第三章陶瓷粉体的表征与制备超细颗粒：尺寸介于原子、分子与块状固体之间，通常泛指尺度为1–1000nm之间的微小固体颗粒，是微观粒子与宏观物体之间的过渡区。★超细陶瓷粉体是获得高技术先进陶瓷的基础由超细陶瓷粉体可以制备各种形态的新陶瓷材料（块，板，带，膜，条，纤维）★陶瓷粉体本身是材料的一种应用形态。人们可以直接利用它们的功能性质：-力学性能：磨料，研磨膏，润滑剂，增强填料-热学性能：保温涂层，热交换膜层。。。-电学性能：导电涂层，绝缘涂层，-光学性能：发光粉，荧光粉。。。-磁学性能：磁粉-催化性能：催化剂，环保涂料-能量转换功能：发光粉（电致发光），热电材料，气敏材料★粉体浆料－利用粉体与各种有机辅助剂（黏合剂、表面活性剂，增绸剂等）复合形成的高分散体系，作为材料应用（如磁流体）和陶瓷涂层的前驱体。★粉体超细化后性能上出现与大块固体完全不同的行为，成为“物质新状态”，行将发展多种高新技术应用，构成了一个极为活跃的新研究领域3.1简介★先进无机材料是现代科技和社会经济持续发展的重要支柱,特别是新型无机功能材料是高新技术的物质基础，而超细陶瓷粉体是获得高技术无机新材料的前题和条件。★无机非金属(陶瓷)材料超细粉体的制备原理、技术与工艺、设备和操作，以及粉体结构和性能与制备工艺的关系。★侧重介绍各种超细粉体,特别是纳米粉体的化学制备方法、原理、技术与工艺过程基础,以及粉体的物相、晶体结构、微结构、粒径尺寸与形貌、装填性能、烧结特性、化学性能和各种功能性质的表征方法等。●粉体定义:固体粒子的集合体。与均一的气体或液体相比较，粉体中没有任何两个组分粒子完全一样。超细粉体：尺寸介于原子、分子与块状固体之间，通常泛指尺度为1–1000nm之间的微小固体颗粒，是微观粒子与宏观物体之间的过渡区。●超细粉体构成特征：1)一次粒子:普通电镜下放大倍数再增加，也只能看到具有明显轮廓的单个粒子。由XRD衍射峰变宽效应可以计算纳米尺寸粒径。一次粒子可能是：单晶,如-Al2O3，或多晶,-FeOOH(取向一致)或CaCO3(取向不一致)2）二次或高次粒子：多个一次粒子（坚固的或松散的）聚集体（团聚体）超细粉体按颗粒尺寸进行分类分类直径原子数目表面效应特征微米>1μm>1011-体效应亚微米1μm–100nm108有一定的体效应纳米100-10nm10-1nm105103显著表面原子占优势小尺寸效应表面效应量子效应团簇分子<1nm<102团簇分子●纳米粉体：1-100nm的微小颗粒的集合体。最突出地代表微细粉体的特性超细粉体的结构特征：★比表面积大：考虑半径为r的球形粒子，其比表面积：σF=S/V=4πr2/（4/3πr3）=3/r,非球形颗粒σF将更大。直径2μm的球状颗粒的σF＝3/10-4=3x104(cm-1),1cm3的粉体总表面积=30000cm2=3m2(1cm3的表面积为6cm2)100nm粒径，每cm3具有3/(0.05x10–4)=60m2的表面积★表面原子数多：设定，边长为d的立方型原子，总体积V的微粒中有V/d3个原子，在表面上的原子数为V/d2表面原子分数Σb=(S/d2)/(V/d3)=dS/V若为半径为r的球状颗粒，Σb=dS/V=d.4πr2/4πr3/3=3d/r可见取决于d/r之比的大小其他形状的粒子此值更大表1一个颗粒中的原子数和表面原子所占的比例粒径（nm）总原子数表面原子（%）1000∞01006000006103000020540004022508013099★表面能高，表面张力大：Es=ΣAσ★晶界和粒子的体积比大，5nm时V晶界/V粒子=1：1，例如粒子、粒界相对电阻变化，使材料性能变化纳米陶瓷粉体的效应奇异效应(固体物理知识）：将导致新的功能性质和应用小尺寸效应：表面效应：量子尺寸效应：宏观量子隧道效应：纳米陶瓷粉体性能变化1）力学性能的变化纳米材料的强度比常规材料有了很大提高。纳米材料的韧性和塑性比常规材料有了很大提高。纳米材料的硬度有反常变化。纳米陶瓷粉体性能变化2）光学性能的变化纳米材料的反光能力大大降低，能够全吸收太阳光，利用这一特性可以制成隐身材料。有些纳米粉体具有很好的透光性能。纳米陶瓷粉体性能变化3）电、磁学性能的变化4）其他性能的变化§3.2.1概述粉体是颗粒与颗粒间的空隙所构成的分散体系粉体的研究和表征应包括单颗粒、粉体和空隙的性质●...
