鼎.机械合金化与固液反应球磨 [M].北京:化学工业出版社,2006.。

高一必修1化学第六章知识点无机非金属化学是一门以实验为根底的自然科学。

小编准备了高一必修1化学第六章知识点 ,希望你喜欢。

一、重要概念无机非金属材料①是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。

②包括以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。

陶瓷①从制备上开看 ,陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。

②从组分上来看 ,陶瓷是多晶、多相(晶相、玻璃相和气相)的聚集体。

玻璃①狭义：熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机非金属物质。

②一般：假设某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质 ,那么不管其组成如何都可称为玻璃(具有玻璃转变温度 Tg)。

玻璃转变温度：玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度。

具有Tg的非晶态无机非金属材料都是玻璃。

水泥凡细磨成粉末状 ,参加适量水后 ,可成为塑性浆体 ,能在空气或水中硬化 ,并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料 ,通称为水泥。

耐火材料耐火度不低于1580℃的无机非金属材料复合材料由两种或两种以上不同性质的材料 ,通过物理或化学的方法 ,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。

通过复合效应获得原组分所不具备的性能。

可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联 ,从而获得更优秀的性能。

二、陶瓷知识点1.陶瓷制备的工艺步骤原材料的制备坯料的成型坯料的枯燥制品的烧成或烧结2.陶瓷的天然原料①可塑性原料：黏土质陶瓷成瓷的根底(高岭石、伊利石、蒙脱石)②弱塑性原料：叶蜡石、滑石③非塑性原料：减塑剂石英;助熔剂长石3.坯料的成型的目的将坯料加工成一定形状和尺寸的半成品 ,使坯料具有必要的机械强度和一定的致密度。

4.陶瓷的成型方法①可塑成型：在坯料中参加水或塑化剂 ,制成塑性泥料 ,然后通过手工、挤压或机加工成型;(传统陶瓷)②注浆成型：将浆料浇注到石膏模中成型③压制成型：在金属模具中加较高压力成型;(特种陶瓷)5.烧结将初步定型密集的粉块(生坯)高温烧成具有一定机械强度的致密体。

高能球磨法制备超细粉体的影响因素高能球磨法制备材料所需的设备少、工艺简单，但影响最后产品构成和性能的因素却很多。

其中原材料性质、球磨强度、球磨环境、球磨气氛、料球比、球磨时间和球磨温度等是重要因素。

（1）原材料性质的影响。

物料体系的构成和各组分的配比是决议最后产品构成的物质基础，不同的原材料构成和组调配比即使在相同球磨条件下也会得到不同的球磨产品。

（2）球磨强度的影响。

高能行星磨中研磨介质对物料的高速高频冲击碰撞有利于能量的转换和分子、原子及离子的输运和扩散。

试验表明，球磨强度对机械合金化非晶的形成具有紧要的影响。

强度低时，粉末形成非晶的时间较长，甚至无法形成非晶；强度较高时，形成非晶的时间大大缩短，且有助于非晶成分范围的扩大，当球磨能量高到肯定程度时更宜形成稳定的化合物而不是非晶。

对于硬度和强度较高的多组分氧化物体系，因其价键较坚固，键能较高，球磨强度较低时根本无法使之发生晶格扭曲、畸变等，也就谈不上机械力化学反应。

（3）球磨环境的影响。

对无机非金属的（粉磨）通常有干法和湿法两种粉磨方法，干法操作简单，湿法往往可以得到更小的粉磨产物粒径。

然而湿法粉磨产生相变的时间远远高于干法，这是由于湿法摩擦系数小，颗粒在水中的界面能小于在空气中的表面能，因而使粉体颗粒难以积聚起充足的能量以克服相变所需要的激活势垒的原因。

而干法粉磨至肯定程度时，相变的发生几乎是必定的。

机械能诱性的材料内部结构变化通常要求颗粒（晶粒）尺寸及自由能达到极限值，而在湿法粉磨环境下，碎裂表面的溶解和“重修”、良好的润滑和冷却环境都拦阻了颗粒尺寸和自由能达到极限值，从而拦阻了多晶变化的发生。

（4）研磨介质尺寸及料球比的影响。

高能球磨中多采纳尺寸较小的硬质合金球或氧化锆球、氧化铝球等，这是由于小尺寸球有利于增大研磨介质与物料之间的摩擦面积。

为了获得较高的球磨能量，通常采纳比一般球磨机小得多的料球比。

当装料量和球径大小肯定时，球运动的平均自由程取决于装球量。

粉体工程（Ⅰ）教案
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机械力化学效应在无机非金属材料制备中的应用研究
李竟先;吴基球;黄康明
【期刊名称】《硅酸盐学报》
【年(卷),期】2002()z1
【摘要】叙述了无机非金属材料制备过程中由机械力引发的一系列物理或物理化学现象及其作用,以及当前材料研究中涉及到的微米、纳米材料制备中机械力化学的作用与影响。

结合作者本人的研究,解释了机械力化学效应作为一种由机械力引发的物理化学现象,可以用于进行原材料的科学设计和合理改性.
【总页数】3页(P152-154)
【关键词】无机非金属材料;机械力化学效应;改性;合成
【作者】李竟先;吴基球;黄康明
【作者单位】华南理工大学材料科学与工程学院;江西省陶瓷公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174.1
【相关文献】
1.浅述机械力化学效应在无机非金属材料制备中的技术 [J], 赵小权
2.无机非金属材料粉磨中的机械力化学效应 [J], 吴建其;卢迪芬
3.无机非金属材料制备中机械力化学效应的基础研究及表征技术 [J], 陈上达
4.机械力化学效应在凹凸棒石/TiO2复合颗粒制备中的应用研究 [J], 赵娣芳;韩成
良;鲁红典
5.浅述机械力化学效应在无机非金属材料制备中的技术 [J], 赵小权
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粉碎的机械化学力效应在粉体材料中的应用现状和发展趋势摘要：机械力化学效应是研究物质在机械力作用下引起的化学变化，是一门新兴的边缘学科。

介绍了粉碎机械力化学的形成和发展过程，对其理论研究及基础研究作了概括的论述，例举了该学科在粉碎中的应用，还闭明了粉碎机械力化学的发展前景。

关键词：机械力化学；粉碎；粉体1.引言在机械力作用下，所诱发的化学变化和物理化学变化称为机械力化学。

机械力包括的范围很广，可以是普通的冲击力、研磨力、压力，还可以是液体中的空穴作用和空气中冲击波作用所产生的压力，故各种凝聚状态下的物质，受到机械力的影响而发生化学变化或物理变化的现象都称为机械力化学现象。

人们在对物料进行超细粉碎的过程中就发现了许多有趣的现象，如粉碎食盐时产生氯气，粉碎碳酸盐时有二氧化碳气体产生，石膏细磨时脱水，石英受冲击后无定形化等，这些都是典型的机械化学反应。

随着机械化学研究的兴起和不断深入，揭示了粉碎过程不仅是传统意义上物质的细化过程，而且还伴有复杂的能量转换的机械化学过程。

一方面，机械化学效应同众多工业密切相关，许多被忽视的或难以解释的现象应从机械化学角度作深入研究，特别是在新型材料高技术领域中，利用机械化学赋予材料的独特性质，可以研制出一般化学方公和加工方法所不能得到的具有特殊性能的材料。

因此，深入开展粉碎机械化学理论研究及应用基础研究，不仅可以促进粉体深加工技术的发展，也能为材料的开发利用开辟新的途径。

另一方面，粉体的超细化及表面改性是当今粉体加工技术的发展方向之一。

2.机械力化学产生的机理与特点物质的粉碎，尤其是细粉碎是一复杂的物理化学过程。

在机械力的不断作用下，起始阶段主要是颗粒尺寸的减小和表面积的增大，但是达到一定程度后，由于小颗粒的聚集而出现粉磨平衡。

粉磨平衡并不意味着粉体的性质不变，若继续施加机械应力，能量会以多种形式贮存起来。

粉磨过程中机械能用于生成新表面的部分仅为1%，而以弹性应力造成的局部应力集中形式的贮能为10%-30%，另外还可通过粉体结构变化（表面结构变化、晶格畸变、多晶转变等）将一部分能量贮存起来，其余则以热能的形式散发。

机械力化学在纳米无机材料制备中的应用摘要：本文首先介绍了机械力化学技术的发展情况，然后对机械力化学效应进行了介绍，接着介绍了机械力化学制备纳米材料的基本原理，最后介绍了机械力化学合成纳米材料的应用。

关键词：机械力化学；纳米无机材料；应用一、前言化学领域是有着许多分支的学科，其中机械力化学是一门新兴的交叉型学科，已经成为了一种制备纳米材料的重要方法。

二、机械力化学技术的发展机械力化学法发展历史已久，早在原始社会人们就利用钻木取火，这也是机械力化学法最早的应用之一。

如今，机械力化学仍在人们许多活动领域取得了广泛的应用。

在传统的采矿和军事技术中，爆炸对撞击和摩擦的敏感性的利用就是很好的一个例子。

1893 年Lea 是最早进行有关机械力化学实验的，在研磨HgCl2 时观察到有少量Cl2 逸出，说明HgCl2 有部分分解，而HgCl2 在蒸发的状态下不发生分解，这说明局部温升不是引发分解的原因。

20 世纪20 年代德国的Osywald 对机械力化学的发展做出了重要的贡献，他根据化学能量来源的不同对化学学科进行了分类，首次提出了机械力诱发化学反应的机械化学的分支，并对机械能和化学能之间的联系进行了理论分析，但对机械力化学的基本原理尚不十分清楚。

20 世纪50 年代，Peters 和Cremer 对机械力化学反应进行系统研究并发表了《机械力化学反应》的论文。

直到60 年代末期，机械力化学在材料科学和应用领域取得了关键性的进步，并已经通过球磨技术制备了镍基和铁基氧化物弥散强化合金。

三、机械力化学效应机械力化学效应是通过对物质施加机械力而引起物质发生结构及物理化学性质变化的过程。

在机械力的不断作用下，起始阶段主要是物质颗粒尺寸的减小和比表面积的增大，但是达到一定程度后，由于小颗粒的聚集而出现粉磨平衡，但并不意味着粉磨过程中粉体的性质不变，事实上它会发生诸多的机械力化学效应。

1、晶体结构的变化在超细粉碎过程中，随着机械力的持续作用，矿物的晶体结构和性质会发生多种变化，如颗粒表面层离子的极化变形与重排，使粉体表面结构产生晶格缺陷、晶格畸变、晶型转变、结晶程度降低甚至无定形化等。