超细粉体的三种类型
粉体制备技术
表2－1普氏硬度岩石分级表
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应该指出的是： 微裂缝理论：脆性断裂的主要理论基础。 1920年，Griffith认为材料的理论强度和实际强度 之所以有较大的差异主要是由于：实际材料中总是存在 许多细小的裂纹和缺限，在外力作用下，这些裂纹和缺 限附近产生应力集中现象。当应力达到一定程度时，裂 纹开始扩展而导致断裂。
气体蒸发法 活化氢熔融金属反应法 构 筑 法 溅射法 真空沉积法 加热蒸发法
制 备 方 法
混合等离子体法 沉 淀 法 共沉淀法 化合物沉淀法 喷雾干燥法 喷 雾 法 喷雾水解法 喷雾焙烧法 水解法
化 学 方 法
氧化还原法 冻结干燥法 激光合成法 火花放电法
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2.2 粉碎法制备超细粉体常用方法及设备分类
1
超细粉体的的制备方法很多 ： 按产品粒径大小：微米粉体制备法、亚微米粉体制备法； 纳米粉体制备法。工艺条件控制不同----容易引起混乱。 按制备方法的性质：物理方法与化学方法。
（1）物理法又分为粉碎法和构筑法 粉碎法是借用各种外力，如机械力、流能力、化学能、声能、热能 等使现有的块状物料粉碎成超细粉体。由大至小（微米级）。 构筑法通过物质的物理状态变化来生成粉体。由小至大（纳米级） （2）化学法：包括溶液反应法（沉淀法）、水解法、气相反应法及喷 雾法等，其中，溶液反应法（沉淀法）、气相反应法及喷雾法目前在 工业上已大规模用来制备微米、亚微米及纳米材料。 目前，工业中用得最多的是通过粉碎法，应用最多的粉体是通过粉 碎法、化学法产生的微米级和亚微米级粉体，纳米粉体的生产及使用 量相对较少。
转子在电机带动下绕主轴高速旋转，产生较大的离心力场，在 粉碎腔内中心形成一很强的负压区，借助负压被粉碎物料从转子 和定子中心吸入，在离心力作用下，物料由中心向四周扩散，在 向四周的扩散过程中，物料首先受到内圈转齿及定齿的撞击、剪 切、摩擦、以及物料与物料之间的相互碰撞和摩擦作用而被粉碎 。随着转齿的线速度由内圈向外圈逐步提高，物料在向外圈的运 动过程中受到越来越强烈的冲击、剪切、摩擦、碰撞等作用而被 粉碎的越来越细。最后在外圈与撞击环的冲击与冲击作用下得到 进一步粉碎而被超细粉碎。
超细粉体的制备方法
超细粉体的制备方法
超细粉体的制备方法有很多种，常见的包括以下几种：
1. 气相法：将化学反应产生的气体混合等离子体中，通过物理和化学反应使气态物质转变为粉末。
2. 溶剂法：将所需材料溶于有机溶剂或水中，在适当条件下，将溶液慢慢蒸发干燥，得到超细粉末。
3. 机械法：通过机械剪切、碾磨和冲击等机械力量作用，将粗粉末不断细化。
4. 化学沉淀法：将水溶性物质溶解于水中，在控制pH值的情况下加入化学试剂，产生沉淀物，然后进行干燥和烘烤，得到超细粉末。
5. 等离子体法：将所需材料在大气压下暴露于等离子体中，利用等离子体的热、光、化学反应以及激波力等效应制备超细粉末。
6. 真空喷雾法：将所需材料通过喷雾喷入真空环境中，利用强大的气相冷却作用，使溶液迅速凝固成超细粉末。
7. 物理气相法：通过高功率激光或电弧等方式将金属材料蒸发，形成高温高压等离子体，利用等离子体的力和能量将其制备成超细粉末。
超细粉体概念与特性
超细粉体的概念世界化工网_任何固态物质都占有相应的空间,并且具有一定的形状和大小,即具有一定的体积.通常我们所说的粉末或细颗粒,一般是指大小为1mm一下的固态物质.当固态颗粒的粒径在0.1~10μm之间时,可称为微细颗粒,或称为亚超细颗粒/而当粒径达到0.1μm以下时,则称为超细颗粒.因此,超细粉体材料即指粒径在1~100nm范围内介于院子,分子与宏观物体之间的粉体材料.超细颗粒按其大小可以分为三个档次:大超细颗粒:粒径在0.1~0.01μm之间;中超细颗粒:粒径在0.01~0.002μm之间;小超细颗粒:粒径在0.002μm以下;超细粉体的特性超细粉体是介于大块物质和院子或分子之间的中间物质,是处于原子簇和宏观物体交接的区域.从微观和宏观的观点看.它即不是典型的微观系统,也不是典型的宏观系统,是介于二者之间的介观系统.它具有一些列新异的物理化学特征.这里涉及到体相材料中所忽略的活根本不具有的基本物理化学问题.由于超细粉体保持了原有物质的化学性质,而在热力学上又是不稳定的,所以对它们的研究与开发,是了解微观世界如何过渡到宏观世界的关键.随着研究手段,特别是电子显微镜的迅速发展,使得可以清楚的看到超细颗粒的大小和形状,对超细粉体的研究更加深入了.超细颗粒具有熔点低,化学活跃性高,磁性强,热传导性，对电磁波一场吸收等特性，使它具有广阔的应用前景。
超细颗粒的直径越小，其熔点的降低越显著。
例如，块状银的熔点是900℃，而银的超细颗粒的熔点可降至100℃以下，能溶于热水；块状金的熔点为1064℃，而粒径为0.002μm的超细金粉其熔点仅为327℃.超细粉体的熔点低使得在较低的温度下可以对金属,合金或化合物的粉末进行烧结,制造各种机械部件.这样不仅能节省能耗,降低制造工艺的难度,更重要的是可以得到性能优异的部件.如高熔点材料WC,SiC,BN,Si3N4 等作为结构材料,其制造工艺需要高温烧结,当使用超细颗粒时,就可以再很低的温度下进行,并且不需要添加剂就可以获得高密度烧结体.这对高性能无机结构材料的广泛应用提供了更具现实意义的制造工艺.超细颗粒具有很高的化学活性.这是由于它的直径越小,其总表面积就越大,表面能相应增加,使其化学活性增大.据此特性可作为高校催化剂,用于火箭固体燃料的助燃添加剂.研究表明,以超细颗粒Ni和Cu-Zn合金为主要成分制成的催化剂,在有机物加氢方面的效率是传统催化剂效率的10倍;在固体火箭燃料中,加入不到1%重量的超细铝粉和镍粉,每克然老的燃烧热量可增加一倍左右.超细颗粒有其特有的光学性质.超细颗粒准过的金属完全失去了金属光泽,颗粒的粒度越小,越细,呈现的黑色越深.这是由于超细颗粒金属对光波的完全吸收而造成的.这一特性除了在太阳能利用中作为光吸收材料外,还可以利用其对红外线的吸收,用作热线型检测器的涂料等等.若将超细颗粒状的三氧化二铁于硬脂酸锌分散剂一起添加到聚苯乙烯树脂中制成薄膜,对可见光具有很好的透光性,而对紫外线又具有良好的吸收性,将其添加到塑料中,可制成防紫外光的透明塑料容器,其透明度比褐色玻璃优越得多;将其添加到食品包装袋中,能保护食品不受紫外光作用,使其有效延长保鲜期.超细颗粒的另一特征是具有很强的磁性,使他们在磁性材料中的应用得到了迅速的发展.含有γ-Fe2O3或CrO2的磁粉以及用作超细颗粒的金属研制出的超高密度的磁性录音带盒录像带,将其录密度是以往的10倍,并具有较好的稳定性.他们的应用范围尚在不断的扩大,在新型液态胶状磁流体材料,机械密封,扬声器等方面都得到了应用.超细颗粒在催化,低温烧结,复合材料,磁性信息材料,新功能材料,隧道功能,医药及生物工程方面都得到了应用,并取得了非常令人满意的结果.可以预料,超细颗粒材料将成为21世纪的重要新型功能材料.对超细粉体的研究,已有四五十年的历史,它与塑料,橡胶工业发展密切相关.最初的研究仅限于白炭黑和碳酸钙作为塑料,橡胶的填充材料,随着研究的不断深入,不在是单纯的填充料.20世纪80年代对纳米材料的研究得到了迅速的发展,人们不断发现超细粉体材料的一些新的特性,为超细粉体的研究和应用开闭了一个新的前景广阔的领域.。
超细粉体的表征方法、技术及其应用进展综述-2012-11-29
超细粉体的表征方法、技术及其应用进展综述冯文超1,2，李军1,21昆明理工大学化工学院2云南瑞升烟草技术（集团）有限公司摘要：本文介绍了超细粉体的制备\其表征方法及应用现状，对其应用前景进行了展望。
关键词：超细粉体；制备；表征；应用Representation methods,process technology and application inprogress of ultrafine powderWenchao Feng1,2，Jun Li1,21 Faculty of Chemical Engineering of KunMing University of Science and Technology2 YunNan Reascend Tobacco technology （group）Co.,LTDAbstract: This paper introduces the process of ultrafine powder and characterization meth-ods.Summarizes the present situation of the application of ultrafine powder from material,b iological medicine,Chinese medicine and chemical industry and so on.And its applicationin future is prospected.Key words: ultrafine powder；characterization；process；application0前言超细粉体（又称超微粉体），一般是指物质粒径在10μm以下，并具有微粉学特征的粉体物质。
通常又分微米粉体、亚微米粉体及纳米粉体。
粒径大于lμm的粉体称为微米粉体，粒径处于0.1-lμm之间的粉体称为亚微米粉体，粒径处于0.001-0.1μm之间的粉体称为纳米粉体。
【精品文章】超细陶瓷粉体的团聚及解决措施
超细陶瓷粉体的团聚及解决措施
粉体团聚是陶瓷材料制造过程中一个不容忽视的问题，对于特种陶瓷来说更是尤为重要，它关系到陶瓷的烧结，陶瓷的微观结构，进而影响陶瓷材料的性能。
一、团聚体
在一般原始粉料（粉体）中常常含有一定数量的在一定力作用下结合成微粉团，即团聚体。
团聚体内的颗粒称为一级颗粒，它们之间的气孔称为一级气孔，团聚体本身称为二级颗粒。
团聚体结构示意图1所示：
图1 团聚体结构示意图
二、粉体的团聚的种类
团聚体的种类按作用力的性质分为两种形式：一是硬团聚，二是软团聚。
软团聚由颗粒间的范德华力、库仑力或毛细管等较弱的力所致。
该团聚可以通过溶剂分散或者施加轻微的机械力如超声、研磨等方式消除。
原料在煅烧或者高温处理过程中由于产生较强的化学键合形成的微粒团称为“硬团聚体”，一般外力难以将它拆开，需经过特殊工艺才能消除。
a.软团聚体；b.硬团聚体
图2 粉体软团聚体与硬团聚体的结构示意图
三、粉体团聚对烧结度的影响
无论是“软团聚体”还是“硬团聚体”，其尺寸、分布、数量及性质对烧结体的显微结构与性能均有较大的影响。
超细氧化铝粉体
高纯超细氧化铝其具有真比重大、莫氏硬度高、耐腐蚀、易烧结等优 点，由于具有精细的结构、均匀的组织、特定的晶界结构、高温稳定 性和良好的加工性能、绝缘耐热几可与多种材料复合等特性，主要用
于电子工业、生化陶瓷、结构陶瓷、功能陶瓷等方面，是电子、机械、航空、 化工等高科技领域中的基础材料之一。
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高纯超细氧化铝其具有真比重大莫氏硬度高耐腐蚀易烧结等优点高纯超细氧化铝其具有真比重大莫氏硬度高耐腐蚀易烧结等优点由于具有精细的结构均匀的组织特定的晶界结构高温稳定性和良由于具有精细的结构均匀的组织特定的晶界结构高温稳定性和良好的加工性能绝缘耐热几可与多种材料复合等特性主要用于电子工好的加工性能绝缘耐热几可与多种材料复合等特性主要用于电子工业生化陶瓷结构陶瓷功能陶瓷等方面是电子机械航空化业生化陶瓷结构陶瓷功能陶瓷等方面是电子机械航空化工等高科技领域中的基础材料之一
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催化剂及其载体 超细Al2O3粉体因其表面积大、孔容 大、孔分布集中和高反应活性中心多， 可以解决催化剂的高选择性和高反应 活性。因此被广泛地应用于汽车尾气 净化、催化燃烧、石油炼制、加氢脱 硫和高分子合成方面的催化剂及其载 体。 但是由于催化剂领域的特殊性，不同 制备方法制得的超细Al2O3粉体及其 晶型有所不同，导致在催化反应中的 使用不同，这为超细Al2O3粉体用于 催化领域提出了新课题。
气相法 直接利用气体或者通过等离子体、激光蒸发、电子束加热、电弧加热 等方式将物质变成气体，使之在气体状态下发生物理或化学反应，最 后在冷却过程中凝聚长大形成超细微粉。气相法可分为蒸发凝聚法和 化学气相反应法两大类。其优点是反应条件易控制、产物易精制，只 要控制反应气体和气体的稀薄程度就可得到少团聚或不团聚的超细粉 末，颗粒分散性好、粒径小、分布窄；缺点是产率低，只有1～15 g/L，粉末的收集较难。 液相法 液相法是目前实验室和工业上最为广泛采用的合成超微粉体材料的方 法。它的基本原理是：选择一种合适的可溶性铝盐，按所制备的材料 组成计量配制成溶液，使各元素呈离子态，再选择一种合适的沉淀剂 (或用蒸发、升华、水解等)，使金属离子均匀沉淀，最后将沉淀或结 晶物脱水(或加热)得到超微粉体。液相法的优点是可以精确控制化学 组成，颗粒成分均匀，设备相对简单，操作温度较低，缺点是粉末易 产生硬团聚，分散较困难。
液相法制备超细粉体
液相法制备超细粉体摘要：本文介绍了液相法制备超细粉体的原理及特点，简介超细粉体的液相制备方法，并举实例-使用涂布方法在PET上涂消影层。
关键词：超细粉体；液相法；涂布引言超细粉体，是指粒径在微米级到纳米级的一系列超细材料。
按照我国矿物加工行业的共识，将超细粉体定义为粒径100%小于30um的粉体。
按照粒度的不同，超细粉体通常分为：微米级(粒径1～30um)、亚微米级(粒径1～0.1μm)和纳米级(0.001～0.1um)。
由于粒径的大幅减小，超细粉体表现出了块状材料所不具有的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧穿效应，因而在热、光、磁、化、力等性能上有较大差异。
超细粉体所具有的这些特异性能使之在汽车、化工、复合材料、生物工程和医学等领域获得广泛应用。
目前，超细粉的研究主要有制备、微观结构、宏观性能和应用等四个方面，其中超细粉的制备技术是关键，因为制备工艺和过程控制对纳米微粒的微观结构和宏观性能具有重要的影响。
1超细粉体的制备方法超细粉体的制备通常有物理和化学两种方法，物理方法中又划分为干法和湿法两种，化学方法中又分为固相法、液相法和气相法。
其中固相法分为机械粉碎法、超声波粉碎法、热分解法、爆炸法等，气相法分为真空蒸发法、气相化学反应法、等离子体法、激光法等，液相法分为沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法、喷雾热分解法、乳化液法、高分子聚合法等。
本文主要介绍液相法相关内容。
2超细粉体的制备方法2.1沉淀法沉淀法是在原料溶液中添加适当的沉淀剂，使得原料液中的阳离子形成各种形式的沉淀物，然后再经过虑、洗涤、干燥，有时还需加热分解等工艺过程制得纳米粉体的方法。
沉淀法具有设备简单、工艺过程易控制、易于商业化等优点，能制取数十纳米的超细粉。
沉淀法可分为共沉淀法、直接沉淀法、均匀沉淀法和水解法等。
2.1.1共沉淀法在混合的金属盐溶液中加入合适的沉淀剂，由于解离的离子是以均一相存在于溶液中，经反应后可以得到各种成分具有均一相的沉淀，再进行热分解得到高纯超细粉体。
关于粉体的基础知识(一)
关于粉体的基础知识（一）喷雾干燥不仅是一项干燥工艺，而且，也是一种制备粉体的工艺方法。
粉体产品的后期分析与测试，也是验证喷雾干燥工艺过程是否合理的重要依据。
因此，喷物干燥工艺与粉体科学是密不可分的，下面就介绍一下关于粉体的一些基本概念。
一、什么是粉体粉体是无数个细小颗粒的集合，它是固体物质的一种特殊形式。
通常，我们将粉体做如下分类：近些年，关于纳米粉体(材料)的概念在国内外十分流行，其定义在各个领域也不完全一致。
广义的定义是指其颗粒三维尺寸中至少一维处于纳米尺寸时，即是纳米粉体（材料）。
但是如果从严格的材料物理学角度来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸，都在100nm以下。
因此，严格的定义，应是1nm~100nm之间的颗粒，才是真正意义的纳米粉体（材料）。
实验型喷雾干燥机所制备的粉体粒径范围，根据物料和工艺参数的不同，一般在1~50μm之间，通常最小可制备出1~3μm左右的颗粒。
如图（1）所示，是用L-117实验室微型喷雾干燥二、粉体的组成单元------颗粒颗粒是具有一定尺寸和形状的微小物体，是组成粉体的单元。
其最基本的特征就是大小。
我们经常会提到一个颗粒的重要指标，那就是粒径，即直径。
这里我要强调，只有对于严格的球形颗粒，才有真实的、唯一的直径。
而在喷雾干燥工艺中，由于物料和工艺参数的不同，产品形状各异，例如：实心球状、空心球状、圆盘状、碎裂状，以及无规则（表面塌陷、突起等）的近似球体等。
而对于非球形颗粒，则很难用单一的粒径参数来对其描述。
为了便于理解，我们以图（2）所示的一个圆柱体颗粒为例，介绍一下目前粒径的几种表示方式：三、粉体的组成形式------颗粒群由许多粒度分散、大小不连续的颗粒所组成的集合体，称为颗粒群。
喷雾干燥方法所制备的粉体，实际上就是一个庞大的颗粒群。
而在这些颗粒群中，除了对单一颗粒大小进行表述外，众多颗粒大小的均匀性如何，也是我们十分关注的指标。
如何表述粉体的粒度分布状况呢？我们通常会描述出一系列不同粒径颗粒分别占粉体总量的百分比，这就是粒度分布。
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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
超细粉体的三种类型
超细颗粒还可以再分为三档:即大、中、小超细颗粒。
粒径在100A 至1000A 之间的称大超细颗粒;粒径在20A 到100A 之间的称中超细颗粒;粒径在20A 以下的称小超细颗粒。
目前中小超细颗粒的制取仍较为困难，因此本节所述的超细粉体材料是指粒径在0.1μm 一0.01μm 之间的固体颗粒。
由此可见，我们所述的超细颗粒是介于大块物质和原子或分子间的中间物质态，是人工获得的数目较少的原子或分子所组成的，它保持了原有物质的化学性质，而处于亚稳态的原子或分子群，在热力学上是不稳定的。
所以对它们的研究和开发，是了解微观世界如何过渡到宏观世界的关键。
随着电子显微镜的高度发展，超细颗粒的存在及其大小、形状已经可以观察得非常的清楚。
超细颗粒与其一般粉末比较，现今已经发现了一系列奇特的性质，如熔点低、化学活性高、磁性强、热传导好、对电磁波的异常吸收等特性。
这些性质的变化主要是由于表面效应和体积效应所引起的。
尽管超细颗粒的有些特性和应用尚待进一步研究开发，上述的奇特性质已为其广泛应用开辟了美好的前景。
超细颗粒的粒径越细熔点降低越显著。
银块的熔点为900℃，其超细颗粒的熔点可降至100℃以下，可以溶于热水。
金块的熔点为1064℃，而粒径为20A 的超细颗粒的熔点仅为327℃。
由于熔点降低，就可以在较低的温度下对金属、合金或化合物的粉末进行烧结，制得各种机械部件，不仅节省能耗，降低制造工艺的难度，更重要的是可以得到性能优异的部件。
如高熔点材料
WC,SiC,BN,Si3N4 等作为结构材料使用时，其制造工艺需要高温烧结，当使用超细颗粒时，就可以在很低的温度下进行，且无需添加剂而获得高密度烧结体。
这对高性能无机结构材料开辟更多更广的应用途径有非常好的现实意义。