|
納米MgO是一種新型功能精細(xì)無(wú)機(jī)材料，其粉體粒徑介于1～100 nm。由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，使了它具有獨(dú)特的電學(xué)、 磁學(xué)、熱學(xué)及光學(xué)性能，被廣泛應(yīng)用于高級(jí)陶瓷材料、電器絕緣材料、化妝品、香粉、油漆、橡膠填充劑、酸性氣體吸附劑、催化劑載體等領(lǐng)域，有著廣闊的應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟(jì)潛力。 納米MgO粉體的制備方法按原料的狀態(tài)可分為固相法、 氣相法、 液相法。 （1）機(jī)械粉碎法 機(jī)械粉碎法是指通過(guò)機(jī)械力將氧化鎂大顆粒進(jìn)一步細(xì)化。該方法技術(shù)簡(jiǎn)單，但制備的粉體粒徑均勻性低，粉碎過(guò)程還易混入雜質(zhì)，且粒子形狀難以控制，很難達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的要求。 （2）固相化學(xué)反應(yīng)法 固相化學(xué)反應(yīng)法是近年來(lái)出現(xiàn)一種合成納米氧化物的新方法。常用草酸與醋酸鎂等發(fā)生室溫固相化學(xué)反應(yīng)，生成的MgC2O4在一定溫度下灼燒分解制得的MgO粉體。 該方法優(yōu)點(diǎn)是克服了傳統(tǒng)濕法存在的粒子團(tuán)聚問(wèn)題，具有反應(yīng)無(wú)需溶劑、產(chǎn)率高、反應(yīng)條件易控制等。 氣相法分為物理氣相沉積法（PVD）和化學(xué)氣相沉積法（CVD）兩種。
根據(jù)反應(yīng)的類型，化學(xué)氣相沉積法又可分為氣相氧化法、氣相熱解法、氣相水解法等。 （1）氣相氧化法 氣相氧化法是將金屬單質(zhì)蒸發(fā)或金屬化合物在氣相中發(fā)生氧化反應(yīng)，生成的金屬氧化物蒸氣再凝聚成納米粒子。 納米MgO粉的合成是通過(guò)Mg蒸氣在氧氣氛中發(fā)生氧化反應(yīng)而得，其反應(yīng)式為： 該方法通過(guò)改變工藝參數(shù)，可以控制生成的MgO粒度可以在10～100 nm之間調(diào)節(jié). （2）氣相熱解法 氣相熱解法是在真空或惰性氣氛條件下，用各種高溫?zé)嵩磳⒎磻?yīng)區(qū)加熱到所需溫度，然后導(dǎo)入氣體反應(yīng)物或?qū)⒎磻?yīng)物溶液以噴霧法導(dǎo)入，溶劑在高溫條件下?lián)]發(fā)后發(fā)生熱分解反應(yīng)，生成氧化物。該方法常用以硝酸鎂為原料，制備納米氧化鎂。 兩種氣相法制備納米氧化鎂粉體的 優(yōu)點(diǎn)是： ①產(chǎn)品純度高、分散性好、粒度分布窄； ②可以連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)能力大，粒度可以控制。 缺點(diǎn)是： ①產(chǎn)品的收集還存在問(wèn)題，設(shè)備昂貴； ②反應(yīng)溫度高， 能耗大。 ③氣相熱解法還產(chǎn)生大量有害氣體，污染環(huán)境，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)存在一定的困難。 石家莊京煌科技液相法生產(chǎn)的氧化鎂粉體 液相法是目前廣泛采用的制備納米金屬氧化物粉體的方法，常用方法主要有：直接沉淀法、均勻沉淀法、溶膠-凝膠法等。 （1）直接沉淀法 直接沉淀法是在金屬鹽溶液中加入沉淀劑，使生成的沉淀從溶液中析出，將陰離子從沉淀中除去，再經(jīng)熱分解制得納米氧化物。常見的沉淀劑有氨水、NaOH、（NH4）2CO3等。 直接沉淀法優(yōu)點(diǎn)： ①操作簡(jiǎn)便易行，對(duì)設(shè)備、技術(shù)要求不高，不易引入雜質(zhì)， ②產(chǎn)品純度高，有良好的化學(xué)計(jì)量性，制備成本較低； 缺點(diǎn)是：產(chǎn)品粒度較大，粒度分布較寬。 （2）均勻沉淀法 均勻沉淀法的原理是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使沉淀劑在溶液中緩慢、均勻地釋放出來(lái)，在沉淀過(guò)程中，由于構(gòu)晶離子的過(guò)飽和度在整個(gè)溶液中比較均勻，所得沉淀物的顆粒均勻而致密，便于洗滌過(guò)濾，制得的產(chǎn)品粒度小、分布窄、團(tuán)聚少。常用方法是以硝酸鎂、尿素為原料，乙醇為反應(yīng)介質(zhì)、加入表面活性劑PEG、DMF，生成的沉淀經(jīng)離心分離、冷凍干燥和煅燒后，制得MgO粉體。 均勻沉淀法常用的沉淀劑有六次甲基四胺和尿素等。以尿素為沉淀劑的化學(xué)反應(yīng)方程式為： （3）溶膠-凝膠法 溶膠-凝膠法簡(jiǎn)稱是以有機(jī)或機(jī)鹽為原料，在有機(jī)介質(zhì)（如乙醇等）中進(jìn)行水解、縮聚反應(yīng)，使溶液經(jīng)溶膠-凝膠化過(guò)程得到凝膠，凝膠經(jīng)干燥、煅燒得到產(chǎn)品。常用方法為將硝酸鎂加入到熔融的硬脂酸中，加熱、 攪拌后得到淺黃色透明溶膠，然后自然冷卻至室溫得到凝膠，再將凝膠置于馬弗爐中，在400℃以上的溫度下煅燒一定時(shí)間，得到白色納米MgO粒子。 溶膠-凝膠法優(yōu)點(diǎn)是納米粉體粒度分布窄、分散性好、純度高，并且煅燒溫度低、反應(yīng)易控制、副反應(yīng)少、工藝操作簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)是原料成本較高。 下表為上述合成納米MgO方法的比較： （1）高性能陶瓷：納米MgO具有良好的燒結(jié)性能。在不需要使用燒結(jié)助劑便可實(shí)現(xiàn)低溫?zé)Y(jié)，制成高致密的細(xì)晶陶瓷或多功能性氧化鎂薄膜，可望開發(fā)為高溫、高腐蝕等苛刻條件下的高端材料。 （2）吸波材料：由于納米MgO粉體具有高活性，很容易與高聚物或其他材料復(fù)合。這種復(fù)合材料具有良好的微波吸收性能，同時(shí)不降低原材料的強(qiáng)度、韌性等，而且加入纖維狀MgO還有補(bǔ)強(qiáng)作用。 （3）吸附劑和催化劑：納米MgO的比表面積較大，是制備高功能精細(xì)無(wú)機(jī)材料、電子元件、油墨、有害氣體吸附劑的重要原料。 （4）阻燃材料：MgO具有良好的阻燃作用，可制造質(zhì)輕、隔音、絕熱、耐火纖維板等耐火材料以及金屬陶瓷。 （5）其他：燃油添加劑、清潔劑、抗靜電劑及抗腐蝕劑、電絕緣體材料、制造坩堝、熔爐、絕緣 導(dǎo)管（管狀元件）、電極棒材、電極薄板等。 作者：李波濤 |
|
|
來(lái)自： 土老帽缺點(diǎn)多 > 《文件夾1》
