基本介紹
- 中文名：金屬超微粉
- 外文名：ultrafine metal powder
- 粒徑：5~50nm的金屬粉
- 粉末形狀：板狀、棒狀、針狀和四面體
- 決定條件：製作方法和製作條件
- 套用：磁帶、磁碟、導電膠、助溶劑
超微粉的結構,改性處理,製取方法,性質,
超微粉的結構
物體是由大量原子構成的。當我們將物體破碎時，得到粉末。通常粒度的粉末可用肉眼看到。如果將粉末進一步細磨，其粒度會變得更小。當粉末的粒度小到一定程度時，肉眼就不能分辨單個粉末的大小。而物體之所以能被看見，是因為我們對光在物體上照射時產生的明暗有感覺。反之一旦當被觀察物體的大小與光的波長相當或小於光的波長時，物體對肉眼不再有明暗感，所以我們不能看見它。可見光的波長在0.4～0.7微米之間，當粉末顆粒的大小與之相當時，就是用光學顯微鏡也看不見它們。吸菸時吐出的煙、燃煤時的煤煙和空氣中的塵埃，就是看不見的粒子。這些粒子的大小介於普通可見粉末與不可見的原子之間，我們把它們稱之為超微粉。
由於X光和電子衍射技術的發展，電子顯微鏡日趨完善。電子顯微鏡使用的電子射線的波長遠遠小於可見光，故使肉眼看不見的粒子變得可見，使我們有可能了解超微粉的大小、形狀、結晶構造及其化學組成。超微粉的尺寸介於0.001~0.1微米之間,具有極大的比表面。超微粉對光波和電波有良好的吸收性能，並具有很高的物理和化學活性。它們具有既不同於原子又不同於晶體的特殊性能，可望在各種領域中得到套用，對未來的材料科學發生深遠影響，因而日益受到人們的重視。
改性處理
有些高價金屬的低價鹵化物具有較高的蒸氣壓，很容易在幾百度的適當溫度下被蒸發，從而可通過其氫還原反應製備相應的金屬超微粉，其還原溫度一般為900℃左右。由於反應放熱，一旦反應開始後就不再需要額外供熱，它既不要高溫也不要較大的能源功率。顯然此法與一般的金屬蒸發法有所區別，它不需要真空室而具有化學法的特點，可以連續大量生產，因而產品價格低廉，缺點是與氣相水解製備氧化物超微粉時一樣，氧化氫副產物會被產物粒子表面吸附，必須通過適當附加步驟例如加熱處理除去。類似的反應體系已用來製備高純W、Mo、Ag、 Cu、 Fe、Co、Ni及其相關的合金，其中鐵當使用不同的出發原料即可獲得球形、針形或仿錘形產物。 有的還原反應，無需格外加入氫氣。
製取方法
超微粉的製取方法，大致與一般粉末的製作方法相同。常見的有破碎法爆炸法、氣相或液相化學反應法、電解法、真空中或氣體中蒸發法等等。其中只有蒸發法是製取超微粉獨有的方法，一般粉末的製取不用蒸發法。製取超微粉的關鍵之一是如何收集到各種方法產生的超微粉。超微粉通常是以分散在氣體或液體中的狀態產出。一般過濾器是不適用的,過濾超微粉必須採用孔徑很小的過濾介質。但孔徑小的介質又容易堵塞，所以用過濾器來捕集超微粉有相當困難。
令含有超微粉的氣體或液體靜置，使超微粉靠重力產生沉降的方法是可行的。但這種方法耗時太大。對液體介質中的超微粉，可採用離心分離法，然而要除去殘留在超微粉中的液體並非十分容易。把液體換為揮發性液體，使其揮發而讓超微粉留下的方法是有效的，而要使揮發容易進行,選用的液體應具有較低的沸點。要分離氣體介質中的超微粉，可採用熱沉積法。善於觀察的人都會發現，在煙囪的內壁上往往沉積著許多菸灰。這就是因為在煙道空間有溫差存在，菸灰向溫度低的方向移動，並首先在煙道的玲處析出超微粉狀態的煤煙。在超微粉生產的實踐中，如用液氮等致冷介質使金屬或玻璃表面冷卻放置在產生超微粉的空間，並使含有超微粉的氣流流經此冷表面，便可使超微粉從氣流中分離出來，沉積在冷卻板上。沉積的超微粉不難用刷子刷下，此外，將含有超微粉的氣流吹入適當的溶液，使之鼓泡，也可能使超微粉進入溶液而捕集之。
性質
超微粉材料的最大特點，是與其成分相同的塊狀物質相比，性質有明顯變化。例如，被公認為是材料固有物理性質的熔點，也有變化。如金的熔點是1337K，而粒徑為0.002微米的超微金粉，其熔點竟下降到600K，還不到原來熔點的一半。一般說來，超微粉的粒度愈細，熔點下降愈厲害。此外，超微粉的電磁特性、熱學性能等物理性質也常與其構成物質不同。甚至是粒度相同的超微粉，也常因其製法和測定方法不同而顯示不同的性質。
