納米銅粉的制備及其分散技術(shù)研究.pdf

1、納米材料由于具有不同于常規(guī)材料的物理和化學(xué)性質(zhì)，而被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。目前，制備納米材料的方法有多種，從生產(chǎn)工藝方面來講，化學(xué)法制備納米材料具有生產(chǎn)效率高、操作方便、對設(shè)備要求較低等優(yōu)點(diǎn)，但生產(chǎn)過程有污染、制備工藝不穩(wěn)定;從金屬納米顆粒的品質(zhì)來講，物理法具有明顯的優(yōu)勢，而且整個制備過程對環(huán)境友好。
　　電爆法是一種新型的制備納米材料的物理方法，具有操作簡單、過程參數(shù)可調(diào)、能量利用率高、產(chǎn)物粒徑分布較窄、純度高等優(yōu)點(diǎn)。但因納米顆粒

2、尺寸較小，具有較高的表面能且化學(xué)活性較高，在制備和儲存過程中容易發(fā)生團(tuán)聚、氧化等問題，使得納米材料的應(yīng)用受到極大的限制。
　　本文利用課題組自行研制的流體電爆設(shè)備制備納米銅粉。在傳統(tǒng)電爆設(shè)備的基礎(chǔ)上引入液體噴淋循環(huán)裝置，即在電爆過程中，形成均勻且完整的油幕，使得納米銅粉直接浸入到潤滑油基礎(chǔ)油中，提高了納米銅粉的分散性能。采用X射線衍射分析儀(XRD)、透射電鏡(TEM)表征納米銅粉的成分和形貌特征。研究結(jié)果表明，納米銅粉形態(tài)為球形

3、或類球形，極少數(shù)為不規(guī)則狀，粒徑范圍主要分布在15～55nm之間，且平均粒徑為30nm。通過對比通油與不通油狀態(tài)下納米銅粉的TEM照片、沉降實(shí)驗(yàn)以及結(jié)合紫外-可見分光光度計(UV-Vis)，測試結(jié)果表明液體噴淋循環(huán)裝置能夠有效地避免納米銅粉的團(tuán)聚;同時還能夠減少納米銅粉的氧化，提高產(chǎn)物的純度。
　　對所制的納米銅粉進(jìn)行了分散實(shí)驗(yàn)。以油酸作為表面活性劑，利用其空間位阻效應(yīng)來改變納米銅粉表面的性質(zhì)，從而起到防止顆粒團(tuán)聚的作用。通過改變