金属纳米材料的制备

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1、关键词：金属纳米材料制备摘要：金属纳米材料是指品粒尺寸在纳米量级(通常小TlOOnm)^多品体金属材料。其晶粒细小、晶界体积分数甚大，因而表现出许多普通金属材料所不具备的性能特征。纳米材料高强度源于大量晶界对位错运动阻碍。这种强化途径有别于传统的合金强化和形变强度，是晶粒细化强化的一种极端状态。金属纳米材料的制备方法⑴单相共沉淀沉淀物为单一化合物或单相固溶体时，称为单相共沉淀，亦称化合物沉淀法。溶液中的金屈离子是以具有与配比组成相等的化学计量化合物形式沉淀的.因而，当沉淀颗粒的金属元素Z比就是产物化合物的金属元素Z比时.沉淀物具有在原于尺度上的组成均

2、匀性。这种方法的缺点是适用范围很窄，仅对有限的草酸盐沉淀适用，如二价金属的草酸盐间产生固溶体沉淀。(2)混合物共沉淀如果沉淀产物为混合物时，称为混合物共沉淀。混合物共沉淀过程是非常复朵的，溶液中不同种类的阳离了不能同时沉淀，各种离了沉淀的先后与溶液的pH密切相关。⑶均相沉淀法一般的沉淀过程是不平衡的.但如果控制溶液中的沉淀剂浓度，使之缓慢地增加，则使溶液中的沉淀处于平衡状态，月.沉淀能在整个溶液屮均匀地出现，这种方法称为均相沉淀。通常是通过溶液中的化学反应使沉淀剂慢慢地生成，从而克服了由外部向溶液中加沉淀剂而造成沉淀刑的局部不均匀性，结果沉淀不能在整

3、个溶液屮均匀出现的缺点。(4)喷雾T燥法喷雾热分解法是将已制成溶液或泥浆的原料靠喷嘴喷成雾状物来进行微粒化的一种方法。下图是用于合成软铁氧体超微颗粒的装置模型，用这个装置将溶液化的金属盐送到喷雾器进行雾化。用这种方法所制备的超微颗粒不仅粒径小，而且组成极为均匀。(5)雾化水解法此法是将一种盐的超微粒子，出惰性气体载入含冇金属醇盐的蒸气室，金属醇盐蒸气附着在超微粒的表面，与水蒸气反应分解后形成氢氧化物微粒，经焙烧后获得氧化物的超细微粒，这种方法获得的微粒纯度高、分布窄、尺寸可控。具体尺寸大小主要取决于盐的微粒大小。下图是用雾化水解法合成氧化铝球的装置图

4、。喷雾水解法制氧化铝的装置1墩体气体；2-干燥剂；3过滤器；僦量计；为核炉；強炉；號；◎冷凝器；9加热部件；1咏凝器；11咏解器；12「冷凝器;1片口热部分；14气溶胶出口（6）雾化焙烧法下图所示的是典型的喷雾焙烧装置。呈溶液态的原料用压缩空气供往喷嘴,在喷嘴部位与压缩空气混合并雾化。喷雾后生成的液滴大小随喷嘴而改变。液滴载于向下流动的气流上，在通过外部加热式石英管的同时被热解而成为微粒。硝酸镁和硝酸铝的混合溶液经此法可合成镁、铝尖品右，溶剂是水与卬醇的混合溶液，粒径大小取决于盐的浓度和溶剂浓度，溶液中盐浓度越低，溶剂中甲醇浓度越高，其粘径就变得越人

5、。用此法制备的粉末，粒径为亚微米级，它们曲几十纳米的i次颗粒构成。热电偶盐溶液加圧空气喷嘴电炉喷雾焙烧装置的示意图三、现状与发展趋势经过几十年对纳米技术的研究探索，现在科学家已经能够在实验室操纵m个原子，纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪四大领域高速发展。可以预测：不久的将来纳米金屈氧化物半导体场效应管、平而显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光了晶体将应运而生；用于集成电路的单电了晶体管、记忆及逻辑元件、分了化学组装计算机将投入应用；分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、

6、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。纳米技术口前从整体上看虽然仍然处于实验研究和小规模生产阶段，但从历史的角度看：上世纪70年代重视微米科技的国家如今都已成为发达国家。当今重视发展纳米技术的国家很可能在21世纪成为先进国家。纳米技术对我们既是严峻的挑战，又是难得的机遇，必须加倍重视纳米技术和纳米基础理论的研究，为我国在21世纪实现经济腾飞奠定坚实的基础。整个人类社会将因纳米技术的发展和商业化而产生根木性的变革。参考文献：纳米材料和纳米结构纳米科技——现在与未来化学学报科学技术交流长廊