无机纳米粉体制造技术的现状及展望

无机纳米粉体制造技术的现状及展望

沈志刚!，陈建峰!，刘润静!，邹海魁!，"#$$%&’()

（!*北京化工大学教育部超重力工程研究中心，北京!+++),；)*-.(/$.012#.345167(/3/8%901:0;<）

摘要：介绍了无机纳米粉体的制造技术和最新进展，着重介绍了超重力技术制备纳米粉体材料的进展和应用状况。讨论了目前无机纳米粉体制造技术中存在的问题，并总结了其应用和前景。

关键词：无机纳米粉体；制造技术；超重力技术；研究进展中图分类号：5=+)>

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粉体工业是一个重要的基础原料工业，粉体制造技术在化学工业及材料工业中占有重要地位。二十年来，由于市场、资源和环境的导向，化学工业产品结构的变化和高新技术发展的要求，精细化工产品愈来愈受到重视，广泛应用于国民经济和现代国防的各个领域，极大地促进了社会文明的进步和人们生活水平的提高。正是因为这样，纳米粉体材料作为一种特殊的精细化工产品，越来越受到人们的关注。

纳米粉体材料是>+年代中期发展起来的一种新型固体材料，它是由粒子尺寸介于!D !++($的

微小固体颗粒组成。由于粒子尺寸处于纳米级，纳米材料表面原子比例高，具有独特的体积效应，从而使之产生了常规颗粒材料所不具备的优异的电、磁、光、力、热和化学等宏观特性。因此粉体材料尤其是纳米粉体材料被广泛用于冶金、化工、电子、国防、航天、医学和生物工程等许多领域。据统计美国E’F G/(0公司!,>H 年至!,,)年C +++多种产品中A)I 的是粉体或以其为基础的产品，其化学工业?+I 增值来源于纳米粉体技术的进步。

目前，各国对无机纳米粉体的研究主要包括制备工艺、微观结构、宏观物性、工业化生产和应用技术H 个方面。其中纳米材料的制备在当前纳米材料科学的研究中占有极其重要的地位，新的制造工艺过程的研究与控制对纳米材料的微观结构和宏观物性具有重要的影响。!

无机纳米粉体的制造方法

目前世界上研究和应用的制造粉体的方法，大致可分为两种：一种是粉碎式，是将材料由大化小，将块状物质粉碎而得到更小的粉体；另一种是构筑

式，是由小到大合成超微粉，即由小极限的原子、离子或分子通过成核和长大两个阶段合成纳米粉体。根据纳米粉体的系统状态来分，粉碎式包括固相法一种，而构筑法包括气相法和液相法两种方法。固相法制备的粉体粒径大、粒度分布不均、纯度低、性能不稳定，一般不用该法制备纳米粉体。纳米粉体的制备主要采用液相法和气相法。!*!

纳米粉体液相制造技术

液相法是目前实验室和工业上最为广泛采用的合成纳米粉体的方法，与固相法比较，液相法的主要特征表现在以下几个方面：（.）可以控制化学组成；（J ）容易添加微量有效成分，制成多种成分均一微粉体；（6）超细颗粒的表面活性好；（;）容易控制颗粒形状和粒径；（1）工业化生产成本较低。

液相法制备超细颗粒简单的分为物理法和化学法两大类。制备的关键是如何控制颗粒的大小和获得较窄且均匀的粒度分布。

物理法：从水溶液中迅速析出金属盐。它是将溶解度高的盐的水溶液雾化成小液滴，使其中盐类呈球状均匀的迅速析出。为了使盐类快速析出，可以通过加热干燥使水分迅速蒸发，或者采用冷冻干燥生成冰，再使它在低温下减压升华成气体脱水，最后将这些微细的粉末状盐类加热分解，即可得到氧化物纳米粉体。

化学法：通过溶液中反应生成沉淀，它是使溶液通过加水分解或离子反应生成沉淀物。生成的沉淀化合物种类很多，如氢氧化物、草酸盐、碳酸盐、氧化物等。将沉淀的粒子干燥或煅烧分解，可制成纳米粉体，这是应用广泛有很多实用价值的方法。

正因为液相法受到广泛的关注和应用，所以各

作者简介：沈志刚，男，生于!,K?年，博士生，讲师。从事纳米材料制备、测试、研究与教学工作。

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