超细粉体技术的发展现状及其应用.pdf

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1、10超细粉体技术的发展现状及其应用杨桂考李全禄马晴周九茹信辉陕西省西安市长安南路199号陕西师范大学应用声学研究所710062电子邮件：Iql0314@hotmail．com超细粉体科学与技术是随着近代科技的发展而发展起来的一门新兴科学技术，本文介绍超细粉体的分类及其特殊性质。从超细粉体的制备方法、分级和修饰等几个方面来概述我国超细粉体技术的发展现状和取得的成就，并介绍了超细粉体技术在各个领域的新应用和研究方向．最后，指出了我国在超细粉体技术上与国外先进国家的差距及今后应努力的方向。关键词：超细粉体技术，制备方法，分级，表面改性与修饰，团聚DEVELoPMENTSANDAPPLICATI

2、oNSoFSUPERFINEPo、VDERTECHNoLOGYGui—KaoYANG,Quan—LuLI，QingMA，Jiu-RuZHOU，HuiXINInstituteofAppliedAcoustics,ShaanxiNormalUniversity,Xi'an,710062，ChhmE—mail：lql0314@hotmail．comThesuperfinepowdertechnologyisarisingareathatstridesforwardalongwiththedevelopmentsofmodemscienceandtechnology．Thisarticlecla

3、rifiestheclassificationandcharacteristicsofsuperfinepowders．ThecurrentstatusandachievementsinChinaaresummarizedfromvariousaspectsincludingthepreparationmethods，thegraduation，andmodification．Thelatestapplicationsandresearchtrendsofsuperfinepowderarealsoreviewed．ThegapexistingbetweenChinaandotherad

4、vancedcountriesinthesuperfinepowdertechnologyisnoticed，whichshowsclearlyhowweshalldoimmediately．Keywords：superfinepowdertechnology,preparationmethod，graduuation，superficialmodificationandbeautification，reunion1．前言超细粉体(superfinepowder)又称超微粉体，通常又分微米粉体、亚微米粉体及纳米粉体。粒径大于lgrn的粉体称为微米粉体，粒径处于0．1一llam之间的粉体称

5、为亚微米粉体，粒径处于0．001--4)．1岬之间的粉体称为纳米粉体。随着材料物质的超细化，其表面分子排列及电子分布结构均发生变化，产生了奇特的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应【1】，但是不同的粒径其各种效应的表现程度不同，侧重面不同。对于粒径为微米或亚微米的超细粉体，虽然其物理化学性质与大块材料的物理化学性质相差不太大，但其比表面积增大，表面能大，表面活性高，表面与界面性质发生了很大变化【2]。当小颗粒尺寸进入纳米级时，其本身和由它构成的纳米固体主要有如下三个方面的效应，并由此派生出大块固体不具备的许多特殊性质[3】。1．1．小尺寸效应当超细粒子的尺寸与光波波长、德布罗

6、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，周期性的边界条件将被破坏，声、光、电磁、热力学等特性均会呈现新的尺寸效应。人们曾用装配有电视录像的高速电子显微镜对超细金颗粒(d=2nm)结构的非稳定性进行观察，实时地记录颗粒形态在观察中的变化，发现颗粒形态可以在单晶与多晶、孪晶之间进行连续地转变，这与通常的熔化相变不同，并提出了准熔化相的概念。纳米微粒的这些小尺寸效应为实用技术开拓了新领域。1．2．表面与界面效应超细粉体颗粒尺寸小，表面积大，位于表面的原子占相当大的比例。随着粒径减小，表面积急剧变大，引起表面原子数迅速增加。例如，粒径为10nm时，比表面积为90m2／g；

7、粒径为5nm时，比表面积为180m2／g：粒径小到2nm时，比表面积猛增到450m2／g。这样高的比表面，使处于表面的原子数越来越多，大大增强了粒子的活性。无机材料的纳米粒子暴露在大表1．超细粉体的尺寸与其特性气中会吸附气体，并与气体进行反应。粒子表面活性高的原因在于它缺少近邻配位的表面原子，极不稳定，很容易与其它原子结合。这种表面原子的活性不但引起纳米粒子表面原子结构的变化，同时也引起表面电子自旋构像和电子能谱的变化。1．3．量子