第5次课2-金属纳米粉体材料制备的背景
纳米材料的制备及应用前景
纳米材料的制备及应用前景纳米科技是21世纪最重要的科学技术之一，纳米材料是纳米科技的重要组成部分。
纳米材料的应用前景非常广泛，涉及到许多领域，例如电子、生物、医学、环境等等。
本文将介绍纳米材料的制备方法以及它们在各个领域中的应用前景，同时也会探讨纳米科技带来的重大影响和挑战。
一、纳米材料的制备方法纳米材料是一种尺寸在1-100纳米范围内的物质，相当于直径只有100万分之一厘米。
由于其纳米级别的粒子大小和表面积-体积比高，具有许多优异的物理、化学和生物学特性，例如光学、电学、磁学、力学和生物相容性等。
因此，纳米材料广泛应用于各种纳米器件、生物传感器、纳米电子、纳米材料等领域。
现在，许多种类的纳米材料都可以通过多种方法制备。
以下列举几种纳米材料的典型制备方法。
1.溶剂热合成法合成纳米材料的溶剂热合成方法是一种通过溶剂热处理制备金属和金属氧化物的方法。
该方法常用于可溶性组分和无机配合物的制备。
该方法的优点是可以快速、方便地合成出一系列形状和大小不同、相结构和形貌多样的纳米材料。
2.氧化还原法氧化还原法是通过还原反应制备金属，从而合成金属纳米颗粒。
该方法可以根据金属离子的还原性来获取不同大小和形态的金属纳米颗粒。
该方法的优点是简单易行且成本低。
3.凝胶法凝胶法利用凝胶物质作为载体合成纳米材料,这种方法是将前驱体和氧化剂共同添加到凝胶体系中。
凝胶体系可以作为新型组合制备纳米材料的有效方法和载体，因其具有高表面积、优异的结构可控性、高度的交联性和可逆性等优点。
以上三种制备方法，只是众多纳米材料制备方法的一部分，其它还有微观电化学法、球磨法、物理气相沉积法等等。
这些人工制造的纳米材料被广泛应用于许多领域中,如生物医学、环境监测、电子设备、化学传感器等,并有望成为下一代高性能材料的主要来源。
二、纳米材料的应用前景由于其独特的化学和物理性质，纳米材料在生物医学、能源、环境和信息技术等领域中得到了广泛的应用和研究。
纳米金属的制备和应用
纳米金属的制备和应用随着纳米技术的发展，纳米金属也得到了越来越广泛的发展和应用。
纳米金属不仅具有微纳米尺度特有的物理、化学性质，其应用能够涵盖从生物医学到光电器件、催化剂等领域。
本文将从纳米金属的制备以及其具体应用两方面进行探究和论述。
一、纳米金属的制备1. 热法制备热法制备是一种常见的制备纳米金属的方法。
在热法制备的过程中，通过加热金属物质，使之融化，并不断搅拌，形成纳米级别的液态金属，再通过快速冷却、化学还原等方法制备得到纳米金属。
虽然该方法简单易操作，但存在的问题在于，遇到一些挥发性的金属化合物，容易因蒸发而受到污染；同时由于制备的金属颗粒较小，容易堆积从而出现团聚现象。
2. 物理法制备物理法制备是一种通过纳米金属材料特有的物理现象进行制备。
物理法制备的基本过程是利用物理现象如热撞击、放电溅射、电弧溅射、电子束蒸发等方法将金属蒸发成气体，然后在凝结阶段控制温度、压力等条件，制备出具有纳米粒径的金属材料。
该方法所制备出来的纳米金属颗粒极小且形态保持良好，但成本较高。
3. 化学法制备化学法制备通常指的是通过降解金属盐溶液制备纳米金属。
制备具体过程中，金属离子通过还原剂的还原产生金属原子从而形成纳米金属颗粒。
该方法制备的纳米金属粒径较小，具有均匀粒径分布，可控性较强，但需要较多的步骤。
二、纳米金属的应用1. 生物医学纳米金属在生物医学领域得到广泛应用。
其在生物成像方面有着独特应用，如用纳米金粒子做的生物探针和靶向控制的分子，在生物信号检测、细胞成像、肿瘤标志物检测等方面有着显著的作用。
同时，纳米金属也可以被用于药物传递和治疗，如纳米金属搭载药物，涂在金属表面，可在病灶处释放药物，从而实现针对性治疗，提高治疗效果，减少毒副作用。
2. 光电器件纳米金属在光电器件领域得到了广泛的应用。
如在电子器件的光控开光、调制器等方面，都需要具有特定电子结构的金属纳米颗粒。
此外，利用金属纳米颗粒的表面电荷的局域化效应和电荷转移性质，可以制备得到各种光电器件，如柔性光电导体、柔性可拉伸电极等。
纳米粉体制备与应用
以获得各种粒径的单分散 纳米粒子。
第十一页，编辑于星期日：八点 十五分。
水解法
微乳液法
第十二页，编辑于星期日：八点 十五分。
5、水热/溶剂热法
优点：可获得通常条件
在高温高压下在水(溶剂) 或蒸汽等流体中进行有 关化学反应。
2．气相法
(1)高速超微粒子沉积法。 基本原理是：用蒸发或溅 射等方法获得超微粒子， 用一定气压的惰性气体作 载流气体。通过喷嘴，在 基板上沉积成膜。
第二十七页，编辑于星期日：八点 十五分。
第九章 纳米材料的应用
第二十八页，编辑于星期日：八点 十五分。
第二十九页，编辑于星期日：八点 十五分。
第二十三页，编辑于星期日：八点 十五分。
2.4 SPS在材料制备中的应用
第二十四页，编辑于星期日：八点 十五分。
8.6 纳米陶瓷的其它制备方法
8.6.1．无压烧结(静态烧结) 8.6.2．加压烧结(烧结-锻压 该工艺过程是将无团聚的纳米 法)
粉，在室温下经模压成块状试 样，然后在一定的温度下烧结 使其密化。无压烧结工艺简
2、随着蒸发速率的
2、用溅射法制备纳米微粒有以下 优点：
增加(等效于蒸发 a．可制备多种纳米金属。包括高熔
源温度的升高)粒
点和低熔点金属,而常规的热蒸发法只
子变大或随着原物
能适用于低熔点金属；
质蒸气压力的增加，
b．能制备多组元的化合物纳米微 粒，如Al52Ti48，Cu91Mn9，及
粒子变大。
如何由纳米粉体制备具有极低密度、高强度的催化剂、 金属催化剂载体以及过滤器等工艺探索工作也刚刚起 步。
因此，这里仅就当前采用的几种制备纳米固体材料的 方法进行简单的介绍。
纳米粉体材料
纳米粉体材料
纳米粉体材料是一种具有纳米级粒径的材料，通常指的是粒径在1-100纳米之
间的颗粒。
这些纳米粉体材料具有独特的物理、化学和表面特性，因此在许多领域都具有重要的应用前景。
本文将介绍纳米粉体材料的特点、制备方法以及主要应用领域。
首先，纳米粉体材料具有较大的比表面积和较高的表面能，这使得其在催化、
吸附、润湿等方面具有优异的性能。
同时，由于其粒径较小，纳米粉体材料还表现出与宏观材料不同的光学、电学、磁学等特性，因此在纳米电子器件、纳米传感器等领域也有广泛的应用前景。
其次，纳米粉体材料的制备方法多种多样，常见的包括溶胶-凝胶法、气相沉
积法、机械合金化法等。
这些方法能够制备出不同成分、形貌和结构的纳米粉体材料，满足了不同领域对材料性能的需求。
同时，随着纳米技术的发展，越来越多的新型制备方法也不断涌现，为纳米粉体材料的制备提供了更多的选择。
最后，纳米粉体材料在催化、能源存储、生物医药、环境治理等领域都有重要
的应用。
例如，在催化领域，纳米粉体材料可以作为催化剂载体，提高催化剂的活性和选择性；在能源存储领域，纳米粉体材料可以用于制备高性能的电池和超级电容器；在生物医药领域，纳米粉体材料可以用于药物传递、生物成像等应用；在环境治理领域，纳米粉体材料可以用于污水处理、废气净化等方面。
综上所述，纳米粉体材料具有独特的特性和广泛的应用前景，其制备方法多样，应用领域广泛。
随着纳米技术的不断发展，相信纳米粉体材料将在更多领域展现出其重要的作用。
《纳米材料制备》PPT课件
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气体蒸发法中，初期纳 米微粒聚集，结合而形 成的纳米微粒（颗粒大 小为20一30nm)
生成的磁性合金连接成
链状时的状态（纳米微 粒组成为Fe-Co合金，平 均粒径为20nm)
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② 高频感应法
以高频感应线圈为热源，使坩埚内的导电 物质在涡流作用下加热，在低压惰性气体 中蒸发，蒸发后的原子与惰性气体原子碰 撞冷却凝聚成纳米颗粒。 特点：采用坩埚，一般也只是制备象低熔 点金属的低熔点物质。
16物理法化学法粉碎法构筑法沉淀法溶胶凝胶法干式粉碎湿式粉碎气体冷凝法溅射法氢电弧等离子体法共沉淀法均相沉淀法水解沉淀法气相反应法液相反应法气相分解法气相合成法气固反应法化学物理法喷雾法化学气相沉积法微波辐照法冷冻干燥法17溶胶凝胶法冷冻干燥法喷雾法气体冷凝法氢电弧等离子体法溅射法真空沉积法加热蒸发法混合等离子体法共沉淀法化合物沉淀法水解沉淀法粉碎法干式粉碎湿式粉碎化学气相反应法气相分解法气相合成法气固反应法物理气相法热分解法其它方法固相反应法18物理方法采用光电技术使材料在真空或惰性气氛中蒸发然后使原子或分子形成纳米颗粒以及球磨喷雾等以力学过程为主的制备技术
1985年，Kroto和Smalley等人发现C60 1990年7月，在美国巴尔的摩召开第一届纳米科技会议 1994年，在波士顿召开的MRS秋季会议上正式提出纳米材料工程
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2 纳米粒子的常见制备方法
根据不同的分类标准，可以有多种分类方法。根据反应环 境可分为液相法、气相法和固相法；根据反应性质可分为物 理制备法、化学制备法和化学物理制备法。不同的制备方法 可导致纳米粒子的性能以及粒径各不相同。 在制备过程中，随着实验参数的不同，结果也大不相同， 尽管也展开了广泛的研究，取得了大量的结果，要真正实现 控制合成尚有待进一步的工作积累，涉及到化学反应机制、 热力学、动力学及晶体成核与生长动力学的微观机制问题。 虽有大量的文献方法可以借鉴但研究在某种程度上带有一 定的随机性,谈人工控制尚为时过早，这也是化学的魅力之 所在，制备与其说是一门科学不如说是艺术。
金属基纳米材料的制备方法
金属基纳米材料的制备方法随着纳米科技的逐渐兴起，金属基纳米材料因其独特的性质和广泛的应用前景而备受关注。
其中，制备方法的研究是重要的一环。
本文从物理、化学和生物三个方面探讨了金属基纳米材料的制备方法。
一、物理方法物理方法主要指通过物理手段来制备金属基纳米材料，例如电解法、雾化法、溅射法等。
电解法是利用电解离的原理，将金属原子从金属阴极上析出，形成纳米颗粒。
这种方法无需高温高压，制备过程中产生的固体废物少，对环境的污染程度也较小。
但是，电解法制备纳米颗粒的过程中，物理化学性质复杂，需要对条件进行更加严格的控制，因此该方法的掌握难度较大。
雾化法是利用高温高压将融化的金属快速喷射到惰性气体中，形成液滴，再进行快速冷却。
在此过程中，液滴受到惰性气体的冷却作用，内部形成亚稳态或亚熔态，结果金属原子的自聚变成了颗粒状的粉末，即为纳米颗粒。
这种方法制备出的纳米颗粒尺寸均匀、适合大规模生产，但由于制备过程中需要高温高压环境，成本较高。
溅射法是利用电子束、离子束等，对高纯度的金属或合金进行轰击，使其表面的金属原子迅速蒸发并沉积在基底上，随着沉积的进行，形成一层薄膜，并且这层薄膜或者沉积物的颗粒很小，尺寸均匀，形态规则，且有较高的结晶度。
但该方法仅适用于表面膜或者薄层的制备。
二、化学方法化学方法是指利用化学反应来制备金属基纳米材料的方法。
化学反应中，控制化学品的浓度、温度、PH值、还原剂的种类、浓度、加入量等因素，都可以影响金属基纳米材料的尺寸、形状和分散度等性质。
其中，化学还原法是制备金属基纳米材料中广泛采用的方法之一。
简单来说，该方法是利用还原剂还原金属离子，使其缓慢沉淀，最后形成纳米颗粒。
在还原剂中常用的有多种还原剂，例如、草酸、硼氢化钠、普鲁士蓝等。
然而，化学还原法制备金属基纳米材料会导致制备过程中产生废物，对环境污染大，因此需要对制备过程进行优化。
聚集体-溶胶法也是化学方法的一种，其原理是通过聚集体-溶胶法将纳米颗粒裹在溶胶和凝胶中。
纳米粉体材料的制备与应用研究
纳米粉体材料的制备与应用研究随着科学技术的不断进步，纳米材料逐渐引起了人们的关注。
纳米材料具备独特的物理、化学和生物性质，被广泛应用于诸如能源、材料、生物、医药等领域。
其中，纳米粉体材料的制备与应用研究正成为材料科学领域的热点之一。
在纳米粉体材料的制备方面，有多种方法可供选择。
目前最常见的方法是化学合成法和物理法。
化学合成法包括溶液法、凝胶法、气/液相法等。
通过选择不同的前驱体和合成条件，可以获得不同形貌、大小和组分的纳米颗粒。
而物理法则是利用物理机理产生纳米颗粒，如热蒸发法、溅射法、气相沉积法等。
这些方法在制备纳米粉体材料时具有较高的精确控制性和可扩展性。
纳米粉体材料的应用研究主要涵盖多个领域。
在能源方面，纳米颗粒的应用已经显示出巨大的潜力。
例如，纳米粉体材料被应用于太阳能电池中，可以提高光电转换效率；纳米陶瓷材料则被用于储能装置，提高储能密度。
此外，纳米粉体材料在材料科学中的应用也越来越受关注。
颇具应用前景的领域包括纳米复合材料、纳米生物材料和纳米传感器。
通过将纳米颗粒掺杂到常规材料中，可以显著改变材料的性能，并实现许多独特的功能。
纳米粉体材料在医学领域中的应用也备受关注。
纳米颗粒的小尺寸和大比表面积使得它们可以穿透细胞膜，并具有高度选择性。
因此，纳米粉体材料被广泛用于药物递送、肿瘤治疗和生物成像。
例如，通过将药物封装在纳米颗粒中，可以实现药物的缓释和针对性输送，减轻副作用并提高治疗效果。
此外，纳米粉体材料还可通过调整其表面性质和结构来实现生物成像，帮助医生更好地诊断疾病。
纳米粉体材料的制备与应用研究并不仅仅局限于上述领域。
事实上，纳米材料的潜在应用非常广泛。
例如，纳米颗粒被用于环境污染治理、食品安全检测、纳米电子器件和光学器件等方面。
纳米粉体材料的研究也为我们提供了更好的理解纳米尺度下物质的行为和性质的机会，推动了纳米科学的发展。
然而，纳米粉体材料的制备与应用研究仍然面临一些挑战。
首先，纳米颗粒的生产成本较高，制备方法需要进一步优化，以提高生产效率和降低成本。
金属纳米材料
金属纳米材料金属纳米材料是一种具有纳米级尺寸特征的金属材料，其在尺寸小于100纳米的范围内具有独特的物理和化学性质。
由于其独特的尺寸效应、量子效应和表面效应，金属纳米材料在材料科学和纳米技术领域具有广泛的应用前景。
本文将对金属纳米材料的特性、制备方法、应用领域等方面进行介绍。
首先，金属纳米材料具有独特的物理和化学性质。
由于其尺寸小于100纳米，金属纳米材料表面积大大增加，使得其表面原子和分子数目大大增加，因而具有更高的表面能和表面活性。
此外，金属纳米材料的电子结构和光学性质也发生了显著改变，表现出与宏观尺寸金属材料迥然不同的特性。
这些独特的性质使得金属纳米材料在催化、传感、生物医学、材料强化等领域具有广泛的应用前景。
其次，金属纳米材料的制备方法多种多样。
目前，常见的制备金属纳米材料的方法包括物理方法（如溅射、气相沉积、球磨法等）和化学方法（如溶胶-凝胶法、化学还原法、微乳液法等）。
这些方法各具特点，可以根据具体需求选择合适的制备方法。
此外，近年来，生物合成法、纳米压印法等新型制备方法也不断涌现，为金属纳米材料的大规模制备提供了新的途径。
最后，金属纳米材料在各个领域都有着重要的应用价值。
在催化领域，金属纳米材料因其高比表面积和丰富的表面活性位点，被广泛应用于催化剂的制备，可用于催化剂的高效制备、废水处理等。
在传感领域，金属纳米材料因其特殊的电子结构和表面增强拉曼散射效应，被应用于生物传感器、化学传感器等领域。
在生物医学领域，金属纳米材料被用于药物传输、肿瘤治疗等。
在材料强化领域，金属纳米材料被应用于提高材料的强度、硬度和耐腐蚀性能。
综上所述，金属纳米材料具有独特的物理和化学性质，其制备方法多样，应用领域广泛。
随着纳米技术的不断发展，金属纳米材料将在材料科学和纳米技术领域发挥越来越重要的作用。
希望本文的介绍能够为相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。
纳米粉体制备
凝胶——溶胶失去部分介质液体所形成的产物
溶胶-凝胶法——通过凝胶前驱体的水解缩合制备金属氧 化物材料的湿化学方法。
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合成路线 溶解 无机盐或金属醇盐 溶液 水解、缩合 溶胶 陈化 凝胶
后处理
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水解两个重要阶段
水解 Hydrolysis
M(OR)n + x(H2O) M(OH)(OR)n-x + xROH
（3）能耗降低
（4）超声波频率25kHz
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微乳液通常是表面活性剂、助表面活性剂、油和水组成的、
透明的、各向异性的热力学稳定体系。 工艺流程：
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微乳液结构的三种类型
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微乳液聚集体形态
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微乳液的结构
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乳液成膜过程
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3.2.4
喷雾热分解法
基本过程：
溶液的制备、
喷雾、干燥、
收集与热处理
喷雾干燥法 雾化水解法 喷雾焙烧法
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Examples
（2）沉淀反应：
(CH3COO)2 Pb H2S PbS 2CH3COOH
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混合物共沉淀中不同种类的阳离子不能同时沉淀，各种离子
沉淀的先后与溶液的pH值密切相关。
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3.3 纳米粉体材料的湿声化学法制备
工艺过程：利用溶胶-凝胶中的溶胶过程，将合成材料的部
分前驱体进行溶胶化，加入剩余前驱体的不可溶盐，再进行 超声雾化处理，再经凝胶化等热处理手段得到陶瓷粉体。 结合溶胶-凝胶法工艺与超声雾化技术，使物质的合成温度 下降，并且避免了某些不利因素的出现。 优点：（1）生产成本降低 （2）污染降低
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BaTiO3晶体超细粉
（2）均匀沉淀法 Homogeneous precipitation
纳米金属材料的制备与应用研究
纳米金属材料的制备与应用研究随着纳米科学与技术的快速发展，纳米金属材料作为一类重要的新兴材料受到广泛关注。
纳米金属材料具有独特的电学、磁学、光学和力学性能，在能源储存、催化剂、传感器等领域具有广泛应用前景。
本文将探讨纳米金属材料的制备方法和应用研究进展。
一、纳米金属材料的制备方法1. 物理方法物理方法是制备纳米金属材料的一种重要途径。
包括气相法、溅射法、凝聚法等。
其中，气相法通过控制金属蒸汽的压力、温度等参数，使之迅速冷却凝固形成纳米金属颗粒。
溅射法则通过在金属靶材上施加高能粒子或雷射，使金属原子脱落并在基底上沉积形成纳米薄膜。
凝聚法是将金属材料融化后迅速冷凝形成纳米颗粒。
2. 化学方法化学方法是制备纳米金属材料的常用方法之一。
常见的化学合成方法包括溶胶-凝胶法、还原法、水热法等。
其中，溶胶-凝胶法通过溶胶的凝胶化和热处理过程，形成纳米颗粒的方法。
还原法是通过将金属离子还原为金属原子，然后在合适的条件下控制金属原子的聚集形成纳米颗粒。
水热法是将金属盐溶液和还原剂在高温高压的反应条件下制备纳米颗粒。
3. 生物法生物法是利用生物体合成纳米金属材料的方法。
具体来说，通过使用微生物、植物或其他生物体代谢产物作为还原剂，与金属盐反应生成纳米颗粒。
生物法具有环境友好、操作简单和低成本等优点。
二、纳米金属材料的应用研究1. 能源储存纳米金属材料在能源储存领域具有广泛应用前景。
例如，纳米金属材料常用于制备高性能锂离子电池和超级电容器。
纳米尺度的金属颗粒具有较大比表面积和较短的离子和电子传输路径，有利于提高电池和超级电容器的性能。
2. 催化剂纳米金属材料在催化剂领域有重要的应用。
纳米金属颗粒具有较高的比表面积和丰富的表面活性位点，可以提高催化反应的速率和选择性。
特别是在有机合成和环境保护等领域，纳米金属催化剂表现出了独特的催化活性。
3. 传感器纳米金属材料在传感器领域具有广泛应用前景。
通过制备具有特殊形貌和表面结构的纳米金属材料，可以提高传感器对目标分子的检测灵敏度和选择性。
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研究目标和主要研究内容
④ 系统完整地探讨纳米粉体制备相关的三个基本机理。 ➢ 粉体质量控制因素及其内在机理(温度梯度) ➢ 粉体产量控制因素及其内在机理(氢的抢先分子蒸发) ➢ 粉体收集控制因素及其内在机理(不等温流场中的热泳) ⑤ 研究纳米Cu粉改性燕山石化石蜡基系列HVI-50基础油的 相关工艺，最大无卡咬负荷(PBN)指标提高20%以上，长期磨 损磨斑直径(d/392N,30min)指标下降15%以上。
纳米金属粉末制备的技术进步正趋于解决高纯度、窄粒径 分布、提高产率和降低生产成本等技术难题
润滑油添加剂的发展现状及趋势
❖技术成熟(有机油溶性添加剂或无机固体润滑剂) ❖有机油溶性添加剂价格昂贵，极压性能一般 ❖苛刻服役条件下易润滑失效（尤其是重载条件下） ❖有机成分在制备、服役中易带来环境问题 ❖重要的发展趋势：纳米金属粉体材料
制备背景
纳米金属粉末制备的发展现状
气体蒸发法
纯度高，粒度可控；技术复杂，设备要求高。
物理粉碎法
操作简单，但产品纯度低，粒度分布不均匀。
机械球磨法
操作简单，但产品纯度低，粒度分布不均匀。
深度塑性变形法 材料纯度高，粒度可控，设备要求高。
有机化合物分解法 粒度高，粒度分布窄，设备和原料要求高。
超声电解法
金属纳米粉体材料，以其奇异的物理和化学性能，使得它在冶金工业、先进陶瓷、 电子电器、生物工程、农业、光电一体化、化学工业、医学、分子组装、环境保 护、能源、国防等领域具有广阔的应用前景。
纳米金属粉体制备存在的问题
工程化角 度
▪ 产品杂质含量高 ▪ 收集封装难度大
▪ 粒度分布不均匀 ▪ 产量低
▪ 团聚严重
纳米金属粉体作为润滑添加剂的发展状况
❖ 美、俄等国已经对纳米添加剂润滑油和传统润滑 油作了对比实验，磨损减少2-10倍，高负荷和振动 条件下润滑膜不会被破坏。 ❖ 发展良好抗磨损性能、高承载能力、对磨损表面 具有一定自修复功能的润滑油复配添加剂。 ❖ 国内外研究刚刚起步，很多配方、工艺、作用规 律及机理性研究远工艺摸索尚浅
科学研究角度
▪ 制备过程中关键控制步骤无研究报道
➢ 生成控制因素
➢ 产率提高手段
➢ 超细粒子收集、输运机制
纳米金属粉体制备的发展趋势
❖ 活性高(与无机粉体比较，成本高) ❖ 平均粒度小 ❖ 粒径分布范围要求窄 ❖ 制备难度大
制备特点
我国目前大多数纳米粉末生产单位以纳米无机物生产为主 纳米金属粉末制备多数停留在实验室少量合成水平上
研究意义
经济意义
① 目前我国纳米金属粉末产量少、成本高、应用领域受限；以 MLC电子浆料行业为例，日本进口Ni浆4000元/Kg，纳米Ni粉更 被限制对华出口；仅成都地区某电子元件厂，用纳米Ni粉替代 贵金属浆料投入工业化应用，纳米Ni用量为5-10吨/年，其价值 约3-6千万元(以Ni含量70%计算)。
③ 研究不等温气固两相流流场中的纳米粒子与微米粒子的不同 之处，指出热泳性质是纳米粒子的收集控制机制，为纳米粒子 的气流输运设备提供理论依据与借鉴。
研究意义
学术意义
④ 考察纳米金属粒子在润滑油中的微观磨损机制，解释其可能 的作用机理，以及影响润滑油宏观减摩性能的材料科学因素。
⑤ 将非线形处理手段为主的分形理论与计算机软件设计相结合， 模拟摩擦表面粗糙轮廓曲线，试图从定量角度对摩擦界面进行 表征，希望将宏观性能的改善同某种摩擦微观界面的内禀数值 化特征联系起来，为宏观性能的微观解释提供定量的直接证据。
研究意义
学术意义
① 基于温度场的理论计算，阐释等离子体温度场自身的极大温 度梯度是金属粉体纳米化的质量控制机制。
② 探讨氢元素离解、等离子体阴极射流磁泵作用、活性氢原子 的“分子蒸发”载体机制及氢微气相的逃逸，阐述氢是大幅提 高产率的产量控制机制；解释实验数据与经典蒸发理论的矛盾 之处，提出氢的抢先分子蒸发模型。
简单易行，设备投入少，颗粒半径小。
水热处理合成法 纯度高，分散性好，粒度分布窄。
激光化学气相法 纯度高，分散性好，粒度分布窄。
溶胶凝胶法
反应物种多，产物颗粒均匀，过程易控制。
非晶晶化法
批量大，成本低，易产业化，粒子较大。
微乳液法
粒子的单分散性和界面性好。
纳米金属粉末的应用
高效率的催化触媒材料(Ni、Al) 含能材料(Cu、Al、Ni)、防腐蚀材料(Zn) 吸波材料和电磁波屏蔽材料(Ni、Fe) 电极材料(Ni)、多层片式MLC的内外电极浆料 (Ni、Cu) 医疗卫生领域的杀菌和抗感染材料(Ag) 润滑油添加剂材料(Cu) 纳米磁性合金材料(Fe、Co、Ni、Sn ) 烧结活化剂材料(W、Ni)
② 成都某石油化学有限公司可作为纳米金属粉体改性内燃 机用润滑油的接产单位，目前需要改性的基础油达3000吨/年， 批量生产10000吨/年，年增产值850万元，年增利润100万元。
研究目标和主要研究内容
① 采用等离子体法制备出高质量(纯度高、平均粒度小、粒径 分 布 窄 ) 的 纳 米 金 属 Ni、Fe、Cu、Zn 粉 体 材 料 ， 纯 度 不 小 于 99.9%，平均粒度小于45nm，粒径分布范围小于100nm。 ② 从材料本征特性、电流强度、环境压力、氢气氛、气流循环 强度等方面对制粉工艺进行单因素或正交工艺优化，提高生产 率；根据不同的材料，稳定连续的产率达到20-100g/day。 ③ 解决粉末收集、产品钝化、工业封装等辅助工艺问题。
研究目标和主要研究内容
⑥ 考察纳米金属粒子改性润滑油的微观定性磨损机制，从纳米 摩擦学的角度提供相关理论探讨。
⑦ 进一步对摩擦磨损问题做理论定量分析，尝试对摩擦界面用 分形理论进行定量化表征，开发一套计算机软件系统对摩擦粗 糙表面轮廓曲线进行软件模拟，并计算其分形维数特征值。
研究意义
工程意义
① 全面探讨多种纳米金属粉体材料的等离子体制备工 艺，获得最优化工艺方案，大幅提高产率。
② 摸索纳米粉体收集封装过程，检讨制备设备的设计 方案，提高收得率，完善相关辅助工艺技术。
③ 形成多种纳米金属粉末材料稳定制备的整套成熟工 艺方案，为放大实验和工业化扩试打下基础。
④ 瞄准国际先进产品，发展具有良好抗磨损性能、高 承载、具有一定自修复功能的润滑油复配添加剂。