功能粉体材料

微纳粉末制备中的形貌与粒度控制

摘要：微纳粉末材料的形貌和粒度控制是粉体材料制备领域内的关键性问题之一。本文对湿法制备粉体材料过程中形貌与粒度控制的机理、国内外研究进展进行了综述，指出形貌与粒度控制过程中存在的问题并提出建议。

关键词：微纳粉末；形貌；粒度

1 前言

功能粉体材料是有色金属重要的应用形式之一，如金、银、铂族、铜、镍粉末用于电子浆料、导电胶的制备；锌粉用于防腐涂料、碱性锌锰电池电极材料；镍、钴氧化物用于镍氢、锂离子、固体氧化物燃料电池电极材料；SnO2用于Ag-SnO2，电接触材等，不胜枚举。有色金属功能粉体材料制备，已成为产业链延伸、产品深加工增值的重要方向，是高新技术发展的重要基础。因此研究功能粉体材料有很重要的意义。

材料的性能，主要决定于其组成与结构；而对粉体材料而言，还有其特殊性，颗粒形貌与粒度，亦是决定粉体材料性能的重要因素。

本文将对微纳粉末制备的形貌与粒度控制及国内外的研究进展进行综述。

2 形貌与粒度控制的意义及复杂性

2.1 纳米粉末形貌要求举例

对微纳粉末的粒度和形貌的要求因用途而异。

三氧化铁有α、β、γ三种晶型。其中水煤气转化反应、丁烷脱氢反应催化剂用三氧化铁要求为α晶型，而磁记录介质用超细三氧化铁磁粉要求为γ晶型，粒度小于0.3pm、形状是长径比大于8的针状。另外颜料用α-Fe2O3最好是棒状、盘状、薄板状[1]。

A12O3有α、γ、θ、η等八种晶型[2]，催化剂及载体用的氧化铝应为η-A12O3或γ-A12O3，而α-A12O3是重要的陶瓷材料。氧化铝的水合物主要有三种三水合物和两种一水合物，阻燃材料用要求是三水合物，并且粒度细，有合理级配、透明性好、粒子形状为片状、细棱状。

用作镍氢电池材料的球形氢氧化亚镍粉末则要求其粒度有一定的分布宽度，以便小粒子可以填充在大粒子的空隙之间，提高电极的能量密度[3]；而作为制备电子工业用的氧化镍粉末的煅烧前驱体，则要求粒度在亚微米且分布尽可能狭窄[4]。

表2.1还列出了一些工业产品对颗粒形状的要求，纳米粉在应用上都有这种特殊要求[5-6]。

表2.1 一些工业产品对颗粒形状的要求

序号产品种类对性质的要求对颗粒形状的要求

1 橡胶添料增强型和耐磨性非长形颗粒

2 塑料添料高冲击强度长形颗粒

3 涂料、墨水、化妆品固着力强、反光效果好片状颗粒

4 洗涤剂和食品工业流动性球形颗粒

5 磨料耐磨性多角状

6 炸药引爆物稳定性光滑球形颗粒

2.2 形貌与粒度控制的复杂性

在超细粉末制备过程中，对粒度和形貌加以控制是相当困难的，这主要是由于制备过程本身的复杂性造成的。液相沉淀是最普遍采用的湿法制粉方法之一，它以其制粉质量优良、方法简便、成本低、容易扩大生产等优点得到广泛的应用。该法的沉淀反应是湿法制粉中非常关键的步骤之一，对最终粉末粒子的粒度和形貌等具有决定性的影响。沉淀粒子粒度和形貌控制的物理模型也是非常复杂的。产品与过程之间存在着耦合互动关系，在实际应用过程中必须充分利用体系的边界条件、限制条件或者某些特殊条件对其中的某些项进行简化，才能比较方便、合理地计算求解和讨论，而这个求解过程本身就是十分烦琐的。

因此，粉末颗粒的形貌与粒度控制是一个复杂的过程。

2.2 形貌与粒度控制的意义

粉末的粒度及其分布是最基本的形态特征，它基本上决定了粉末的整体和表面特性。除此而外，粉末的结构形貌特征还包括粉末的形状、化学组成、内外表面积、体积和表面缺陷等，它们一起决定粉末的综合性能。因此，最近几年，粉末结构形貌与粒度控制正逐渐成为粉体研究的一个重要内容[7]。

在大多数粉体材料的制备过程中都有粒度和形貌等方面的特殊要求。不同应用领域对功能粉体材料形貌与粒度的多样性要求，为粉体材料制备技术发展提出了新的课题，即在其制备与加工中颗粒形貌与粒度的控制。因此，在微纳粉末制备过程中，根据其应用需要进行粉末结构、形貌控制就具有十分重要的意义[8-9]。

3 粉末颗粒形成机理

在功能粉体材料的制备与加工过程中，颗粒形貌与粒度控制往往有赖于颗粒形成机理的解析。颗粒形成机理的揭示，是粉末形貌与粒度控制的基础。颗粒形成的机理见图3.1[10]。

在湿法化学沉淀过程中，粉末颗粒的生成经历了成核、生长、团聚等过程。

图3.1 化学制粉中颗粒形成机理示意图

3.1 形核

形核是一切新相形成的基础，是自然界中普遍存在的现象，在科学技术发展中，具有重要意义，是十分活跃的研究领域[11]。

按照成核生长理论，成核速率为

32

3322

16exp[]3(ln )M J A R T s πσρ-=- (3.1) 式中 J ——成核速率，数目/(m 3.s)；A ——频率因子，数目/(m 3.s)；

σ——液固界面张力，erg/m 2；M ——溶质分子质量；

ρ——颗粒密度；s ——溶液的过饱和度；T ——温度，K ；

从上式可以看出过饱和度越大，界面张力σ愈小，生成晶核速度愈快。晶核形成以后，溶质在晶核上不断沉积，晶粒不断长大。实际上，在沉淀反应中，晶核形成是在极高的过饱和度下完成的，瞬间大量成核迅速降低了溶液中的过饱和度，从而抑制了二次成核及晶核生长，因而晶核生长的主要方式为碰撞聚结，即晶核之间、晶核与微粒之间或微粒之间相互合并形成较大的粒子。

3.2 晶粒长大

在形核的基础上，粉末颗粒进一步长大的方式有三种：一种是按生长方式长大，最终得到的或为单晶或为多晶颗粒，其形貌取决于晶体物质的本性、生长环境条件、生长速度以及杂质的影响等，最终颗粒多为部分晶面显露的多面体。在体系过饱和度较低，并加入高分子表面活性剂阻止团聚的前提下，颗粒往往以生长方式长大；第二种长大方式为颗粒间在静电力、范德华力等多种力综合作用下发生团聚，即聚集长大方式。在体

系浓度较高、过饱和度较大的情况下，颗粒往往以团聚方式长大；第三种就是介于第一和第二方式之间的长大方式，既有生长也有团聚，甚至在发生生长和团聚的同时，还有形核发生。在湿化学法制粉中，实际上大部分体系情形如此[12]。

对粉末颗粒按生长方式长大的体系，从粉末材料制备和应用的角度出发，一般最为关注的是制备条件对形貌的影响。已有研究证实，有机分子在特定晶面上的特征吸附，进而改变各晶面的相对生长速度，是其影响形貌的主要机理[13,14]。

目前，已能采用AFM 实际观察在中等过饱和度下晶体的生长机理。除了上述三种生长方式。也发现了一些新的生长模型，如非平衡作用引起的不连续生长。在液相制备氧化物薄膜中，观察到了尺度为数纳米的晶体在薄膜上的直接沉积。

3.3 团聚

所谓纳米粉体的团聚是指原生的纳米粉体在制备、分离、处理及存放过程中相互连接、由多个颗粒形成较大的颗粒团簇的现象[15]。由于团聚颗粒粒度小，表面原子比例大，比表面积大，表面能大，处于能量不稳定状态，因而细微的颗粒都趋向于聚集在一起，很容易团聚，形成二次颗粒，使粒子粒径变大。

在湿化学法制备粉体材料中，团聚是颗粒长大的主要方式，团聚机制不仅可以制备出单分散性球形颗粒，也可以制备椭球状、棒状和立方体等非球形粉末。湿化学法制粉过程中，团聚一般是在高浓度、过饱和并且有表面活性物质存在的条件下进行，前驱体一般在纳米尺度。

4 微纳粉末的形貌与粒度控制及存在的问题

4.1 粉末粒度控制

制备粒度均一分散的超细粉是粉末结构形貌控制的主要目标之一。调节体系过饱和度、添加晶种控制晶核数、促进或阻碍团聚的发生等，是粒度控制的主要策略。在体系溶解度较大的情况下，Ostwald 陈化也可调节颗粒粒径及其单分散性[16]。在化学沉淀制粉过程中，微观均匀混合是体系粒度控制的最主要内容。各个微小区域内过饱和度微小变化将导致晶核数目大量变化，从而使晶核大小不一。强制混合是保证微观状态一致、制取粒度均一的超细粉末的有效措施。

根据Weimarn 理论，在晶核生成过程中，其速度V 1可用下式表示：

11()K C S V S

-= (4.1) 式中，S 为溶质在介质中的溶解度，

C 为溶质在介质中的实际浓度，K l 为比例常数。

在晶体长大过程中，其速度V 2表达式为：

22()V K D C S =- (4.2)

式中，D 为溶质分子的扩散系数，K 2为比例常数，其它同上。

由式(4.1)可知，浓度C 越大，溶解度S 越小，则生成晶核速度就越大。由于体系中

物质的数量一定，要生成大量的晶核，就只能得到极小的粒子。又由式(4.2)可知，晶核长大速率V2也与(C-S)成正比，但影响程度不一样。说明在水解过程中，V1与V2是互相联系的，当V1>>V2时，溶液中会形成大量晶核，有利于形成溶胶；当V1<

在颗粒尺寸分布控制方面，制备粒度均一分散的纳米粉是粉末结构形貌控制的主要目标之一。这主要通过选择合适的单分散制备体系来控制晶核的形成与生长，从而得到所需要的粒度分布的颗粒。由于纳米粉末极大的表面能，粉末颗粒的形成除了经历了成核、生长等过程外，还可能发生聚结与团聚。如何有效地控制粉体的团聚也是超细粉末尺寸分布控制研究的一个重要内容。

4.2 粉末形貌控制

粒子形貌包括形状、表面缺陷、粗糙度等，但主要指形状。纳米粉体，尤其是超微颗粒往往表现出很多形状，除了与其晶型结构有关外，还取决于其合成方法及相应的操作条件。如在湿化学法体系中，颗粒的形状对操作条件极其敏感，溶质浓度、反应体系中阴离子的种类、反应体系是否封闭等因素均可能影响颗粒的形状。例如，在其它条件相同的情况下CuCl2、CuSO4、Cu(NO3)2在尿素水溶液中的均匀沉淀产物分别为八面体形粒子、长纺棰形粒子和球形粒子；La(NO3)3在尿素水溶液中反应，若体系封闭形成球形粒子，若体系开放且搅拌，则形成短棒状粒子。一般认为，液相中的超微颗粒可选择性吸附溶液中的简单离子、络离子及有机化合物分子，且不同晶面上被吸附物的种类和数量均有所不同。而溶质浓度、阴离子种类、温度、pH值等操作条件的细微变化均可能影响晶面的吸附情况，这些吸附通过改变晶面的比表面能或生长速度常数而促进或抑制晶面的生长，进而影响超微颗粒的形状。因此，不同操作条件下形成的超微粒子往往呈现多种形态。

此外，添加剂也可改变粉体的形貌。比如，在超细粉体α-Fe2O3合成中，研究者发现陈化时添加柠檬酸、酒石酸，α-Fe2O3粉末呈短柱状、片状或层状，而添加有机磷酸可以得到轴比很大的适宜作磁记录介质的针状粉末[17]。通过添加柠檬酸还可以制备得到阻燃材料用的等轴细棱形片铝钠石和细小片状Mg(OH)2。添加异种物质进行粉末形状控制应考虑以下几点：(1)母晶的晶格结构；(2)剩余的原子价；(3)异种物质分子的极性基、大小、形状以及配位。

4.3 粉体制备过程中形貌与粒度控制实例

4.3.1 前躯体转化

前驱体转化是利用最终颗粒对前驱体形貌具有继承性的性质，通过对前驱体形貌的控制，达到控制最终颗粒形貌的目的。

采用以M(OH)2为前驱体的沉淀转化法，或加入EDTA、氨等形成配合物，缓释的游离金属离子与硫代乙酰胺分解产生的S2-化合为MS，在添加明胶的条件下，按形核一生长机理长大，可制备单分散球形ZnS、PbS与CuS等硫化物粉末。α-Fe2O3可通过水

溶液高温水解以及分别以Fe(OH)3，凝胶和β-Fe2O3沉淀为前驱体的Gel-sol法制备。这些方法的共同特征在于，都经历了β-FeOOH中间相的生成，α-Fe2O3颗粒的形成机理为β-FeOOH的溶解—再结晶。李启厚[18]等以SnCl4·5H2O为原料，采用喷雾热分解法制备超细SnO2粉体，结果表明，通过控制反应炉温、前驱体溶液浓度，选择合适的添加荆可以有效调控粉体的粒度与形貌。Tadao Sugimoto等[19]以Ti(OH)4凝胶为前驱体，采用Gel-sol制备锐钛矿型TiO2纳米粉末，颗粒形成机理为以Ti(OH)3+为生长基元的溶解一再结晶，体系pH值从0.6增加至12，颗粒直径从5nm增加至30nm，体系中生长基元浓度以及OH-在晶坯上的吸附随pH值的变化，使得形核数随pH值提高而增加。

4.3.2 有机添加剂

有机大分子能改变无机材料的微观结构，为新材料的设计提供了有力的工具，也是粉末颗粒形貌控制发展的重要方向。

湿法锑白在化学成分和粒度等方面堪与火法产品媲美，但惟其为斜方晶形，存在光照作用下白度不稳定等缺陷，使其应用受到限制。研究发现，在水解过程中，添加EDTA、酒石酸锑钾等，改变水解反应机理和生长基元，即使用湿法也可制备出立方晶系的锑白，从而改善湿法锑白的缺陷。文献[20]研究了CaCO3的慢结晶过程，证实了在胶原质作用下，形成的方解石呈类似生物骨骼的多层片状结构。采用Gel-sol法制备了锐钛矿型TiO2粉末，在无形貌调节剂时，颗粒形貌为立方体形，加入氨或三乙醇胺等含胺基的有机化合物，转化为纺锤状。

4.3.3 无机离子的影响

Matijevic等人采用湿化学法合成单分散Al(OH)3超微粒子时发现，在有SO42-离子存在的情况下易形成球形粒子；而当溶液中的阴离子为NO3-时易形成短棒状或针状粒子[21]。在尿素高温分解—均匀沉淀法制取粉体的一系列研究中，人们发现粉末形状不仅与添加剂环已烷四胺、乙醇胺及其浓度有关，而且与体系中阴离子种类有关。当体系中有SO42-存在时，主要呈六角棱柱形，体系中阴离子为Cl-、NO3-、CH3COO-时，ZnO粉末则为针状[22]。铁盐的水解沉淀产物与溶液中共存阴离子的种类密切相关，在常温下，硝酸盐溶液中沉淀产物通常是α-FeOOH；而在高氯酸溶液中依加碱量不同而沉淀出α-FeOOH或β-FeOOH或者两者同时出现；在含有SO42-溶液中情况更加复杂，依条件不同可以沉淀出α-FeOOH，也可沉淀出各种含硫酸根的碱式盐类。在高温下，从NO3-、ClO4-、Br-溶液中得到的是α-FeOOH或β-Fe2O3；在F-、Cl-溶液中将形成β-FeOOH、α-FeOOH和a-Fe2O3，但长时间后β-FeOOH会转变为a-Fe2O3；而在SO42-存在下除了生成α-FeOOH外，根据溶液中存在阳离子的不同，将会生成各种矾盐MFe3(OH)6(SO4)2。由此可见，阴离子参与了颗粒成核和生长过程，从而对粉末结构形貌产生很大的影响。

4.4 粉末形貌、粒度控制中存在的问题

湿化学法制粉往往是在高温、强搅拌等条件下进行，由于粉末生长的物理化学条件要求苛刻，影响因素复杂，粉末结构形貌往往难以精确控制。虽然有关湿法化学制粉中粉末结构形貌控制研究已有不少报道，但主要是通过改变反应物浓度、溶液pH值、反

应时间、反应温度和添加物种类及数量来实现。总体来看，这项工作还处于研究起始阶段，有许多技术和理论问题有待于进一步探讨。表现在：

(1)液相制粉体系中阴离子作用机理尽管研究者对阴离子参与了成核和生长过程取得一致看法，但是阴离子对粉末相结构影响机理研究结论各异，从而难以对粉末结构形貌进行准确有效控制。目前粉末结构形貌控制研究大部分还是处于实验室阶段，用于工业生产尚有很大困难。

(2)现代化分析检测技术由于沉淀反应速度快，难以跟踪晶体生长过程，而往往只能通过粉末特征对其生长过程进行推测，因此对分析测试技术提出很高要求。

(3)晶体特征生长模型及其计算机模拟传统的晶体生长模型是建立在二维或三维概念上的，而与之相应的计算机模拟难以得到准确预测结果。事实上，晶体由于其表面的粗糙性及其生长过程的自相似性，因而具有分形性质，引入“分形”概念可能会更真实地建立晶体生长模型。

(4)粉体的团聚与分级即使粉末结构形貌在反应过程中得到有效控制，但是纳米粉末的团聚和分级仍是一个技术难题。

5 结语

对粉体材料而言，颗粒形貌与粒度，亦是决定其性能的重要因素。本文对粉末的形貌与粒度控制的机理及研究进展进行了综述。有关粉体结构形貌的控制研究已为其应用展现了诱人的前景，但目前粉末结构形貌控制研究还存在许多问题，大部分还是处于实验室阶段，用于工业生产尚有很大困难。应该注重工业方面的实践，将实验室研究成果应用到工业中；更新分析检测技术，优化检测过程；加强对粉末与团聚过程的研究。

参考文献

[1] 古宏晨，胡黎明，陈军等．超细α—FeOOH制备过程研究I．制备工艺[J]．华东化工学院学报，1992，18(4)：467-471．

[2] 解迎芳，李晓东，王兴庆等．几种主要的纳米粉末制备技术．上海金属，2004，

26(1)：45-49．

[3] 曾庆学．高密度高活性球形Ni(OH)2的制备研究[D]．长沙：中南大学，1998，3．

[4] 朱诚意，刘中华，陈雯，等．超微NiO粉体的制备及其应用现状[J]．功能材料，1999，30(4)：345-346．

[5] 庄云龙，张学峰．纳米硫化镉离子敏感材料的研制及其在离子选择电极上的应用[J]．分析仪器，2004(1)：22-25．

[6] 周根陶，刘双怀，等．沉淀转化法制备不同形状的氢氧化镍及氧化镍超微粉的研究[J]．无机化学学报，1997，13(1)：43．

[7] Minoru Hasegawa，Hideyuki Matsumoto．Quantum dot-labelled polymer beads by

suspension polymerization．The Chemical Society of Japan，1995，(7)：550-558．

[8] James H．Adair，Ender Suvaci．Morphology control ofparticles．Current Opinion in Colloid & Interface Science，2000，(5)：160-167．

[9] Dan V. Goia，Egon Matijevic．Preparation of monodispersed metal particles．New Journal of chemistry，1998，1203-1215．

[10] Dieter Horn, Jens Rieger．Organic nanoparticles in the aqueous phase--theory, experiment, and use．Angew．Chem．Int．Ed．2001，40：4330--4361．

[11] Jurn W．ESchemlzer．Comments on the nucleation theorem．Journal of Colloid and Interface Science，2001，(242)：354-372．

[12] Vladimir Privman, Dan V．Goia, Jongsoon Park,et a1．Mechanism of formation

of monodispersed colloids by aggregation of nanosize precursors．Joumal of Colloid and Interface Science，1999，(213)：35-45．

[13] F．H．Shen，Q．L．Feng，C．M．Wang．The modulation of collagen on crystal morphology of calcium carbonate．Journal of Crystal Growth，2002，(242)：239-244．[14] F．Manoli，E．Dalas．Calcium Carbonate Crystallization in the Presence of Glutamic Acid．Joumal of Crystal Growth，2001，(222)：293-297．

[15] 崔洪梅，刘宏，王继扬．纳米粉体的团聚与分散[J]．机械工程材料，2004，8(28)：38-41．

[16] Samuel，Smpp，Paul V Braun．Molecular manipulation of microstructures：Biomaterials，Ceramics，and semiconductors．Science，1997，277：1242-1248．

[17] Surbrt J，Steng V．Preparation of acicular α-Fe2O3 (haematite)．Mater Sci Lett，1993，12(11)：836～838．

[18] 李启厚，吴希桃，何峰等．超声雾化热分解法制备超细Sn02粉体及其形貌和粒度控制[J]．功能材料，2008，9(39)：1450-1454．

[19] Tadao Sugimoto，Xingping Zhou，Atsushi Mttramatsu．Synthesis of uniform anatase Ti02 nanoparticles by gel—sol method：3．Formation process and size control．Journal of Colloid and Interface Science，2003，(259)：43-52．

[20] F-H．Shen，Q．L．Feng，C．M．Wang．The modulation of collagen on crystal morphology of calcium carbonate．Journal of Crystal Growth，2002，(242)：239-244．

[21] Lu Chanwei．Synthesis and characterization of Au/Pt nanoparticles．Thermochemica Acta，1994，99：246．

[22] Takeshi Tsuchida,Seiko Kitajima.Tetragonal-to-monoclinic phase transformation of zirconic in Al2O3-ZrO2．Chem Letter，1990，(10)：1769-1774．

功能粉体材料作业

微纳粉末制备中的晶体结构控制 谌伟学号123511026 摘要：具有特殊形貌和尺寸的无机纳米/微米粉末的可控合成已成为现代材料合成和纳米器件制造过程中一个研究热点本，本文分析了研究晶体宏观形貌与内部结构关系的几种主要理论，分别从晶核的形成和长大，以及其影响因素与结晶模式，分析了粉末制备中控制晶体结构的机理。 关键词：微纳粉末；晶体结构；晶体习性；结晶控制 晶体形态的变化，受内部结构和外部生长环境的控制。晶体形态是其成份和内部结构的外在反映，一定成份和内部结构的晶体具有一定的形态特征，因而晶体外形在一定程度上反映了其内部结构特征。外部生长条件的变化通过内部结构影响晶体的形态，晶体形态随外界条件的变化而发生规律性的变化，因此可以通过晶体的外形特征来认识、掌握晶体的生长条件。在晶形分析过程中，内部结构对晶形的控制是基础，通过晶体结构特征对晶体形态作出比较准确的分析和推断，是进一步研究晶体形态与生长条件关系的前提。结晶学是研究晶体的生长、外部形貌、内部构造、化学组成、物理性质、人工制造和破坏以及它们之间关系的一门经典自然科学。结晶学是岩石学、矿物学、地质学和药物学等许多学科的基础，也是材料科学的重要基础科学之一。无论是材料制品的研究、生产制造还是实际应用，都离不开结晶学理论知识的指导。 1晶核的形成 任何晶体的生长都有晶核形成和晶核长大两个阶段，二者受不同因素控制。前一阶段热力学条件起着决定性作用，后一阶段主要受动力学条件控制。晶体的生长是一个相变过程，晶核的形成就是相变的开始。一个体系内能否形成晶核取决于相变进行的方向，而晶核的长大则取决于相变进行的限度。从热力学理论可知，只有在体系的相变驱动力足够大时，相变才能自发地进行，即自发进行的过程是在吉布斯自由能减小而相变驱动力增到足够大的过程。 （1）均匀成核作用：在均匀的没有相界面存在的体系内，自发地发生相变而形成晶核的作用，称为均匀成核作用。所谓均匀成核只是统计性的宏观看法。实际上体系内的某个局部在某瞬间总是存在着偏离平衡态的组成密度起伏或热起伏的。原始态的原子和分子有可能聚集在一起形成新相的质点集团，这种质点

高分子材料中粉体表面改性的作用

超细粉体材料进行表面改性的作用分析 （上海汇精亚纳米新材料有限公司刘涛） （凤阳汇精纳米新材料科技有限公司） 高新技术的发展对材料的要求越来越高，而材料又是技术进步的关键和后盾。随着科技的发展，我们经常需要既能适应高温、高压、高硬度条件的材料，又具有能发光、导电、电磁、吸附等特殊性能的材料。因此，对材料特殊性能及品质要求的提高，为适应发展需要，人们不断地开发超微细粉体这一新兴填料体系。但由于超细粉体间普遍存在着范德华力（分子间作用力）、库仑力(静电力)，粉体的细化过程实质上是以粒子的内部结合力不断被破坏，体系总能量不断增加的过程。因此从热力学角度来看，超细粉体有自发凝聚的倾向，而且颗粒越细小，团聚越严重。因此如何使团聚解聚，使颗粒均匀分散成为超细粉体材料得到很好应用的首要问题。研究表明，影响超细粉体分散的主要原因是：1：液桥力（液体的表面张力）：当粉体受潮时，此力最大；2：范德华力；3：库仑力，不同电荷吸引力是粉体团聚的第三大因素。而对于超细粉体在高分子材料中的分散，一是常温下的分散混合，二是熔融状态下的分散混合，这两个过程都要求做到分散均匀。表面改性就是指在保持材料或制品原性能的前提下，赋予其表面新的性能，如生物相容性、抗静电性能、染色性能及良好的分散性能等。汇精公司粉体材料的表面改性产品就是用偶联剂及表面活性剂在粉体表面进行，其可以降低粉体表面能，提高相容性，阻止或减轻团聚体的形成，提高其分散性，并使得粉体在高分子材料中得到迅速、均匀的分散。若超细粉体不加任何处理就加入到高分子材料中去，材料与聚合物之间就会存在明显的界面，如果在基体树脂中存在的许多空洞，在外力作用下能承受外力的有效截面积减少，填充材料的力学性能就会变差。因此超细粉体在表面处理水份控制以及选择合适的表面改性剂是非常关键的。 上海汇精亚纳米新材料有限公司、凤阳汇精纳米新材料科技有限公司利用自身丰富粉体应用技术资源，采用专业的配方，使用SLG加热式连续性表面改性机对超细粉体材料进行表面改性处理，使得超细粉体材料在各行业的使用性能得到大大提升，更赋予它新的功能；使得超细粉体的各项性能得到更好的发挥，适应了时代发展的趋势需求。

常用无机粉体材料种类及作用

常用无机粉体材料种类及作用 目前,在中国每年至少有400万吨的无机粉体材料作为原料的一部分被用于塑料制品的生产。用无机粉体材料替代部分石油产品,一方面,每年可以节约数百万吨石油;另一方面,对于所生成的塑料制品而言,不但有利于降低原材料成本,而且可以使填充塑料材料的某些性能按照预定的方向得到改善,从而提高塑料制品的巿场竞争力。 常用无机粉体材料种类及作用 据统计,中国500余家碳酸钙厂家生产的约500万吨产品中,有一半就是销往塑料行业的。此外,滑石粉、煅烧高岭土、硅灰石粉等多种无机粉体材料也被广泛应用,有的甚至成为功能性塑料材料不可缺少的组成部分。 碳酸钙 碳酸钙就是塑料加工时用得最广、用量最大的无机粉体填料。据中国无机盐工业协会钙镁分会统计,每年用于塑料填充的碳酸钙总量在二百多万吨,就是各种用途中所占份额最大的,约50%左右。 根据加工方法不同,碳酸钙分为轻质与重质两种。轻质碳酸钙(简称轻钙)就是由石灰石经煅烧、消化、碳化而成的,其间经历了化学反应,而重质碳酸钙就是经研磨(干法或湿法)而成的,只有粒径大小的变化而无化学反应过程。目前在塑料薄膜中使用的碳酸钙都就是1250目的重质碳酸钙,已大量用于PE包装袋的生产,在农用地膜中因透光性受到影响,虽然可以使用,但添加量较小。 1) 重钙的细度对PE薄膜力学性能的影响十分明显,见表1。 表1 重质细度对PE薄膜力学性能的影响 2) 碳酸钙粒子的分散对PE薄膜的性能具有决定性作用 PE薄膜生产企业对重钙的添加量十分关心,希望添加量越多越好,但同时力学性能、耐老化性能、透光性都不要受到过大的影响。特别就是在农用地膜中到底能够使用多少碳酸钙就是非常值得努力探讨的问题。宝鸡云鹏塑料科技有限公司对此进行了有益的探索,并取得喜人的成果。表2列出纯LLDPE地膜及分别添加10%、15%、20%、33%云鹏公司生产的纳米改性塑料复合材料的LLDPE地膜的力学性能。

纳米粉体材料行业分析报告行业基本情况.doc

报告概要 行业评级：纳米粉体新材料行业推荐 行业内重点公司推荐：广东羚光 行业分析师：袁熠 执业证编号：S123011470019 电话：（021）64318677 Email：YuanYi@https://www.docsj.com/doc/a5105030.html, 纳米粉体材料行业分析报告 一、行业基本情况 1、行业主管部门及监管体制 公司属于金属制品制造业，行业主管部门是国家发展与改革委员会、工业和信息化部及其各地分支机构，主要负责产业政策的制定并监督、检查其执行情况；研究制定行业发展规划，指导行业结构调整、行业体制改革、技术进步和技术改造等工作。 中国微米纳米技术学会（CHINESE SOCIETY OF MICRO-NANO TECH-NOLOGY ，英文缩写为CSMNT ）是全国范围纳米行业的自律性管理 组织，其主要筹办各种学术活动，包括组织各种学术会、展览会、战略研讨会、 国际交流等等，为我国微米纳米技术的计划与规划、关键技术联合攻关、技术交流、人才培养、科学普及发挥重要作用，为国内外各界微米纳米技术研究人员和 单位的交流、科研成果的转化和产业化提供交流平台。 江苏省新材料产业协会是江苏省内的新材料行业自律性组织，协会由全省新材料产业领域的企事业单位、大专院校、科研机构以及其他相关经济组织自愿组成，是实行行业服务和自律管理的全省性、行业性、非盈利性的社会组织。主要 开展新材料产业全面调查，研究发展趋势，参与制定新材料产业规划和产品技术、质量行业标准，构建综合服务平台，促进产业体制和技术创新，促进新材料企业

持续发展，为江苏省新材料产业发展提供助力。 目前，国家发展与改革委员会、工业和信息化部对行业的管理仅限于宏观管理、政策性引导，行业协会进行指导性管理，公司自主从事业务发展、内部管理 和生产经营。纳米材料行业市场化程度较高，主要表现在市场主体和交易方式上， 政策壁垒已经完全消除，企业可以自由进入，产品价格由市场供求关系决定，国家不干预企业产品定价，行业运作已经充分市场化。 2、行业主管法律法规 （1）主要法律法规 行业相关法规： 序号法律法规名称发布单位 1 《中华人民共和国产品质量法》全国人大 2 《中华人民共和国标准化法》全国人大 3 《中华人民共和国计量法》全国人大 4 《中华人民共和国计量法实施细则》国家计量局 （2）国家标准 国家质检总局与国家标准委联合发布的与纳米材料有关的国家标准，主要有：序号行业标准名称编号 1 纳米材料术语GB/T 19619-2004 2 纳米粉末粒度分布的测定X 射线小角散射法GB/T 13221-2004 3 气体吸附BET 法测定固态物质比表面积GB/T19587-2004 4 纳米镍粉GB/T 19588-2004 5 纳米氧化锌GB/T 19589-2004 6 超微细碳酸钙GB/T 19590-2004 7 纳米二氧化钛GB/T 19591-2004 3、行业主要产业政策 公司处于前沿技术细分行业，公司产品主要运用于片式元件（电容器、电感器和电阻器）、新能源等领域，公司产品的应用领域符合国家的产业政策，属于 国家鼓励发展行业，影响本行业发展的法律法规及政策主要有： 2016 年6 月江苏省政府发布的《江苏省国民经济和社会发展“十三五”规划

一种起爆器含能粉体材料自动装填系统

Journal of Aerospace Science and Technology 国际航空航天科学, 2019, 7(3), 80-85 Published Online September 2019 in Hans. https://https://www.docsj.com/doc/a5105030.html,/journal/jast https://https://www.docsj.com/doc/a5105030.html,/10.12677/jast.2019.73010 A System for Automatically Filling Energetic Powder Material in Exploder Zhe Zhao, Du Gong, Hong Yang, Yong Lu, Mo Zhou, Hao Zhou Chuan Nan Machinery Plant of China Aerospace Science and Technology Corporation, Luzhou Sichuan Received: Aug. 27th, 2019; accepted: Sep. 12th, 2019; published: Sep. 19th, 2019 Abstract In order to meet the requirement of automatization of the loading process of explosive Energetic powdery materials, an automatic loading system of explosive materials containing energy was de-veloped. The control system was developed by means of centralized control in different levels and the key structures of continuous upper and lower material, mould cycle and automatic pressure ex-plosive were successfully produced. The system had been applied to engineering, which could meet the requirements of the loading performance of the powdery materials containing energy of the detonator, effectively save human cost, significantly improve the safety control level of the loading process of powdery materials containing energy, and have a broad promotion prospect. Keywords Energetic Powdery Materials, Automatic Filling, Line Layout 一种起爆器含能粉体材料自动装填系统 赵哲，龚读，杨宏，陆勇，周末，周浩 四川航天川南火工技术有限公司，四川泸州 收稿日期：2019年8月27日；录用日期：2019年9月12日；发布日期：2019年9月19日 摘要 针对起爆器含能粉体材料装填过程的自动化需求，开发了一套含能粉体材料自动装填系统。设计了系统工作原理及组成模块，采用了分级集中控制的方式开发了控制系统，设计并实现了连续上下料、模具循环以及自动压药等关键结构。该系统已实现工程化应用，能够满足起爆器含能粉体材料装填性能要求，有效节约了人力成本，显著提升了含能粉体材料装填过程的安全控制水平，具备广阔的推广前景。

粉体常识

一、引言 粉碎是粉体技术中比较古老的一项，它从各种粮食饲料的粉碎设备普及应用，发展到适应原料多样化和设备大型化以及大型设备节能化的历程，现在逐渐将目标瞄向超细粉碎和通过粉碎来改变原料的特性。超细粉碎技术因现代高技术新材料产业的崛起而发展，反过来又促进相关高技术新材料产业的更大进步，以至在全球范围内，自20世纪80年代初以来各种超细粉体原料的需求量呈快速增长。据统计，我国在90年代末之前，非金属矿物超细粉体产品还不足5万t吨，到20 00年已超过100万t。且粉体加工技术应用从单纯的非金属矿物逐渐扩展到冶金、化工、建材、矿业、轻工、食品、医药、机械、农业等部门，贯穿了几乎国民经济的各方面！超细化仅仅是粉体加工技术之一，超细粉体原料的应用领域远没有拓展，有很多空白的领域需要去开发，在相关领域的应用将形成新的技术创新点。 根据聚集状态的不同，物质可分为稳态、非稳态、亚稳态三类。稳态：通常块状物质是稳定。 非稳态：粒度在2nm左右的颗粒是不稳定的，在高倍电镜下观察其结构是处于不停的变化。 亚稳态：粒度在微米级左右的粉末都处于亚稳态。 二、超细粉体的特性 粉体作为固体物料的特殊形式，广泛存在于自然界、工业生产和人们的生活中。宏观上的粉体在微观上都是由数个细小的颗粒组成的，颗粒微细化和功能化的量变过程促成了粉体宏观特性的质变，为粉体材料和相关产品带来许多新性能： 1）比表面积大（因粒度较小）表面能也增加，具有较好的分散性和吸附性能。 2）活性好随着粒度的变小，粒子的表面原子数成倍增加，使其具有较强的表面活性和催化性，可起补强作用，参与反应速度可明显加快，具有良好化学反应性。 3）熔点低物质的粒径越小，其熔点就越低。 4）磁性强超细粉体的体积比强磁性物质的磁畴还小，这种粒子已成为一个永久磁体，具有较大的矫顽力。 5）光吸收性和热导性好大多数超细粉体在低温或超低温下几乎没有热阻，这在超低温工程研究上具有重要意义。 三、超细粉体的应用

最新常用无机粉体材料种类及作用

常用无机粉体材料种类及作用 目前，在中国每年至少有400万吨的无机粉体材料作为原料的一部分被用于塑料制品的生产。用无机粉体材料替代部分石油产品，一方面，每年可以节约数百万吨石油；另一方面，对于所生成的塑料制品而言，不但有利于降低原材料成本，而且可以使填充塑料材料的某些性能按照预定的方向得到改善，从而提高塑料制品的巿场竞争力。 常用无机粉体材料种类及作用 据统计，中国500余家碳酸钙厂家生产的约500万吨产品中，有一半是销往塑料行业的。此外，滑石粉、煅烧高岭土、硅灰石粉等多种无机粉体材料也被广泛应用，有的甚至成为功能性塑料材料不可缺少的组成部分。 碳酸钙 碳酸钙是塑料加工时用得最广、用量最大的无机粉体填料。据中国无机盐工业协会钙镁分会统计，每年用于塑料填充的碳酸钙总量在二百多万吨，是各种用途中所占份额最大的，约50%左右。 根据加工方法不同，碳酸钙分为轻质和重质两种。轻质碳酸钙（简称轻钙）是由石灰石经煅烧、消化、碳化而成的，其间经历了化学反应，而重质碳酸钙是经研磨（干法或湿法）而成的，只有粒径大小的变化而无化学反应过程。目前在塑料薄膜中使用的碳酸钙都是1250目的重质碳酸钙，已大量用于PE包装袋的生产，在农用地膜中因透光性受到影响，虽然可以使用，但添加量较小。 1）重钙的细度对PE薄膜力学性能的影响十分明显，见表1。 表1 重质细度对PE薄膜力学性能的影响 2）碳酸钙粒子的分散对PE薄膜的性能具有决定性作用 PE薄膜生产企业对重钙的添加量十分关心，希望添加量越多越好，但同时力学性能、耐老化性能、透光性都不要受到过大的影响。特别是在农用地膜中到底能够使用多少碳酸钙是非常值得努力探讨的问题。宝鸡云鹏塑料科技有限公司对此进行了有益的探索，并取得喜人的

功能粉体材料

微纳粉末制备中的形貌与粒度控制 摘要：微纳粉末材料的形貌和粒度控制是粉体材料制备领域内的关键性问题之一。本文对湿法制备粉体材料过程中形貌与粒度控制的机理、国内外研究进展进行了综述，指出形貌与粒度控制过程中存在的问题并提出建议。 关键词：微纳粉末；形貌；粒度 1 前言 功能粉体材料是有色金属重要的应用形式之一，如金、银、铂族、铜、镍粉末用于电子浆料、导电胶的制备；锌粉用于防腐涂料、碱性锌锰电池电极材料；镍、钴氧化物用于镍氢、锂离子、固体氧化物燃料电池电极材料；SnO2用于Ag-SnO2，电接触材等，不胜枚举。有色金属功能粉体材料制备，已成为产业链延伸、产品深加工增值的重要方向，是高新技术发展的重要基础。因此研究功能粉体材料有很重要的意义。 材料的性能，主要决定于其组成与结构；而对粉体材料而言，还有其特殊性，颗粒形貌与粒度，亦是决定粉体材料性能的重要因素。 本文将对微纳粉末制备的形貌与粒度控制及国内外的研究进展进行综述。 2 形貌与粒度控制的意义及复杂性 2.1 纳米粉末形貌要求举例 对微纳粉末的粒度和形貌的要求因用途而异。 三氧化铁有α、β、γ三种晶型。其中水煤气转化反应、丁烷脱氢反应催化剂用三氧化铁要求为α晶型，而磁记录介质用超细三氧化铁磁粉要求为γ晶型，粒度小于0.3pm、形状是长径比大于8的针状。另外颜料用α-Fe2O3最好是棒状、盘状、薄板状[1]。 A12O3有α、γ、θ、η等八种晶型[2]，催化剂及载体用的氧化铝应为η-A12O3或γ-A12O3，而α-A12O3是重要的陶瓷材料。氧化铝的水合物主要有三种三水合物和两种一水合物，阻燃材料用要求是三水合物，并且粒度细，有合理级配、透明性好、粒子形状为片状、细棱状。 用作镍氢电池材料的球形氢氧化亚镍粉末则要求其粒度有一定的分布宽度，以便小粒子可以填充在大粒子的空隙之间，提高电极的能量密度[3]；而作为制备电子工业用的氧化镍粉末的煅烧前驱体，则要求粒度在亚微米且分布尽可能狭窄[4]。 表2.1还列出了一些工业产品对颗粒形状的要求，纳米粉在应用上都有这种特殊要求[5-6]。

粉体的基本性质及功能

粉体的基本性质及功能 《营销界?化妆品观察》2011年1月27日作者：裴廷镐【小中大】 彩妆按照分散技术不同，可分类为粉体(powder)彩妆、乳化彩妆、油分散彩妆。粉体的作用是，为化妆品赋予色调，或构成产品的骨骼。本文欲从粉体的基本特性着手，带大家了解使用在化妆品上的粉体的特性及功能、用于改善粉体的功能的表面处理方法。 1. 粉体的基本特性 粉体(powder material)可以视为固体、液体、气体以外的第四性状。粉体和固体一样拥有结晶性，与液体一样拥有流动性，与气体一样在不同的粒度（grain size/granularity）表现出飞散(free flowing)性。 粉体是多个固体微粒的集合体，粒子之间有一定的相互作用存在。考虑一种粉体粒子的基本性质时，应区分粒子的大小、表面能量、表面构造、表面物性等因素。如果按粒子大小分类可分为——广义的粉体：1 nm ~ 1 mm，狭义的粉体：< 50 um，微粉体：1 um ~ 50 um，超微粉体：10 nm ~ 1 um。 粉体以1um粒度为分界线，表现出的物理、化学性质有以下差异（见表1）。 λ粗大粒子(Macro particle)的特征——不凝集、流动性增加。 λ微粒子的特征——粒子的附着力增加，超过重力的影响而出现凝集。 粒子的大小小于1um时大于1um时 增加的物理性质表面积，表面活性，反应性，凝集性，吸液量流动性，充填性，纯度增加 表1.粒子大小与物理性质 粉体粒子的物理性质可分为粒子性质与粉体性质（见表2）。 作为粒子的性质作为粉体的性质 结晶质的大小、排向 大小和分布外观密度

形状充填构造 构造流动性 密度吸液量 附着力 表面的性质 表2.粉体粒子的物理性质 2. 化妆品用粉体的特性 化妆品用的粉体可以分为无机颜料(体质颜料、白色颜料、彩色颜料)、有机颜料、天然颜料、珠光颜料等等（详见表3）。 体质颜料：是构成骨骼的原料，以天然的粘土矿物如云母、滑石粉最具有代表性，另外还有高岭土(kaolin)、碳酸钙、碳酸镁等等。 有机颜料：以tar color为代表，可分为染料、色淀颜料、颜料等3个类别。 染料(Dye)：溶于水或者溶剂，具有染色功能的原料。按照发色团的化学构造分类（水溶性染料、油溶性染料）。 颜料(Pigments)：色素自身构造不携带可溶性基，不溶于水、油、溶媒等。按构造可分类为偶氮(Azo)系、靛蓝(indigo)系、酞花菁(Phthalocyanine)系颜料等。与色淀颜料相比，着色力、隐蔽力、耐光性能好。 色淀颜料(Lake)：在燃料上使用了沉淀剂，结合金属盐或特殊的有机酸，进行不溶性处理的色素。 随着合成技术的进步，不断有新色素被开发出来，但化妆品配方上只有那些安全性(Safety) 得到充分验证的色素才可以使用。 无机颜料(Inorganic Pigment)：又称为矿物性颜料，以前是粉碎天然矿物当颜料使用，但现在多数是使用合成出来的无机化合物。优点是耐光、耐热性能良好，不溶于有机溶媒。缺点是鲜明感与着色力较有机颜料弱(Iron Oxides，Ultramarines，Chrom oxide greens，TiO2，Z nO，Chromium hydroxide green)。 虽然与有机颜料相比，无机颜料的颜色种类少，但也广泛应用在各种粉底液、粉、眼影等彩妆产品上。

粉体工程及其应用

粉体工程及其应用 11级粉体（2）班张子龙1103012022 粉体技术的概述 粉体技术是一门以颗粒状固体物质为对象，研究其性质、制备、加工和应用的综合性技术，主要包括破碎、粉磨、均化、分级、干燥、收捕、混合、存储、装运以及某些粉体产品的改性造粒等工序，各工序间还有输送、计量作业。 粉体技术已经发展到超微粉体技术和纳米粉体技术。超微粉体技术是传统粉体技术的进一步发展，它是近几十年来新兴的一门科学技术，它源自古老的传统粉碎技术，而将其粉碎的概念向前大大延伸了。所谓“超微粉体”，国内外目前对这一名词尚无严格的界定。从粉体学的角度，通常将1250 目（即 10 u m ）以下的粉体，称之为“超微粉体”。采用传统的工艺方法，很难将固形物料粉碎到如此的细度。固形物质经过超微粉碎后，使其处于微米甚至纳米尺寸时，该粉体的物理、化学特性都发生极大的变化。在化工、塑料、油漆、涂料等行业中，“超微粉体”可制成高强度、高附着力的高档新产品。特别是在中医药领域，“超微粉体”技术可改变传统的中医手段，中药材经“超微粉碎”细化后，可直接用于口服，从而免除了饮片、煎煮等繁锁的工艺，这样就大大方便了病人用药。不仅如此，经研究表明，经“超微细化”后的中药，只相当于原方剂用药量的十分之一，甚至更少，这就可以大大节省宝贵的中药材资源，对提高全民族健康，有效保护环境，都有深远的意义。 国外对粉体技术非常重视，许多国家先后建立乐粉体研究机构。如，英国里兹大学粉体工程研究所（选矿、环保，从矿物加工、电子材料）和美国马州高分子材料研究所（研究范围涵盖了从普通塑料到纳米复合材料，从宏观机械加工，到微结构控制）。我国对粉体技术也非常重视，先后建立乐粉体研究机构，如北京海正粉体技术有限公司、丹东蓝天粉体材料科技有限公司、清华大学粉体材料研究室、江苏省超细粉体工程研究中心等。“超微粉体技术”是一门跨行业的新兴技术领域，在我国从八、九十年代开始才逐步被越来越多研究部门和行业所重视。随着信息、生物和新材料的发展，粉体技术相应的向更深更广的方面发展，当前粉体技术不仅仅是简单的粉碎、分级的物理过程，而是建立在高新技术平台上的并且与材料科学、化学、现代物理学、生物学、医学等学科有密切联系的交叉学科。粉体技术主要以固体物料的加工处理对象,随着世界粉体工业向精细化发展，固体原料深加工技术在科学研究和工业生产中显示了重要的作用。当前粉体技术不仅在纺织、建材、中药、食品、保健品、饲料、国防等领域的应用日益广泛，而且在清洁生产和循环经济中也具有独特的优势。 粉体工程在环保中的应用 目前，粉体技术在环境工程中的应用包括气固分离、固液分离、颗粒制备与处理等诸多方面，涉及到的具体课题则包括含尘气体的净化、气态污染物的净化、污泥污水的处理、各种工业废渣的处理等。现在我们环境工程系借助粉体技术开展的环保课题有：各种除尘器的研制、废旧橡胶轮胎的处理、废旧印刷线路板的处理、各种粉尘颗粒的发生、纳米材料、气体的净化和污水的处理等方面。新的粉体技术应用于环境工程中必将带来巨大的经济效益和社会效益，例如垃圾(包

常用无机粉体材料种类及作用知识讲解

常用无机粉体材料种 类及作用

常用无机粉体材料种类及作用 目前，在中国每年至少有400万吨的无机粉体材料作为原料的一部分被用于塑料制品的生产。用无机粉体材料替代部分石油产品，一方面，每年可以节约数百万吨石油；另一方面，对于所生成的塑料制品而言，不但有利于降低原材料成本，而且可以使填充塑料材料的某些性能按照预定的方向得到改善，从而提高塑料制品的巿场竞争力。 常用无机粉体材料种类及作用 据统计，中国500余家碳酸钙厂家生产的约500万吨产品中，有一半是销往塑料行业的。此外，滑石粉、煅烧高岭土、硅灰石粉等多种无机粉体材料也被广泛应用，有的甚至成为功能性塑料材料不可缺少的组成部分。 碳酸钙 碳酸钙是塑料加工时用得最广、用量最大的无机粉体填料。据中国无机盐工业协会钙镁分会统计，每年用于塑料填充的碳酸钙总量在二百多万吨，是各种用途中所占份额最大的，约50%左右。 根据加工方法不同，碳酸钙分为轻质和重质两种。轻质碳酸钙（简称轻钙）是由石灰石经煅烧、消化、碳化而成的，其间经历了化学反应，而重质碳酸钙是经研磨（干法或湿法）而成的，只有粒径大小的变化而无化学反应过程。目前

在塑料薄膜中使用的碳酸钙都是1250目的重质碳酸钙，已大量用于PE包装袋的生产，在农用地膜中因透光性受到影响，虽然可以使用，但添加量较小。1）重钙的细度对PE薄膜力学性能的影响十分明显，见表1。 表1 重质细度对PE薄膜力学性能的影响 2）碳酸钙粒子的分散对PE薄膜的性能具有决定性作用 PE薄膜生产企业对重钙的添加量十分关心，希望添加量越多越好，但同时力学性能、耐老化性能、透光性都不要受到过大的影响。特别是在农用地膜中到底能够使用多少碳酸钙是非常值得努力探讨的问题。宝鸡云鹏塑料科技有限公司对此进行了有益的探索，并取得喜人的成果。表2列出纯LLDPE地膜及分别添加10%、15%、20%、33%云鹏公司生产的纳米改性塑料复合材料的LLDPE地膜的力学性能。 由表2所列数据可以看出，添加10%以上直至33%纳米改性塑料复合材料的LLDPE地膜较之纯LLDPE地膜，各项力学性能相差不大。在添加量达33%时，即LLDPE薄膜中CaCO3成份已占26.4%时，其力学性能仍能保持较高水平，特别是直角撕裂强度还高于纯LLDPE，不仅全面超过GB 13735-92地膜国际优等品技术指标，而且是以往任何CaCO3填充母料所不可能做到的。

粉体技术在无机材料领域的应用

粉体技术在无机材料领域的应用 摘要：以玻璃、水泥、陶瓷为主的传统无机材料已经满足不了时代的需求，新兴的粉体技术给无机材料的应用注入了新的活力。本文主要总结了粉体技术对传统无机材料性能的改善以及在矿物加工方面的影响，特别是纳米粉体拓宽了无机材料在能源、环保、催化方面的应用。 关键词：矿物加工水泥粉体精细陶瓷纳米粉体 Abstract：Mainly glass, cement, ceramic traditional inorganic material already can't satisfy the demand of The Times, the emerging technology of powder to the application of inorganic materials has injected new vitality.This paper mainly summarizes the to improve the performance of powder technology in the traditional inorganic materials and the influence of the mineral processing, especially nano widened the inorganic materials in energy, environmental protection, catalytic applications. Key words：Mineral processing cement powder fine ceramic nano powder 引言 粉体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，它是物理、化学、化工、机械、冶金、材料、生物、信息控制等学科的交叉学科。无机材料的应用历史也很久远，传统的无机材料仍有用武之地，但生产过程中的污染及优良性能的单一这些缺点显而易见。对于任何一项技术或工业过程，其经济性和实用性是决定其存在的根本因素。对于无机材料，将粉体的制备工艺、微观结构、宏观物性、工业化生产和应用技术等有机的结合起来，作为系统工程对粉体的制备过程机理进行深入的研究，增强对微粒的形状、分布、粒度、性能等指标的控制技术，并不断完善粉体的性能测试、表征手段，都从而促进粉体技术在无机材料领域的发展。 1.矿物加工 矿物经粉碎分级后直接用于农业、化工、造纸、塑料、橡胶、涂料等产品中。造纸涂布级高岭土希望在超细粉碎的同时保持片状矿物的特性，提高粉料的涂布遮盖能力。在粉碎工艺上尽量选择剥片原理的粉碎方式和设备，从粉碎机理上来说，强化外力能加强对高岭土的强力剪切。同样是造纸涂布级的超细膜重质碳酸钙，其原始结晶多为立方多面体，为了达到超细粉碎的目的，则需要强化矿物颗粒的体积粉碎和表面的研磨。复合材料增强用的硅灰石在粉碎时应尽量保持它原始的针状结晶状态，是产品成为天然的短纤维增强材料。强力冲击式粉碎机能够

《粉体功能材料》课程教学大纲

《粉体功能材料》课程教学大纲 课程代码：050542010 课程英文名称：Powder Functional Materials 课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0 适用专业：粉体材料科学与工程 大纲编写（修订）时间：2017.3 一、大纲使用说明 （一）课程地位及教学目标 本门课程是一门技术基础课，并且是粉体材料科学与工程专业重要的必选课。粉体功能材料在民用、工农业、国防军工、航空航天等各个领域广泛应用，需要掌握粉体功能材料方面的基础知识及各种典型粉体材料的工业生产过程、设备、生产工艺、制备工艺的专业知识，并具备粉体材料测试、生产工艺设计、开发新产品、新技术生产、设备及技术管理的能力。因此粉体功能材料对本专业有极为重要的作用。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1．掌握粉体功能材料基础知识，掌握粉体材料和功能材料的组成、基本原理、制备和应用知识，几种典型粉体功能材料的性能测量和加工处理方法。 2．了解材料科学的发展趋势。 3．具有实际动手能力，能够在生产实习和工作实践中解决相关问题。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 掌握粉体功能材料的主要内容，使学生对材料科学有一定认识，并通过生产实习等环节培养学生解决相关问题的能力。 1．掌握粉体功能材料的主要内容，包括对功能材料的分类与归纳，制备技术的组成及基本工艺，检测、应用与分析。 2．掌握材料科学的基本内容，包括材料性能、结构和加工工艺之间的关系，材料制备与强化。 3．了解典型粉体功能材料的种类及用途。掌握典型粉体功能材料的选用原则，性能结构和加工工艺路线等。 4．了解粉体材料和功能材料的发展趋势。 （三）实施说明 1．教学方法：课堂讲授中重点对材料学基本概念，基本原理和加工工艺方法进行讲解。培养学生的思考能力和分析问题的能力。在讲授中将书本内容和生产实际紧密结合，提高学生的活学活用的能力。 2．教学手段：在教学中主要采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等教学手段相结合。 （四）对先修课的要求 要求学生先修数学、物理学等基础类课程和粉体专业基础课程。 （五）对习题课、实验环节的要求 1.习题的要求：对粉体功能材料的分析，材料制备的设备与方法，材料检测与应用等讲授内 容有针对性的布置习题，以巩固和加强所学的理论。 2.本门课程是实用性很强的课程。为了增强学生的感性认识，培养学生学以致用的能力，根据本课程的内容，相关知识点应进一步在实验、科研环节实习环节巩固和加深。 （六)课程考核方式

涂料用各种粉体功能特点-硅微粉

佛山市创国化工对涂料用填充料 实验物理数据和功能特点及技术要求 在涂料中使用的填料主要品种有：方解石粉（重钙）、滑石粉、煅烧高岭土、水洗高岭土、硅灰石、云母粉、硫酸钡、石英粉、合成硅酸铝等。 （1）方解石粉（重钙） 密度：2.6 吸油量：25-50 莫氏硬度3.5 特点：白度高，成本低，性能稳定。 用途：太广泛了。在涂料工业中，大量用来做填料。用于底漆中，可增强底漆对于基层表面的沉淀性和渗透性；用于厚漆中，可增稠涂料、加厚、填充、补平；在半光漆或无光漆中，是理想的消光填料；在金属防锈涂料中，水解能生成氢氧化钙，可与铁表面形成氢键而增强涂膜的附着力，还可吸收H+;用在建筑涂料中，吸油量低，对乳液需要量低，既可以降低乳胶漆的成本，又起骨架作用，增加涂膜厚度，提高机械强度、耐磨性等，因而成为乳胶漆中最常用的填料。 相对于轻钙的优缺点：轻钙吸油量大，需要大量乳液，增加了成本；轻钙不是很稳定，容易结团，造成乳胶漆储存不稳定；轻钙达到一定细度，干遮盖稍好一些。 （2）滑石粉 层状结构 密度：2.7-2.8 吸油值：50-90 莫氏硬度：1 特点：滑腻感。 用涂：广泛。在用于内墙涂料中，可提高耐擦洗性和施工性；用于防腐涂料中，由于延长了腐蚀物质的扩散路径，可改善防护效果；与沉淀硅酸盐相似，滑石粉也可以充当颜料的隔离剂，提高颜料的着色效果。 缺点：易粉化，建议用量适当。 （3）煅烧高岭土 片状结构 密度：2.50-2.63 莫氏硬度：3-4 吸油量：50-95 比表面积：8-16

特点：可改善涂料触变性和抗沉淀性，对流变性没有影响，具有消光作用，增加白度和遮盖。缺点：吸水性较大，不适合提高涂料的触变性，不适合制备憎水性涂膜。 （4）硅灰石 针状或纤维状结构 密度：2.8 吸油值：25-50 折射率：1.62 莫氏硬度：4.5-5.0 具有增强作用、降低裂纹敏感度、一定的增稠和触变作用。 在涂料工业中：可以作为体制颜料兼增量剂实用，它能增加白色涂料明亮的色调，在不使涂料白度和遮盖力下降的条件下，能取代部分钛白，并能长时间保持这种色调。 硅灰石吸油量低，具有很好的填充量，可以降低涂料成本； 硅灰石针状结晶使它可作为涂料良好的悬浮剂，使色漆的沉淀柔软易于再分散；硅灰石碱性大，非常适合用于聚醋酸乙烯涂料，能使着色颜料分散均匀； 硅灰石还具有改进金属涂料的防腐能力，在自清洁型涂料中作为增强剂； 除用于水性涂料外，还可以用于底漆、中间涂层、油性涂料、路标涂料等； 在沥青涂料中替代石棉； 硅灰石用于涂料中，能提高涂料的耐磨性和耐候性，其原因在与它的针状和纤维状结构，在涂料中相叠，除能增加涂膜的屏蔽性外，还有较强的反射紫外线的能力，因而提高了涂膜的耐老化性。 据资料：用它替代20%钛白也不会改变涂膜的不透明性和其他性质；硅酸盐和二氧化硅的不透明度大，原因是粒子表面富有亲水性。水向这些颜料粒子中扩散要比向乳胶粒子中扩散容易的多，干燥以后在融合的乳液涂膜内形成细微的空气/二氧化硅界面，提高了涂膜的不透明性。 题外话：现在市场上大多数所谓的硅灰石主要是重钙和硅灰石的混合物。 做个试验：取出一些硅灰石，往其中滴加盐酸， 冒出大量气泡的，说明里面混入了大量的重钙。 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑ 放出的气体为二氧化碳。 成玻璃化膏状的，说明是硅灰石。 硅灰石的主要成分是偏硅酸钙， CaSiO3+2HCl=CaCl2+H2SiO3 H2SiO3是硅酸，玻璃状物。 （5）硫酸钡（重晶石粉） 密度：4.3-4.5