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超细粉体材料的制备及应用

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论文导读：近年来超细粉体材料作为重要的结构和功能材料，成为最受关注的新材料之一。化学合成法是通过化学反应或物相转换，由离子、原子、分子经过晶核形成和晶体长大而制备得到粉体。液体粉碎机可以生产出无污染、纯度高、不分层及不沉淀的的产品，可应用于医药针剂及乳剂的制备。

关键词：超细粉体，制备，应用

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0.引言：

近年来超细粉体材料作为重要的结构和功能材料，成为最受关注的新材料之一。

超细粉体从广义上讲是从微米级到纳米级的一系列超细材料，在狭义上讲是从微米级、亚微米级到100纳米以上的一系列超细材料。免费论文。免费论文。材料被破碎成超细粉体后缺陷的中心原子以及其本身具有的表面效应、量子体积效应、量子尺寸效应、介电限域效应和宏观量子隧道效应，使纳米材料在光、电、磁等方面表现出常规材料不具备的特性，因而广泛应用于电子信息、化工、冶金、轻工、医学和食品等领域[1]。

1.超细粉体的加工与制备

目前，超细粉体的制备方法包括物理粉碎法（机械粉碎法）和化学合成法。化学合成法主要有固相反应法、液相法(沉淀法、水热法、微乳液法、溶胶凝胶法、水解法、溶剂蒸发法、电化学法)和气相法(气体中蒸发法、气相化学反应法、溅射法、流动油面上真空沉积法、金属蒸气合成法)等[2]。

1.1化学合成法

化学合成法是通过化学反应或物相转换，由离子、原子、分子经过晶核形成和晶体长大而制备得到粉体。常用于生产1μm以下的微细颗粒。

1.1.1固相法反应法

固相反应法就是把金属盐或金属氧化物按配方充分混合，研磨后进行煅烧，直接得到超微粉或再研磨得到超微粉[3]。

1.1.2液相法

液相反应合成粉料的优点是可将各种参加反应的物质溶入液体中，使反应物在原子/分子水平上均匀混合。免费论文。通过控制工艺条件可以获得颗粒远小于1μm的粉体，而且粒度分布较窄。

1.1.3气相法

气相法是直接利用气体或者通过各种手段将物质转变为气体，使之在气态下发生物理变化或者化学反应，最后在冷却过程中凝聚长大形成超微粉的方法。

1.2物理粉碎法

物理粉碎法是通过机械力的作用，使物料粉碎。物理粉碎法相对于化学合成法，成本较低，工艺相对简单，产量大。机械粉碎法目前一般用于生产大于1μm的粉体物料。少数设备，如搅拌磨、气流磨等也可生产小于1μm的物料。该法的优点是产量大、成本低，工艺较合成法简单。

1.2.1气流粉碎机

气流粉碎机以冲击粉碎为主，粉碎作用力主要为冲击力。高速气流使颗粒获得极高的速度，使它们互相冲击碰撞，或者与固定靶板发生冲击而破碎。粉碎出的产品最大粒径可至10μm以下，颗粒活性大，纯度高，分散性好。目前气流粉碎机已经成为国内外用于超细粉体加工的主要设备。然而，气流粉碎机安装复杂，能耗大，生产成本较高[4]。

1.2.2液流粉碎机

以液流为介质携带被粉碎物质，在特定粉碎腔内发生相互碰撞，或者与固定靶板相撞，使该物质破碎，细度可达到亚微米或纳米级。液体粉碎机可以生产出无污染、纯度高、不分层及不沉淀的的产品，可应用于医药针剂及乳剂的制备。但是，此种粉碎机的生产成本较大，生产能力较低。

1.2.3机械冲击式粉碎机

冲击式粉碎机利用固体物料在外力作用下，如粉碎工件锤、板、棒、球等的打击产生的机械作用力，使固体物料由大变小变成细粉体的过程。主要设备有高速旋转撞击式粉碎机、高速旋转抛射式粉碎机、行星式球磨粉碎机、搅拌磨与振动磨等[5]。

(1)高速旋转撞击式粉碎机是利用轮盘上装有固定的或活动锤子、棒、叶片等，使物料的颗粒与颗粒之间产生高频率的相互强力撞击、剪切等作用而细化，同时高速旋转气流对极细颗粒又可以间接传给能量。

(2)高速旋转抛射式粉碎机是利用高速旋转的机构（锤盘）将被粉碎物料加速，在离心力的作用下，物料被抛射与外壁发生碰撞或颗粒与颗粒之间强烈碰撞而粉碎。该机由转子、定子、出料筛网组成，它适用于硬度大的脆性物料的超细粉碎。

(3)行星式球磨机是利用机械力化学生产超细粉体材料的机械，行星式球磨机优点是充分利用机械力化学的作用在进行超细粉碎的同时进行表面改性。

(4)搅拌磨转动的搅拌器将动能传递给研磨介质，使研磨介质之间产生相互撞击和研磨的双重作用，从而使被研磨的物料更加细化，该设备具有粉碎效果好、分布范围窄的特点。

(5)振动磨主要通过筒体的振动来传递动能，其振动是靠筒体及支承弹簧组成，通过调节振动的振幅与频率参教、介质种类、介质粒径等，它既可用于干式粉碎又可用于湿式粉碎。

2.超细粉体材料的应用

超细粉体由于粒度细、质量均匀，因而具有比表面积大、表面活性高、化学反应速度快、溶解速度快、烧结体强度大以及独特的电性、磁性、光学性等，因而广泛应用于许多技术领域。

2.1超细材料在电子信息行业中的应用

目前，各种电子元件正趋向小型化、超小型化[6]。超