蒸发冷凝法制备粉体纳米材料VIP专享VIP免费

蒸发冷凝法制备纳米粉体的研究进展鲍久圣,阴妍,刘同冈,杨志伊(中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221008)摘�要:蒸发冷凝(IGC)法是纳米粉体制备的主要物理方法之一,可成功应用于金属、合金、金属氧化物等多种类型纳米粉体的制备;制备装置容易实现,可采用多种加热方式,如电阻加热法、等离子喷射加热法、感应加热法、电子束加热法、激光加热法等;目前关于制备工艺的研究主要集中在对影响纳米粉体粒径的工艺参数的研究和提高纳米粉体产率的研究上,而粉体粒径的影响因素多、产率难以明显提高也一直是制约该法发展的瓶颈;对采用该法制备的纳米粉体的性能研究表明,蒸发冷凝法制备的纳米粉体具有良好的力学性能、磁性能和光学特性。关键词:蒸发冷凝法;纳米粉体;制备工艺中图分类号:TQ029���文献标识码:A���文章编号:1000�3738(2008)02�0004�04ProgressinResearchonPreparationofNano�powderbyEvaporation�condensationMethodBAOJiu�sheng,YINYan,LIUTong�gang,YANGZhi�yi(ChinaUniversityofMining&Technology,Xuzhou221008,China)Abstract:Evaporation�condensationmethodhasbeenaclassicalmethodtopreparenano�powdersforalongtime,anditisstillamainphysicalmethodtopreparenano�powderstoday.Thecategoriesofnano�powdersofmetal,alloyandmetallicoxidewhichcanbepreparedbyevaporation�condensationmethodarerecommended.Heatingmodesandtheircharacteristicsareintroduced,includingohmic�resistanceheating,plasmaarcheating,inductionheating,electronbeamheating,laserheating,andsoon.Thepresentsituationofresearchonpreparingtechnologyandpropertyofnano�powderspreparedbythemethodissummarized.Thepresentresearchonpreparingprocessismainlyfocusedontechnologicalparameterswhichinfluencenano�powder�sdiameter,andapproachestoraisenano�powder�syieldrate.Thenano�powderspreparedbyevaporation�condensationmethodhavesuperiormechanical,magneticandopticalproperties.Keywords:evaporation�condensationmethod;nano�powder;preparingtechnology0�引�言由于纳米粉体具有许多特有的性质,在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等方面有广阔的应用前景。纳米粉体的制备方法很多,按其制备过程可分为物理法和化学法,其中物理法又包括蒸发冷凝法、球磨法、溅射法、放电爆炸法等,化学法有液相反应法(如溶胶凝胶法)、气相反应法(如化学气相沉积法)、模板合成法等[1]。收稿日期:2007�04�04;修订日期:2007�06�07基金项目:国家863计划资助项目(2002AA302608);中国矿业大学青年科研基金资助项目(E200410)作者简介:鲍久圣(1979-),男,安徽桐城人,助教,博士研究生。蒸发冷凝法又称惰性气体冷凝(或蒸发)法(IGC),是最先发展起来的,也是目前制备具有清洁界面纳米粉体的主要手段之一。早在1984年,Gleiter等[2]就用此法成功制备了钯、铜和铁等纳米粉体。该法通常是在真空蒸发室内充入低压(50Pa~1kPa)惰性气体,通过蒸发源的加热作用,使待制备的金属、合金或化合物气化或形成等离子体,与惰性气体原子碰撞而失去能量,然后骤冷使之凝结成纳米粉体粒子。纳米合金粉体可通过同时蒸发两种或数种金属物质得到;纳米氧化物粉体可在蒸发过程中或制成粉体后于真空室内通以纯氧使之氧化得到;若欲获取纳米金属粉体,可于真空室内通以甲烷为粉体包覆碳�胶囊[1]。蒸发冷凝法的优点是所制备的纳米!4!第32卷第2期2008年2月机�械�工�程�材�料Materials�for�Mechanical�EngineeringVol.32�No.2Feb.2008粒子表面清洁,纳米粒子的粒径可以通过调节加热温度、压力和气氛等参数进行调控;缺点是结晶形状难以控制,生产效率低,在试验研究上较常用。作为一种典型的纳米粉体物理制备方法,国内外学者对其进行了不少研究。作者对采用该法成功制备的纳米粉体类型、制备过程中可采取的各种加热方式、纳米粉体的制备工艺以及对制得纳米粉体的性能等方面的研究进展进行综述。1�IGC法制备纳米粉体的特点自IGC法诞生以来,国内外众多研究者采用该法成功制备出几十种金属纳米...