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几种常见制备纳米粉末的方法 马运柱， 范景莲， 熊翔， 黄伯云， 汪登龙 （中南大学粉末冶金国家重点实验室， 长沙 “ ） 摘要介绍几种常见纳米颗粒的制备技术， 简述各种制备方法的原理、 工艺、 原料及所得到的产品， 并展望纳米材料的发展 及应用前景。 关键词纳米颗粒； 纳米材料； 制备技术 中图分类号 “ ； ， 4和和 ; ’ 可溶性盐的碱性水溶液与 4 ’水溶液快速混合， 再经超声喷雾热转换得到了相组成为9 ， ; 和 第, 卷第期 ’’年 5 6 9 5 7 ; 9 5 结构 （如P ，’ ，Q D等） 的金属纳米晶， 但会有相当的非晶成分， 而 B B结构的金属 （如, D） 则不易形成纳米晶。机械合金化产生的大量缺陷致 使活化能降低， 在机械合金化中的扩散过程中起到 了主要的作用。热力学的扩散是一个稳定的过程， 而机械合金化中的扩散则是一个动态的过程。内部 扩散层可能迅速被撕裂而更易与其它成分的界面接 触， 这样便形成了动态的扩散。减小晶粒尺寸和升 高温度能有效地提高扩散率。可以使不扩散的合金 元素通过机械合金化进行扩散而达到合金化的目 的。 采用机械合金化制备纳米粉末及其复合材料， 工艺设备简单， 而且随着H 1 R和4 1 1 R大容量德国 产高能转子球磨机应用， 使该技术最适合于大批量 生产纳米复合粉末。因而EF是一项具有广阔应 用前景的技术。其主要缺点是过程中易引入杂质， 球罐及球粒易磨损， 粉末易团聚， 并给环境带来了一 定的噪音污染。 溶胶凝胶法 溶胶0凝胶法广泛应用于金属氧化物纳米粒子 有色金属第G 卷 万方数据 的制备。前驱物用金属醇盐或非醇盐均可。基本原 理是将易于水解的金属化合物 （无机盐或金属醇盐） 在某种溶剂中与水或其它物质发生反应， 经水解与 缩聚过程逐渐凝胶化， 再经干燥 ／ 煅烧和还原等热处 理后制得所需纳米粒子。基本反应有水解和聚合反 应， 可在低温下制备纯度高， 粒径均匀， 化学活性高 的单、 多组分混合物 （分子级混合） ［］ 。 在制备氧化物时， 复合醇盐常被用作前驱物。 在“ 或其它醇盐的乙醇溶液中， 以醇盐或其它盐引 入第二种金属离子 （如 ， A 3.8及/ 0 , -; , A3.8纳米 粉末。 在水中稳定的化合物和金属也能用此技术制 备。用水热法制备9 , -; , 5。水热晶化不仅提高产 物的晶化程度， 而且有效地防止纳米硫化物氧化。 “ 化学气相沉积法 一种或数种反应气体通过热、 激光、 等离子体等 而发生化学反应析出超微粉的方法， 叫做化学气相 沉积法。简称6 B C。由于气相中的粒子成核及生 长的空间增大， 制得的产物粒子细， 形貌均一， 具有 良好的单分散度， 而制备常常在封闭容器中进行， 保 证了粒子具有更高的纯度 ［* 0］ 。 6 B C技术更多的应用于陶瓷超微粉的制备， 如 ，5 ，5 6， 其中源材料为气体或易于气化， 沸点 低的金属化合物。在 超细粉末的合成中， 在 D 0 0 * 0 0 0 E 6下， 以无水 6 /和 7/作为源物质， 用6 B C技术得到高纯 超细粉末。 利用6 B C技术在* / 0 0 E 6以上制备5 6纳米粉 末。采用 （6 7 /）35 6 1 7/173体系制备出5 6 ／ 5 /8纳米粉体。以6 78和6378气体为原料， 在饱 和蒸气中合成5 6超细粉末。 * *年美国F G “报道了用激光气相法制备超 微粒子。当反应物的吸收与激光某一波长相近或重 合时， 反应物最有效地吸收光子产生可控气相反应， 瞬时 （* 0 1 / H） 完成成核、 长大和终止过程。在反应过 程中， 可以采用光敏剂 （5 7 9，6378） 作能量传递， 以 促使反应气体的分解。由于激光加热只限于一个微 小的空间， 反应气体在此区域内经历快速升温， 分解 反应， 快速冷却， 可生成非晶、 多晶超微粉末。例如 纳米级5 6粉末、 D 0 , -5 /8纳米粉末、3* 0 , - A 3./粒子、 9 3 0 0 , -球形单分散“ .3粉末。 等离子体作为6 B C的热源时， 按其产生方式分 为直流等离子体 （C I6 I等 利用聚乙烯酸钠作为 ］5金属学报， E E E，’ （,） , ［］张丽英，吴成义，李刚，等5纳米级B F 0 F C ; F G系硬质合金复合氧化物粉末的制备 ［］ 5粉末冶金工业， E E 4，4 （1） , ’ ［］7 H H I7，B 8 H I J L2 5 K H I M ］ 5化工新型材料，, 3 3 ，, E （U） ［E］李星国5超细粉研究及其动态，［］ 5材料导报， E E ,， ［ 3］刘珍，梁伟5纳米材料制备方法及其研究进展 ［］ 5材料科学与工艺，, 3 3 3，4 （’） 3 ’ 1’ 有色金属第 卷 万方数据 ［ ］刘伯元，黄锐，赵安赤“非金属纳米材料 ［］ “中国粉体技术， ， 5 - / 8 5 6 5 / -. / - 9 8 1 - 9 “ 0 1, “ - - 4 0 . 5 / 5 - - / / - 1 / 2 8 B - / - 1 0 3 4 8 8 0 4 5 4 9 2 8 3 4 5 6 2 8 6 - / 8 4 3，5 3 - 4 - / 5 6 - , 0 9 8 2 - 2 ; 5 0 B - , - , 5 / 6 4 0 8 2 - / 0 , - 6 5 4 - 2 2 9 - - 1 8 0 4 2 8 3 4 5 6 2，5 4 9 5G H I A ; J K5 9 5 . 8 B - 8 6 - / 8 4 3 . / 0 ; 3 / 5 8 2 9 - B - 6 0 . - 9 “ , - 2 8 6 5 8 0 4 / - 2 6 2 , 0 2 , 5 , -4 0 8 2 - 1 5 4 0 B - 9 - , 0 9， , - / 5 8 0 0 2 5 4 9 5 / 9 - / / 0 / 2 0 . / - ; 5 4 9. 0 2 ; 8 6 - / 8 4 3 2 8 3 4 5 6 2M-／M4L “ E ’ M5 4 9 , - / 5 8 0 0 5 N 8 - / / 0 / 2 -／4L “ ’ M “O 8 2 5 . . 6 8 1 5 - 1 0 4 / 0 6 6 8 4 3 “ 0 1, “ - / 0 6 6 1 5 2 8 4 3； 6 5 4 - 2 2 9 - - 1 8 0 4；5 9 5 . 8 B - 8 6 - / 8 4 3； 6 5 4 - 2 2 1 0 4 / 0 6 矿业快报 ’年征订启事 矿业快报 是经国家新闻出版属批准公开发行， 马鞍山矿山研究院主办的全国性矿业类科技期刊， 主要 报道内容为近期国内外重大科技方针和产业政策； 国内外采、 选、 综合利用、 环保等专业的技术进展情况； 现 场实用技术； 新技术、 新设备、 新产品的开发与应用； 专利简介， 市场动态， 二手设备转让、 供求信息等。 矿业快报 为月刊， 大 E开， 国际标准刊号 O P P Q R S E * ’， 国内统一刊号C Q ’ E ／ T， 邮发代 号 E R E， 每期定价E “ 元， 全年定价 元整。读者可到当地邮局订阅或直接汇款到编辑部。本刊辟有 广告业务， 设计印刷精美， 质量上乘， 价格合理， 是您在矿山行业扩大产品影响的最佳选择。我刊愿竭诚为您 提供优质服务。 编辑部地址 安徽省马鞍山市湖北路号 （ ’ ） 电话 S S S R * , . ／ ／ D 8 4 8 4 3 8 4 0 D 4 - D 1 4 IR 5 8 6 U 7 - 5 8 6 D 5 2 D 5 , E ’ D 4 - ’ 第期马运柱等 几种常见制备纳米粉末的方法 万方数据