液相法制備超細(xì)粉體的原理特點(diǎn)

1、精選文檔精選文檔PAGEPAGE4精選文檔PAGE液相法制備超細(xì)粉體的原理及特色一、超細(xì)粉體資料任何固態(tài)物質(zhì)都有必定的形狀，據(jù)有相應(yīng)空間，即擁有必定的大小尺寸。我們往常所說(shuō)的粉末或細(xì)顆粒，一般是指大小為1毫米以下的固態(tài)物質(zhì)。當(dāng)固態(tài)顆粒的粒徑在0.1m一10m之間時(shí)稱(chēng)為微細(xì)顆粒，或稱(chēng)為亞超細(xì)顆粒，空氣中飄蕩的灰塵，多半屬于這個(gè)范圍。超細(xì)粉往常是指粒徑為1100nm的微粒子，其處于微觀粒子和宏觀物體之間的過(guò)渡狀態(tài)。因?yàn)闃O細(xì)的晶粒大批處于晶界和晶粒內(nèi)，缺點(diǎn)的中心原子以及其自己擁有的量子體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)，介電限域效應(yīng)和宏觀量子地道效應(yīng)，使超細(xì)粉體資料在光、電、磁等方面表現(xiàn)出其余資料所不

2、具備的特征，是重要的高科技的構(gòu)造和功能資料，因此遇到極大的關(guān)注，當(dāng)前在冶金、化工、輕工、電子、航天、醫(yī)學(xué)和生物工程等領(lǐng)域有著寬泛的應(yīng)用。當(dāng)前，超細(xì)粉的研究主要有制備、微觀構(gòu)造、宏觀性能和應(yīng)用等四個(gè)方面，此中超細(xì)粉的制備技術(shù)是重點(diǎn)，因?yàn)橹苽涔に嚭瓦^(guò)程控制對(duì)納米微粒的微觀構(gòu)造和宏觀性能擁有重要的影響。二、液相法制備的主要特色1）可將各樣反響的物質(zhì)溶于液體中，能夠精準(zhǔn)控制各組分的含量，并實(shí)現(xiàn)了原子、分子水平的精準(zhǔn)混淆。2）簡(jiǎn)單增添微量有效成分，可制成多種成分的均一粉體。3）合成的粉體表面活性好。4）簡(jiǎn)單控制顆粒的形狀和粒徑。（5）工業(yè)化生產(chǎn)成本較低。6）液相法可分為物理法和化學(xué)法三、超細(xì)粉體的液相制

3、備方法制備納米粉體的液相方法主要有液相積淀法、溶膠-凝膠法、水熱法、微乳液法等。（一）積淀法積淀法是在原料溶液中增添適合的積淀劑，使得原料液中的陽(yáng)離子形成各樣形式的積淀物，而后再經(jīng)過(guò)慮、清洗、干燥，有時(shí)還需加熱分解等工藝過(guò)程制得納米粉體的方法。積淀法擁有設(shè)施簡(jiǎn)單、工藝過(guò)程易控制、易于商業(yè)化等長(zhǎng)處，能制取數(shù)十納米的超細(xì)粉。積淀法可分為共積淀法、直接積淀法、平均積淀法和水解法等。1、共積淀法在混淆的金屬鹽溶液中加入適合的積淀劑，因?yàn)榻怆x的離子是以均一相存在于溶液中，經(jīng)反響后能夠獲取各樣成分擁有均一相的積淀，再進(jìn)行熱分解獲取高純超細(xì)粉體。假如原料溶液中有2種或2種以上的陽(yáng)離子，它們以均相存在于溶液中

4、，加入積淀劑進(jìn)行積淀反響后，便可獲取成分均一的積淀，這就是共積淀法。它是制備含有2種以上金屬元素的復(fù)合氧化物超微粉的重要方法。采納共積淀法制備納米粉體，反響物需充分混淆，使反響兩相間擴(kuò)散距離縮短，以有益于晶核形成，同時(shí)要注意控制生成產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量比。不足之處是剩余的積淀劑會(huì)使溶液中的所有正離子作為密切混淆物同時(shí)積淀。利用共積淀法制備超細(xì)粉體時(shí)，清洗工序特別重要。別的，離子共積淀的反響速度也不易控制。2、直接積淀法這類(lèi)方法是使溶液中的金屬陽(yáng)離子直接與積淀劑發(fā)生化學(xué)反響而形成積淀物。3、平均積淀法平均積淀法是在溶液中加入某種物質(zhì)，這類(lèi)物質(zhì)不會(huì)馬上與陽(yáng)離子發(fā)生反響生成積淀，而是在溶液中發(fā)生化學(xué)反響遲

5、緩地生成積淀劑。是利用某一化學(xué)反響使溶液中的構(gòu)晶離子由溶液中遲緩而平均地產(chǎn)生出來(lái)的方法。該方法的長(zhǎng)處是顆粒平均致密，能夠防止雜質(zhì)的共積淀。弊端是反響時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。4、水解積淀法水解積淀法是指經(jīng)過(guò)原料溶液的PH值或許經(jīng)過(guò)改變?cè)弦簻囟榷菇饘匐x子水解產(chǎn)生積淀。水解積淀法以無(wú)機(jī)鹽為原料，擁有原料廉價(jià)、成本低的優(yōu)勢(shì)，是最經(jīng)濟(jì)的制備方法。除此以外，它還擁有諸多長(zhǎng)處，最明顯的一點(diǎn)就是能夠在常溫常壓條件下，采納簡(jiǎn)單的設(shè)施，于原子、分子水平上經(jīng)過(guò)反響、成核、成長(zhǎng)、采集或辦理而獲取高純度的、組分均一的、尺寸達(dá)幾十納米的超細(xì)體。別的它還能夠精準(zhǔn)控制化學(xué)構(gòu)成，簡(jiǎn)單增添微量的有效成分，制備粉體的表面活性好。易控制顆粒的

6、形狀和粒徑?？墒牵?yàn)橐欢ń?jīng)過(guò)液固分別才能獲取積淀物，要完好洗凈無(wú)機(jī)雜質(zhì)離子較困難；另一個(gè)需要特別重視的問(wèn)題是簡(jiǎn)單形成聚會(huì)體，如控制不妥，聚會(huì)將會(huì)嚴(yán)重影響分體的后續(xù)使用。（二）溶膠-凝膠法溶膠-凝膠工藝是60年月發(fā)展起來(lái)的一種超細(xì)粉體的制備工藝，它是指金屬有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物經(jīng)過(guò)溶膠-凝膠化和熱辦理形成氧化物或其余固體化合物的方法。采納溶膠-凝膠工藝擁有反響溫度低（往常在常溫下）、設(shè)施簡(jiǎn)單、工藝可控可調(diào)等特色。別的，溶膠-凝膠工藝還防止了積淀法中以無(wú)機(jī)鹽為原料的陰離子污染問(wèn)題，提升了納米粉體的純度?？墒牵泊嬖谠铣杀靖叩牟蛔?，并且為了除掉化學(xué)吸附的羥基和烷基團(tuán)，粉體煅燒工序必不行少。（三）水熱法

7、水熱法制備納米粉體是在特制的密閉反響容器里，采納水溶液作為反響介質(zhì)，經(jīng)過(guò)對(duì)反響容器加熱，創(chuàng)建一個(gè)高溫、高壓反響環(huán)境，使前驅(qū)物在水熱介質(zhì)中溶解，從而成核、生長(zhǎng)，最后形成擁有必定粒度結(jié)晶形狀的晶粒。水熱法原理是利用了很多化合物高平和高壓的水溶液中表現(xiàn)出與常溫下不一樣的性質(zhì)。水熱法能直接制得結(jié)晶優(yōu)秀的粉體，不需作高溫灼燒辦理，防止了在此過(guò)程中可能形成的粉體硬聚會(huì)，并且經(jīng)過(guò)改變工藝條件，可實(shí)現(xiàn)對(duì)粉體粒徑、晶型等特征的控制，所以，水熱法合成的陶瓷粉體擁有分別性好，無(wú)聚會(huì)或少聚會(huì)，晶粒結(jié)晶優(yōu)秀，晶面顯現(xiàn)完好等特色，同時(shí)，因經(jīng)過(guò)重結(jié)晶，所以制得的粉體純度高。（四）微乳液法微乳液法是由表面活性劑、助表面活性劑、油和水構(gòu)成的透明的、各向同性的熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)。當(dāng)微乳液系統(tǒng)確立后，超細(xì)粉的制備是經(jīng)過(guò)混淆2種含有不一樣反響物的微乳液實(shí)現(xiàn)的。微乳液中的反響達(dá)成后，先將超細(xì)顆粒與微乳液進(jìn)行分別，再用有機(jī)溶劑沖洗以去除附在粒子表面的油和表面活性劑，最后在必定溫度下干燥，煅燒獲取超細(xì)粉。微乳液法的重點(diǎn)是制備微觀尺寸平均、可控、穩(wěn)固的微乳液。微乳法擁有不需加熱、設(shè)施簡(jiǎn)單、操作