【采矿课件】第9章粉体制备

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1、第9章粉体制备习题解答1•微细颗粒、纳米颗粒、粉体颗粒一般是如何划分的？【解】微细颗粒：10§〜107的颗粒；纳米颗粒：ICT?〜109的颗粒；粉体颗粒：ICT?〜10乍的颗粒；2.纳米颗粒的纳米效应包括哪些方面？为什么纳米颗粒具有这样的特殊效应？【解】纳米颗粒的纳米效应：（1）表面效应：纳米颗粒尺寸小，表面大，位于表面的原子占相当大的比例；表面原子的彩响不能够忽略，所以纳米颗粒具冇高的比衣而积和比衣而能，会使纳米颗粒农而成为极活泼的农面，大大增强了纳米颗粒的活性和化学反应性：（2）体积效应：纳米颗粒体积极小，所包含的原子数很少，相应的

2、质量极小。因此，许多现彖就不能用通常有无限个原子的块状物质的性质加以说明，这种特殊的现象通常称Z为体积效应；（3）小尺寸效应：当纳米颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米颗粒表面层附近原子密度减小，这将导致声、光、电磁、热力学等特性均会出现新的小尺寸效应；（4）量子尺寸效应：当粒子尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象,纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级，以及能隙加宽而发生

3、发光带或吸收带由长波长移向短波长的“蓝移"现彖；（5）宏观量子隧道效应：微观粒了具有贯穿势垒的能力。3.为什么纳米颗粒具有特殊吸附行为、特殊化学反应活性和催化性质?【解】纳米颗粒因其粒径小，比农面积大，农面原子数多及农面原子配位不饱和性导致大量的悬空键和不饱和键存在，使得纳米颗粒的具冇特殊吸附行为，特殊化学反应活性和催化性质。2.超细颗粒和纳米颗粒有哪些方面的应用？【解】超细颗粒应用：一般可以利用其熔点降低、烧结温度降低、溶解度增大、反应能力提高及催化活性增人等特性，以强化和加速生产过程的进行，并改善产品性能。纳米颗粒应用：（1）在复合

4、材料中使用纳米颗粒，组成微父合材料或纳米级复合材料，使复合材料的性能显著得到加强；（2）将刚生成的纳米颗粒与气体混合，从运送管末端的喷嘴喷出到基板上，即可形成致密的薄膜;（3）近年纳米颗粒已推广到医疗中使用。将铁纳米颗粒和药物混在-•起,用对身体适应性良好的高分子包裹，成为微胶癲。经过血管向体内投放这种药物，然后从体外对微胶蝕进行磁控制，将药物引到选择性疾病的部位；（4）用纳米颗粒检测细胞活性。3.粉体的物理制备方法主要有哪些？【解】粉体的物理制备方法：机械粉碎法，熬发凝聚法，离子溅射法，冷冻干燥法，火花放屯法，活化氢一熔融反应法等。4

5、.粉体的化学合成法主要有哪些？【解】粉体的化学合成法：气相法包括气相化学反应法（气相分解法，气相合成法），激光诱导气相化学反应法，等离子体加强气和化学反应法；液相法包括沉淀法（共沉淀法，均匀沉淀法，水解沉淀法），水热合成法，喷雾热解法（喷雾干燥法，喷雾水解法，喷雾焙烧法，喷雾燃烧法），溶胶一凝胶法，Y射线辐照法电子辐照法，相转移法；固相法包括化合或还原化合法，制収硼化物的碳化硼法，口蔓延高温合成法，固相热分解法。5.试比较粉体的物理制备方法于化学合成法的特点和应用？【解】粉体的化学合成是从物质的原子、离子或分子入手，经过化学反应形成晶核

6、以产生晶粒，并使晶粒在控制之下氏大到其尺寸达到要求的大小。化学介成粉体的优点是能得到极微细的颗粒，即纳米颗粒，且颗粒尺寸比较均匀，颗粒的纯度高：其不足之处是制备过程比较复杂，产量较低，成木较高。物理方法制备粉体主要涉及到蒸发、熔融、凝尚、形变、粒径变化等物理变化过程。制备接近理想的超微颗粒材料，一般采用各种高技术开发制备粉体的新方法，如利用激光技术、等离了体技术、电子束技术和离子束技术制备了一系列高质昴的粉体颗粒。采用高科技手段制备超微颗粒具冇很人的优越性，可以制备出粒度均匀、高纯、超细、球状、分散性好、粒径分布窄、比表而积大的优良粉体

7、。然而，高技术制粉也同样面临着一个严重的问题，就是如何提高产品产率，实现工业化。&表面改性的目的是什么？它主要针对何种粉体材料？【解】表面改性定义及目的：（1）对无机矿物填料表面进行改姓，以改善其表面的物理化学特性，增强其与基质，即冇机高聚物或树脂等的和容性，提高其在有机基质中的分散性，以提高材料的机械强度及综合性能;（2）提高涂料或油漆屮颜料的分散性并改善涂料的光泽、着色力、遮盖力和耐候性、耐热性、保光性、保色性等；（3）对一些粉体原料进行表面处理，使其赋予制品良好的光泽和装饰效杲；（4）为了保护环境，满足健康法的要求，对某些对健康冇

8、害的原料进行表面处理，使得对人体无害的和对环境不构成污染，乂不影响其使用性能的其他化学物质覆盖、封闭其表而活性点,以维持在耒來矿产品市场上的位置；对某些用作将细铸造、油井钻探等的石英砂进行表面涂敷以改善其粘