超细粉体的三种类型
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超细粉体的制备方法
超细粉体的制备方法有很多种,常见的包括以下几种:
1. 气相法:将化学反应产生的气体混合等离子体中,通过物理和化学反应使气态物质转变为粉末。
2. 溶剂法:将所需材料溶于有机溶剂或水中,在适当条件下,将溶液慢慢蒸发干燥,得到超细粉末。
3. 机械法:通过机械剪切、碾磨和冲击等机械力量作用,将粗粉末不断细化。
4. 化学沉淀法:将水溶性物质溶解于水中,在控制pH值的情况下加入化学试剂,产生沉淀物,然后进行干燥和烘烤,得到超细粉末。
5. 等离子体法:将所需材料在大气压下暴露于等离子体中,利用等离子体的热、光、化学反应以及激波力等效应制备超细粉末。
6. 真空喷雾法:将所需材料通过喷雾喷入真空环境中,利用强大的气相冷却作用,使溶液迅速凝固成超细粉末。
7. 物理气相法:通过高功率激光或电弧等方式将金属材料蒸发,形成高温高压等离子体,利用等离子体的力和能量将其制备成超细粉末。
超细粉体的概念世界化工网_任何固态物质都占有相应的空间,并且具有一定的形状和大小,即具有一定的体积.通常我们所说的粉末或细颗粒,一般是指大小为1mm一下的固态物质.当固态颗粒的粒径在0.1~10μm之间时,可称为微细颗粒,或称为亚超细颗粒/而当粒径达到0.1μm以下时,则称为超细颗粒.因此,超细粉体材料即指粒径在1~100nm范围内介于院子,分子与宏观物体之间的粉体材料.超细颗粒按其大小可以分为三个档次:大超细颗粒:粒径在0.1~0.01μm之间;中超细颗粒:粒径在0.01~0.002μm之间;小超细颗粒:粒径在0.002μm以下;超细粉体的特性超细粉体是介于大块物质和院子或分子之间的中间物质,是处于原子簇和宏观物体交接的区域.从微观和宏观的观点看.它即不是典型的微观系统,也不是典型的宏观系统,是介于二者之间的介观系统.它具有一些列新异的物理化学特征.这里涉及到体相材料中所忽略的活根本不具有的基本物理化学问题.由于超细粉体保持了原有物质的化学性质,而在热力学上又是不稳定的,所以对它们的研究与开发,是了解微观世界如何过渡到宏观世界的关键.随着研究手段,特别是电子显微镜的迅速发展,使得可以清楚的看到超细颗粒的大小和形状,对超细粉体的研究更加深入了.超细颗粒具有熔点低,化学活跃性高,磁性强,热传导性,对电磁波一场吸收等特性,使它具有广阔的应用前景。
超细颗粒的直径越小,其熔点的降低越显著。
例如,块状银的熔点是900℃,而银的超细颗粒的熔点可降至100℃以下,能溶于热水;块状金的熔点为1064℃,而粒径为0.002μm的超细金粉其熔点仅为327℃.超细粉体的熔点低使得在较低的温度下可以对金属,合金或化合物的粉末进行烧结,制造各种机械部件.这样不仅能节省能耗,降低制造工艺的难度,更重要的是可以得到性能优异的部件.如高熔点材料WC,SiC,BN,Si3N4 等作为结构材料,其制造工艺需要高温烧结,当使用超细颗粒时,就可以再很低的温度下进行,并且不需要添加剂就可以获得高密度烧结体.这对高性能无机结构材料的广泛应用提供了更具现实意义的制造工艺.超细颗粒具有很高的化学活性.这是由于它的直径越小,其总表面积就越大,表面能相应增加,使其化学活性增大.据此特性可作为高校催化剂,用于火箭固体燃料的助燃添加剂.研究表明,以超细颗粒Ni和Cu-Zn合金为主要成分制成的催化剂,在有机物加氢方面的效率是传统催化剂效率的10倍;在固体火箭燃料中,加入不到1%重量的超细铝粉和镍粉,每克然老的燃烧热量可增加一倍左右.超细颗粒有其特有的光学性质.超细颗粒准过的金属完全失去了金属光泽,颗粒的粒度越小,越细,呈现的黑色越深.这是由于超细颗粒金属对光波的完全吸收而造成的.这一特性除了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等.若将超细颗粒状的三氧化二铁于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光性,而对紫外线又具有良好的吸收性,将其添加到塑料中,可制成防紫外光的透明塑料容器,其透明度比褐色玻璃优越得多;将其添加到食品包装袋中,能保护食品不受紫外光作用,使其有效延长保鲜期.超细颗粒的另一特征是具有很强的磁性,使他们在磁性材料中的应用得到了迅速的发展.含有γ-Fe2O3或CrO2的磁粉以及用作超细颗粒的金属研制出的超高密度的磁性录音带盒录像带,将其录密度是以往的10倍,并具有较好的稳定性.他们的应用范围尚在不断的扩大,在新型液态胶状磁流体材料,机械密封,扬声器等方面都得到了应用.超细颗粒在催化,低温烧结,复合材料,磁性信息材料,新功能材料,隧道功能,医药及生物工程方面都得到了应用,并取得了非常令人满意的结果.可以预料,超细颗粒材料将成为21世纪的重要新型功能材料.对超细粉体的研究,已有四五十年的历史,它与塑料,橡胶工业发展密切相关.最初的研究仅限于白炭黑和碳酸钙作为塑料,橡胶的填充材料,随着研究的不断深入,不在是单纯的填充料.20世纪80年代对纳米材料的研究得到了迅速的发展,人们不断发现超细粉体材料的一些新的特性,为超细粉体的研究和应用开闭了一个新的前景广阔的领域.。
超细粉体的表征方法、技术及其应用进展综述冯文超1,2,李军1,21昆明理工大学化工学院2云南瑞升烟草技术(集团)有限公司摘要:本文介绍了超细粉体的制备\其表征方法及应用现状,对其应用前景进行了展望。
关键词:超细粉体;制备;表征;应用Representation methods,process technology and application inprogress of ultrafine powderWenchao Feng1,2,Jun Li1,21 Faculty of Chemical Engineering of KunMing University of Science and Technology2 YunNan Reascend Tobacco technology (group)Co.,LTDAbstract: This paper introduces the process of ultrafine powder and characterization meth-ods.Summarizes the present situation of the application of ultrafine powder from material,b iological medicine,Chinese medicine and chemical industry and so on.And its applicationin future is prospected.Key words: ultrafine powder;characterization;process;application0前言超细粉体(又称超微粉体),一般是指物质粒径在10μm以下,并具有微粉学特征的粉体物质。
通常又分微米粉体、亚微米粉体及纳米粉体。
粒径大于lμm的粉体称为微米粉体,粒径处于0.1-lμm之间的粉体称为亚微米粉体,粒径处于0.001-0.1μm之间的粉体称为纳米粉体。
超细陶瓷粉体的团聚及解决措施
粉体团聚是陶瓷材料制造过程中一个不容忽视的问题,对于特种陶瓷来说更是尤为重要,它关系到陶瓷的烧结,陶瓷的微观结构,进而影响陶瓷材料的性能。
一、团聚体
在一般原始粉料(粉体)中常常含有一定数量的在一定力作用下结合成微粉团,即团聚体。
团聚体内的颗粒称为一级颗粒,它们之间的气孔称为一级气孔,团聚体本身称为二级颗粒。
团聚体结构示意图1所示:
图1 团聚体结构示意图
二、粉体的团聚的种类
团聚体的种类按作用力的性质分为两种形式:一是硬团聚,二是软团聚。
软团聚由颗粒间的范德华力、库仑力或毛细管等较弱的力所致。
该团聚可以通过溶剂分散或者施加轻微的机械力如超声、研磨等方式消除。
原料在煅烧或者高温处理过程中由于产生较强的化学键合形成的微粒团称为“硬团聚体”,一般外力难以将它拆开,需经过特殊工艺才能消除。
a.软团聚体;b.硬团聚体
图2 粉体软团聚体与硬团聚体的结构示意图
三、粉体团聚对烧结度的影响
无论是“软团聚体”还是“硬团聚体”,其尺寸、分布、数量及性质对烧结体的显微结构与性能均有较大的影响。
液相法制备超细粉体摘要:本文介绍了液相法制备超细粉体的原理及特点,简介超细粉体的液相制备方法,并举实例-使用涂布方法在PET上涂消影层。
关键词:超细粉体;液相法;涂布引言超细粉体,是指粒径在微米级到纳米级的一系列超细材料。
按照我国矿物加工行业的共识,将超细粉体定义为粒径100%小于30um的粉体。
按照粒度的不同,超细粉体通常分为:微米级(粒径1~30um)、亚微米级(粒径1~0.1μm)和纳米级(0.001~0.1um)。
由于粒径的大幅减小,超细粉体表现出了块状材料所不具有的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧穿效应,因而在热、光、磁、化、力等性能上有较大差异。
超细粉体所具有的这些特异性能使之在汽车、化工、复合材料、生物工程和医学等领域获得广泛应用。
目前,超细粉的研究主要有制备、微观结构、宏观性能和应用等四个方面,其中超细粉的制备技术是关键,因为制备工艺和过程控制对纳米微粒的微观结构和宏观性能具有重要的影响。
1超细粉体的制备方法超细粉体的制备通常有物理和化学两种方法,物理方法中又划分为干法和湿法两种,化学方法中又分为固相法、液相法和气相法。
其中固相法分为机械粉碎法、超声波粉碎法、热分解法、爆炸法等,气相法分为真空蒸发法、气相化学反应法、等离子体法、激光法等,液相法分为沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法、喷雾热分解法、乳化液法、高分子聚合法等。
本文主要介绍液相法相关内容。
2超细粉体的制备方法2.1沉淀法沉淀法是在原料溶液中添加适当的沉淀剂,使得原料液中的阳离子形成各种形式的沉淀物,然后再经过虑、洗涤、干燥,有时还需加热分解等工艺过程制得纳米粉体的方法。
沉淀法具有设备简单、工艺过程易控制、易于商业化等优点,能制取数十纳米的超细粉。
沉淀法可分为共沉淀法、直接沉淀法、均匀沉淀法和水解法等。
2.1.1共沉淀法在混合的金属盐溶液中加入合适的沉淀剂,由于解离的离子是以均一相存在于溶液中,经反应后可以得到各种成分具有均一相的沉淀,再进行热分解得到高纯超细粉体。
关于粉体的基础知识(一)喷雾干燥不仅是一项干燥工艺,而且,也是一种制备粉体的工艺方法。
粉体产品的后期分析与测试,也是验证喷雾干燥工艺过程是否合理的重要依据。
因此,喷物干燥工艺与粉体科学是密不可分的,下面就介绍一下关于粉体的一些基本概念。
一、什么是粉体粉体是无数个细小颗粒的集合,它是固体物质的一种特殊形式。
通常,我们将粉体做如下分类:近些年,关于纳米粉体(材料)的概念在国内外十分流行,其定义在各个领域也不完全一致。
广义的定义是指其颗粒三维尺寸中至少一维处于纳米尺寸时,即是纳米粉体(材料)。
但是如果从严格的材料物理学角度来说,通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸,都在100nm以下。
因此,严格的定义,应是1nm~100nm之间的颗粒,才是真正意义的纳米粉体(材料)。
实验型喷雾干燥机所制备的粉体粒径范围,根据物料和工艺参数的不同,一般在1~50μm之间,通常最小可制备出1~3μm左右的颗粒。
如图(1)所示,是用L-117实验室微型喷雾干燥二、粉体的组成单元------颗粒颗粒是具有一定尺寸和形状的微小物体,是组成粉体的单元。
其最基本的特征就是大小。
我们经常会提到一个颗粒的重要指标,那就是粒径,即直径。
这里我要强调,只有对于严格的球形颗粒,才有真实的、唯一的直径。
而在喷雾干燥工艺中,由于物料和工艺参数的不同,产品形状各异,例如:实心球状、空心球状、圆盘状、碎裂状,以及无规则(表面塌陷、突起等)的近似球体等。
而对于非球形颗粒,则很难用单一的粒径参数来对其描述。
为了便于理解,我们以图(2)所示的一个圆柱体颗粒为例,介绍一下目前粒径的几种表示方式:三、粉体的组成形式------颗粒群由许多粒度分散、大小不连续的颗粒所组成的集合体,称为颗粒群。
喷雾干燥方法所制备的粉体,实际上就是一个庞大的颗粒群。
而在这些颗粒群中,除了对单一颗粒大小进行表述外,众多颗粒大小的均匀性如何,也是我们十分关注的指标。
如何表述粉体的粒度分布状况呢?我们通常会描述出一系列不同粒径颗粒分别占粉体总量的百分比,这就是粒度分布。
混凝土中添加超细粉体的应用技术一、引言混凝土是一种重要的建筑材料,其结构稳定、强度高、抗压性能好等特点使其得到广泛应用。
但是,在长期使用中,混凝土会出现裂缝、龟裂等问题,降低了其使用寿命。
为了提高混凝土的性能,提高其抗裂性能和耐久性,一种有效的方法是添加超细粉体。
二、超细粉体的概念超细粉体是指粒径在1-100微米之间的粉末材料。
由于其颗粒非常细小,表面积大,能够更好地填充混凝土内部的微小空隙,进而提高混凝土的密实性、强度和耐久性。
三、超细粉体的种类1.硅灰石粉:硅灰石粉是一种由石灰石和石英石经高温煅烧后得到的粉末材料,其主要成分为SiO2和CaO。
硅灰石粉具有优良的活性和细度,能够填充混凝土中的微小孔隙,提高混凝土的密实性和强度。
2. 滑石粉:滑石粉是一种由滑石矿石经加工制成的粉末材料,其主要成分为MgO和SiO2。
滑石粉具有优良的填充性能和抗裂性能,能够改善混凝土的抗裂性能和耐久性。
3. 硅灰土:硅灰土是一种由硅酸盐矿物经加工制成的粉末材料,其主要成分为SiO2和Al2O3。
硅灰土具有优良的活性和细度,能够填充混凝土中的微小孔隙,提高混凝土的密实性和强度。
四、超细粉体的应用技术1. 超细粉体的添加量:超细粉体的添加量应该根据混凝土的使用要求和工艺要求来确定。
一般来说,硅灰石粉和滑石粉的添加量应该在5%-15%之间,硅灰土的添加量应该在10%-20%之间。
2. 超细粉体的加工:超细粉体的加工应该在混凝土的配合设计中进行。
在混凝土的配合设计中,应该根据混凝土的使用要求和工艺要求来确定超细粉体的加工方法和加工参数。
3. 超细粉体的混合:超细粉体的混合应该在混凝土的制备过程中进行。
在混凝土的制备过程中,应该先将水和超细粉体混合,然后再将混合物加入到混凝土中进行混合。
4. 超细粉体的表面处理:为了提高超细粉体的活性和细度,可以采用表面处理技术。
表面处理技术可以通过包覆、润湿、离子交换、化学修饰等方式来实现。
超细粉体的应用及其超细粉体的应用及其表面表面表面改性机理改性机理改性机理浅析浅析刘涛(上海汇精亚纳米新材料有限公司凤阳汇精纳米新材料科技有限公司)功能材料是高分子材料研究、开发、生产和应用中最活跃的领域之一,在材料科学中具有十分重要的地位。
超细粉体不仅是一种功能材料,而且其为新的功能材料的复合更使之具有广阔的应用前景,在国民经济各个领域都有着广泛的应用,起着极其重要的作用。
一:超细粉体的性质及应用1.超细粉体表面特性超细粉体科学与技术是近年来发展起来的一门新的科学技术,是材料科学的一个重要组成部分。
对于超细粉体统一定义,一般将粒径大于1μm 的粉体称为微米粉体,粒径处于0.1-1μm 之间的粉体称为亚微米粉体,粒径小于100nm 的粉体称为纳米粉体,也有人将粒径小于3μm 的粉体称为超细粉体。
超细粉体通常又分为微米粉体、亚微米粉体及纳米粉体。
超细粉体的粒径与其特性的关系如下表所示。
2.超细粉体表面结构根据晶体的空间结构,可以分为四种类型紧密堆积结构、骨架结构、层状结构和链状结构。
晶体受外力作用破坏时,将沿着晶体构造中键合力最弱的地方断裂。
在断裂面上均产生得不到补偿的断键,即不饱和键。
不同化学组成的超细粉体在新鲜表面具有极不相同的不饱和度。
根据断裂键能的性质,表面不饱和键有强弱之分,断裂面以离子键和共价键为主的是强不饱和键,表面为极性表面断裂面以分子键为主的为弱不饱和键,表面为非极性表面。
超细粉体不同,表面官能团的种类和数量不同,同一超细粉体表面官能团有一定的分布。
3、超细粉体的应用(1)超细粉体在塑胶领域中的应用超细粉体在化工领域中的应用十分广泛,在涂料、塑料、橡胶、造纸、催化、裂解、有机合成、化纤、油墨等领域都有广泛的应用。
在塑料行业,将超细粉体与塑料复合可起到增强增韧的作用,如将纳米碳酸钙表面改性后,对材料的缺口抗冲击强度和双缺口冲击强度的增韧效果十分显著,而且加工性能依然良好。
除此之外,超细粉体的加入,可以改善复合材料的耐老化性,防止塑料光辐射老化,提高塑料制品的使用寿命。
超细粉体分级技术浅析作者:王尚元石伟来源:《中国科技纵横》2016年第07期【摘要】超细粉体是现代工业发展的重要基础,在众多工业领域得到了越来越广泛的应用。
如何对超细粉体进行有效的分级是科研及工程人员需要解决的问题。
笔者首先介绍了分级原理以及设备分类,对粉体分级做了简单的介绍。
后针对分级领域存在的问题进行了深入的分析并提出了在液相以及气相两种情况下的解决方案。
最后对典型的湿法和干法分级设备进行了介绍。
【关键词】超细粉体分级湿法干法粉体技术是支持高科技行业重要的基础技术,现代工程技术的发展要求原料及产品呈粉体状态且具有细而均匀的粒度和低污染的生命周期。
粉体的超细化使得材料的理化性质发生巨大的变化,这种变化可以让普通的传统材料具有了广阔的应用范围同时也大幅提高了产品附加值。
目前超细粉体在生物工程、化工、冶金、电子、国防及其他高精尖技术领域有着广泛有效的应用。
超细粉原料是结构材料的基础原料,其本身同时也是一种具有特殊功能的材料,为优质耐火材料、精细陶瓷、电子元件、生物工程处理以及与精细化工有关的材料等许多领域所必需。
随着超细粉体在众多领域中得到越来越广泛的应用粉体分级技术在粉体加工中的地位越来越重要。
用机械法制造的粉体粒度不能满足对超细粉体粒度要求,而分级技术就是把合格的产品分离出来,把不合格的产品再进行再粉碎处理。
1分级原理及分级设备分类1.1分级原理广义上的的分级是利用磁性、化学成分、颗粒粒径、密度、形状、放射性等理化特性的差异而将颗粒分离。
狭义上的分级是根据不同粒径的颗粒在流体中受到离心力、惯性力、重力等外力作用下产生的不同运动轨迹而实现不同粒径颗粒的分级。
1.2分级设备分类粉体的分级技术按所用的流体介质不同可分为湿法分级(介质为水或其它液体)与干法分级(介质为空气)。
湿法分级采用液体作为分级介质,它有着分级精度高、无爆炸性粉尘等优点,但是存在着需要二次处理问题。
干法分级技术是利用空气作为分级介质,运行成本较低,维护方便易行。
超细粉体在水泥中的应用学院:材料科学与工程学院专业:粉体材料科学与工程学号:1105050109姓名:罗雪2014年04月14日使水泥高性能化成为了今后发展的趋势,而超细粉体改性技术是水泥高性能化的主要途径之一。
本文主要介绍了超细粉体(CaCO)对水泥的影响。
超细粉体3加入水泥之后可以加强水泥的强度,填充水泥中的孔隙率,使水泥的性能大大提高。
而且CaCO作为最廉价的纳米材料,应用率更高。
3关键字:水泥;超细CaCO;改性;超细粉体31. 引言 (1)2. 超细粉体的简介 (1)3. 水泥 (1)3.1水泥简介 (1)3.2水泥改性效应 (1)4. 超细粉体在水泥中的应用 (2)5. 用于水泥的超细粉体材料 (2)6. 安徽海螺水泥股份有限公司及其工艺流程 (3)6.1公司简介 (3)6.2水泥生产工艺 (3)CaCO的生产流程 (5)6.3超细37. 致谢 (6)超细粉体在水泥中的应用1.引言近年来,随着城市建设的发展,高层建筑的不断增多,混凝土的性质最近收到了极大的关注。
其中,水灰比越小,即颗粒的含量越多,水泥的强度越高,粒度应越细。
但水泥粒度越细对生产水泥的设备以及原料的要求就越高,生产成本就越高,不能在实际中大规模的生产和应用。
如何在低水灰比下提高水泥的强度以及其他性能成了现代混凝土材料技术发展的一个重要方向。
2.超细粉体的简介超细粉体从广义上讲是从微米级到纳米级的一系列超细材料,在狭义上讲是从微米级、亚微米级到100纳米以上的一系列超细材料。
材料被破碎成超细粉体后由于粒度细、分布窄、质量均匀,因而具有比表面积大、表面活性高、化学反应速度快、溶解速度快、烧结体强度大以及独特的电性、磁性、光学性等特性。
由于超细粉体材料具有特殊的性能,因此进入21世纪以后,超细粉体材料的应用领域不断扩大,机械领域约占40.3%,热能领域占34.6%,电磁领域占12.9%,生物医学领域占8.9%,光学领域占2.4%,其它方面占0.9%。
超超细粉体是现代高技术的起点,是新材料的基础。
超细粉体以其独特的性质,在现代工业中占有举足轻重的地位。
对于超细粉体的粒度界限,目前尚无完全一致的说法。
各国、各行业由于超细粉体的用途、制备方法和技术水平的差别,对超细粉体的粒度有不同的划分,例如日本将超细粉体的粒度定为0.1μm以下。
最近国外有些学者将100μm~1μm的粒级划分为超细粉体,并根据所用设备不同,分为一级至三级超细粉体。
对于矿物加工来说,我国学者通常将粒径小于10μm的粉体物料称为“超细粉体”。
超细粉体的研究始于上世纪60年代,但较全面的研究则是从上世纪80年代开始。
早在上世纪80年代初期,日本已将超细粉体的研究列为材料科学与工程领域的四大研究任务之一,并组织一批科学家对其性质、制备方法及应用等方面进行协作开发研究,美国、前苏联、法国、德国在超细粉体的应用方面也取得了较丰硕的成果。
我国对超细粉体的研究虽然起步较晚, 上世纪80年代后期才开始比较系统的研制开发。
但近几年形成了研究热潮,近年来也取得一定的成效,特别是一些大学和研究所在理论研究和实验室规模及中试水平上有了较大进展。
但总的来说,我国在这一领域与世界先进水平相比仍有一定差距。
超细粉体将随着研究的深入和应用领域的扩大而愈来愈显示其巨大的威力。
§1超细粉体的特性与应用1.1超细粉体的特性根据聚集状态的不同,物质可分为稳态、非稳态和亚稳态。
通常块状物质是稳定的;粒度在2nm左右的颗粒是不稳定的,在高倍电镜下观察其结构是处于不停的变化;而粒度在微米级左右的粉末都处于亚稳态。
超细粉体表面能的增加,使其性质发生一系列变化,产生超细粉体的“表面效应”;超细粉体单个粒子体积小,原子数少,其性质与含“无限”多个原子的块状物质不同,产生超细粉体的“体积效应”,这些效应引起了超细粉体的独特性质。
目前,对超细粉体的特性还没有完全了解,已经比较清楚的特性可归纳为以下几点。
(1)比表面积大。
由于超细粉体的粒度较小,所以其比表面积相应增大,表面能也增加。
超细粉体制备技术研究的内容及发展现状超细粉体制备技术是一种重要的材料制备技术,其应用范围广泛,包括电子、化工、冶金、建筑等领域。
超细粉体的制备技术研究已经成为材料科学领域的热点之一。
本文将介绍超细粉体制备技术的内容及发展现状。
超细粉体制备技术是指将普通粉体通过物理或化学方法加工处理,使其粒径小于100纳米的技术。
超细粉体具有较高的比表面积和较好的物理、化学性能,因此在材料科学领域有着广泛的应用。
超细粉体制备技术主要包括物理法、化学法和生物法三种。
物理法是指通过机械力、热力、光力等物理手段将普通粉体加工成超细粉体。
其中,机械法是最常用的一种方法,包括球磨法、高能球磨法、振动球磨法等。
这些方法通过机械力的作用,使粉体颗粒之间发生碰撞、摩擦和剪切等作用,从而使粒径减小。
热力法则是通过高温处理使粉体颗粒发生熔融、蒸发和氧化等反应,从而使粒径减小。
光力法则是通过激光束的作用使粉体颗粒发生熔融、蒸发和氧化等反应,从而使粒径减小。
化学法是指通过化学反应将普通粉体加工成超细粉体。
其中,溶胶-凝胶法是最常用的一种方法,该方法通过溶胶的形成和凝胶的形成使粉体颗粒减小。
其他化学法还包括气相法、水相法等。
生物法是指通过生物体内的生物反应将普通粉体加工成超细粉体。
其中,微生物法是最常用的一种方法,该方法通过微生物的代谢作用将普通粉体加工成超细粉体。
目前,超细粉体制备技术已经得到了广泛的应用。
在电子领域,超细粉体可以用于制备高性能的电子元器件;在化工领域,超细粉体可以用于制备高性能的催化剂和吸附剂;在冶金领域,超细粉体可以用于制备高性能的金属材料;在建筑领域,超细粉体可以用于制备高性能的水泥和混凝土等。
总之,超细粉体制备技术是一种重要的材料制备技术,其应用范围广泛。
随着科技的不断进步,超细粉体制备技术也将不断发展,为各个领域的材料科学研究提供更好的支持。
粉体材料的发展情况及应用:发展从上世纪 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。
超细粉体从广义上讲是从微米级到纳米级的一系列超细材料 ,在狭义上讲是从微米级、亚微米级到 100 纳米以上的一系列超细材料。
材料被破碎成超细粉体后由于粒度细、分布窄、质量均匀 , 因而具有比表面积大、表面活性高、化学反应速度快、溶解速度快、烧结体强度大以及独特的电性、磁性、光学性等 ,因而广泛应用于电子信息、医药、农药、军事、化工、轻工、环保、模具等领域。
可以预见超细粉体材料将是 21 世纪重要的基础材料。
应用在材料领域的应用超细粉体在材料领域应用广泛。
如磁性材料、隐身隐形材料、高耐磨及超塑材料、新型冶金材料及建筑材料。
利用超细陶瓷粉可制成超硬塑性抗冲击材料 ,可用其制造坦克和装甲车复合板 ,这种复合板较普通坦克钢板重量轻30 %~50 % ,而抗冲击强度较之提高 1~3 倍 ,是一种极好的新型复合材料[2] 。
将固体氧化剂、炸药及催化剂超细化后 ,制成的推进剂的燃烧速度较普通推进剂的燃烧速度可提高 1~ 10 倍[3] ,这对制造高性能火箭及导弹十分有利。
在化工领域的应用将催化剂超细化后可使石油的裂解速度提高 1 ~5 倍 ,赤磷超细化后不仅可制成高性能燃烧剂 ,而且与其它有机物反映可生成新的阻燃材料。
油漆、涂料、染料中固体成分超细化后可制成高性能高附着力的新型产品。
在造纸、塑料及橡胶产品中 ,其固体填料如 :重质碳酸钙、氧化钛、氧化硅等超细化后可生产出高性能的铜板纸、塑料及橡胶产品。
在生物医药领域的应用医药经超细化后 ,外用或内服时可提高吸收率、疗效及利用率 ,适当条件下可改变剂型 ,如微米、亚微米及纳米药粉可制成针剂使用[4] 。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
超细粉体的三种类型
超细颗粒还可以再分为三档:即大、中、小超细颗粒。
粒径在100A 至1000A 之间的称大超细颗粒;粒径在20A 到100A 之间的称中超细颗粒;粒径在20A 以下的称小超细颗粒。
目前中小超细颗粒的制取仍较为困难,因此本节所述的超细粉体材料是指粒径在0.1μm 一0.01μm 之间的固体颗粒。
由此可见,我们所述的超细颗粒是介于大块物质和原子或分子间的中间物质态,是人工获得的数目较少的原子或分子所组成的,它保持了原有物质的化学性质,而处于亚稳态的原子或分子群,在热力学上是不稳定的。
所以对它们的研究和开发,是了解微观世界如何过渡到宏观世界的关键。
随着电子显微镜的高度发展,超细颗粒的存在及其大小、形状已经可以观察得非常的清楚。
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。
银块的熔点为900℃,其超细颗粒的熔点可降至100℃以下,可以溶于热水。
金块的熔点为1064℃,而粒径为20A 的超细颗粒的熔点仅为327℃。
由于熔点降低,就可以在较低的温度下对金属、合金或化合物的粉末进行烧结,制得各种机械部件,不仅节省能耗,降低制造工艺的难度,更重要的是可以得到性能优异的部件。
如高熔点材料
WC,SiC,BN,Si3N4 等作为结构材料使用时,其制造工艺需要高温烧结,当使用超细颗粒时,就可以在很低的温度下进行,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。