奈米粉末的制备方法.ppt

Manufacture of Nano-particles 1.Physical making process 2.Chemical making process 物理决策过程 n1.机械粉碎和研磨 n(自顶向下方法) n2.物理气体合成 n(自下而上的方法) 通过物理气相合成纳米粒子的制 备 n蒸发与凝结 n喷嘴扩张 n激光烧蚀 n超临界喷涂 n溅射 .机械粉碎和研磨 使用机械力，如剪切力，压缩力和影响 力，让大尺寸的颗粒变小。 研磨法(Grinding) n.研磨的定义中使用的是硬度较高的材料作为介 质研磨颗粒通过剪切力，摩擦力和冲击力，使 颗粒大小小打破 n分类的研磨方法 n1.干磨工艺2.湿磨过程 干磨工艺 n干磨的最小粒径可达到约8m的 n作为研磨颗粒在干燥条件下的培养基中，通过 使用陶瓷，玻璃，和钢球。这种方法容易造成 颗粒胶的介质和污染它. 湿磨过程 n使用球作为粉碎介质的干式研磨处理的相同， 但它附加的溶剂，表面活性剂，以协助的分散 性和防止颗粒结块. n这个过程可以自上而下到纳米级的粒径. 1022 濕式珠磨機 如何得到的纳米粒子通过湿研磨 过程 n1.磨矿介质的选择 n2。考虑颗粒硬度 n3。浆料的粘度和固含量 n四，产品规格的研磨介质 n5。初始颗粒大小 7.分散剂的选择 1/15 磨矿介质的选择 n作为研磨介质（球），必须具有高密度，高硬 度，高摩擦性，表面上没有空隙和颗粒大小组 成。例如，陶瓷，玻璃，钢铁，WC，.等 考虑颗粒硬度 n研磨粉末的硬度必须低于中等。因此，它可以 防止介质失去，导致污染的粉末和降低介质的 寿命时间。 浆料的粘度和固含量 n浆料的粘度应该是低于100厘泊的控制中，为 了使研磨介质的运行平稳。 n粉末的含量在浆液中不高于35重量的，以防 止BET（比表面积）的增加导致粘度增加。 研磨介质的尺寸 n研磨介质（球）相对于最终磨削颗粒尺寸的大 小。通常他们有1/1000的关系，即用0.1毫米 研磨介质可以获得100nm的最后的颗粒大小。 初始颗粒大小 n颗粒和研磨介质的尺寸比为1:10，得到良好的 分散性。使用倍数阶段得到预期的颗粒大小。 料浆温度的控制 n研磨浆料的温度控制在40，防止粘度增加导 致颗粒凝聚体。 分散剂的选择吗？ n分散剂可以封装新的成形颗粒的表面，以防止 它附聚物再次。分散剂可以是含有两个官能团 的一种是亲水性的，另一个是疏水性的表面活 性剂或偶联剂。 n 1017 物理气体合成 定义 物理气体合成过程涉及的材料原子数的 生成，通过各种手段，和 均相成核和随后的冷凝和凝固。 颗粒形成的进展 n粒子成核 n粒子增长 n颗粒团聚 Particle Nucleation relative to free energy variation G G= Gs+ Gv Gs=液滴生成的界面自由能 Gv=液滴生成的體積自由能 G= 4r2 + (4/3) r3 Gv =液滴單位表面積的界面能 Gv=單位体積液滴的自由能 變化 G=整個系統之自由能 變化(以合力表示) G最高那點GC為臨界自由能 GC所對應的晶核半徑 rc 為晶粒 臨界半徑 晶核要成長必須液滴的半徑 超過rc 反應要能夠進行自由能 變化必須高過於GC 當r小於rc 時液滴會蒸發消失 當rrc時液滴會繼續成長 GC Particle nucleation n超饱和条件下的系统.更高超饱和率的粒子成核 进步依赖于粒子成核。 n （V = KEXP - GC/ RT）= KEXP - 163M2 n/3R32（在P/P0）2 nV =成核速率R =气体组成 nP/P0 =超饱和率=密度的产品 nM =分子量反应物 nP =真正的蒸气压 nP0 =平衡蒸气压 粒子增长 n相对于原子核碰撞的粒子的增长，当核形成， 他们将增长继续相互碰撞。 n多个细胞核形成更多的机会碰撞，因此，蒸汽 的浓度的占主导地位的颗粒生长过程。 n 粒子生长控制方程 n=2R =（6C0M/）1/3 nD =颗粒尺寸 nC0 =气相反应物的浓度（mole/cm3） nM =