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納米顆粒制備及納米砂磨機(jī)

古老的納米顆粒固相制作方法是球磨,但是球磨所能達(dá)到的細(xì)度是非常有限的,納米砂磨機(jī)的誕生延續(xù)并升級了經(jīng)典球磨的研磨方法,挑戰(zhàn)了研磨的極限(1-50nm),使超細(xì)納米級的研磨成為可能。

固相制備大致分為化學(xué)法和機(jī)械法。用化學(xué)法制備過程中必定有化學(xué)反應(yīng)伴生,并重新構(gòu)成新的物質(zhì)形成粉體,較重要的方法有熱分解法。

1.熱分解法

熱分解的物料為固相,分解后目標(biāo)產(chǎn)物為固相,其余為氣相,進(jìn)行這類制備的原料主要有以草酸鹽為主的有機(jī)酸鹽,其分解溫度低,產(chǎn)生的氣體多數(shù)為CO2和水蒸氣。草酸與多種金屬可形成草酸鹽,而且這些有機(jī)酸鹽易于提純獲得。一些金屬的草酸鹽及其分解溫度見表6-4。

2.機(jī)械法 磨碎法屬于機(jī)械法之一,但用磨碎法制備納米級的顆粒,則與一般磨碎又有區(qū)別。

由于磨碎的細(xì)度大大增加,機(jī)械力化學(xué)的現(xiàn)象較突出。因此,磨碎所得的顆粒與原物質(zhì)結(jié)構(gòu)不一樣,不會是純物質(zhì),經(jīng)常是納米金屬間化合物。

納米顆粒制備 常用的方法是納米砂磨機(jī),它是大量制備納米晶粉末的較經(jīng)濟(jì)的方法,不少科學(xué)研究表明,純金屬、端際固溶體和金屬間化合物可以通過納米砂磨機(jī)制成納米顆粒,顆粒尺寸決定于球磨條件和材料成分。由于所制

備的產(chǎn)品粒度很細(xì),故研磨介質(zhì)的直徑也很小,如采用1mm的介質(zhì)磨球,可產(chǎn)生l-2um的超細(xì)顆粒,用回轉(zhuǎn)磨則可制備粒度為0.2-1um的Al2O3超微顆粒。又如Ti-10%Cu(原子比)經(jīng)納米砂磨機(jī)合金化后形成6-8nm的顆粒,由于Cu在晶

界的偏析,阻礙了顆粒成長,使得該納米晶粒非常穩(wěn)定。

除球磨機(jī)跟納米砂磨機(jī)外,還有其他磨沖機(jī)也可用于超細(xì)顆粒的制備,如膠體磨、氣流磨等。

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