微米纳米的混合方法

微米纳米的混合方法

前言

两相或多相的复合粉体根据异相颗粒间的复合状态不同一般可以分为混合型复合粉体和包覆型复合粉体。混合型复合粉体中异相颗粒无固定的复合状态，在空间位置随机分布。包覆型复合粉体则为一相位于另一相颗粒表面，组成核壳结构。纳米的复合材料作为复合热点材料、复相陶瓷、高分子塑料、橡胶等已经延伸扩展到了很多材料的科研领域。具有长足的发展前景。

复合粉体的制备方法

1）机械混合法。即将基体粉末与纳米相粉末直接球磨混合，得到复合粉体再进行烧结。方法直接简单，可控性强。其弊端有：在粉末球磨混合时，不能完全破坏纳米粉体的团聚，微观上两相粉体仍不均匀。可通过适当的方法如大功率的超声波对粉体表面改性达到破坏团聚、均匀分散的效果。

2）原位生成法。首先需配制可生成所需纳米相的前驱溶液，将基体粉末搅拌、超声、分散于溶液中。干燥后烧结生成纳米颗粒。其方法得到纳米颗粒团聚小，分散均匀。其方法有：溶胶-凝胶法，气相沉淀法，化学溶液法等

3）液相分散法。将纳米粉末分散于可生成基体粉末的溶液中均匀混合，是一种有效的方法。（不做介绍）

包覆法的制备方法

包覆式复合粉末具有特殊的微观结构，它由中心核颗粒和包覆层组织形成的一种核壳结构。1）机械法多用于微米级粉末的包覆。主要是利用搅拌，研磨，剪切，冲击等强机械作用力激活核粉末和用于包覆核颗粒的第二相粉末，使两相物料被迅速均匀混合。在强机械力作用下，在短时间内产生静电、粒子软化，第二相粒子又被强制打入核粒子中。使两相颗粒相互附着，达到表面包覆目的。

2）沉淀法利用大小颗粒的吸附作用，体系过饱和时溶质会在已有颗粒表面沉积析出，从而对颗粒形成包覆。如CVD（化学气相沉淀法）。

3）溶胶-凝胶法（不做介绍）

附球磨混合工艺（文献所得，有一些自己的想法，仅供参考）

其工作原理：利用球磨机的转动使球罐中进行强烈的撞击，研磨和搅拌，使得纳米微米能有效的均匀分散，同时微米粉有破碎变小，表面改性的可能。为了避免过程中的氧化，在球磨前需抽真空充氩气。

将两种粉末按不同比例配置，一般纳米含量少，不超过10%，其中一个原因是纳米在搅拌中可以进入微米粉末的间隙中，增加其分散效果。按一定球料质量比，设置一定的球磨速度，球磨时间。可以加入适当的酒精进行球磨，淹没球料即可。酒精有助于分散，同时在球磨过程中能降低罐内温度（来自文献）。由于是高速球磨，在球磨过程中，球磨罐内温度会积累升高，过高对其稳定性有影响。因此在球磨工作需设置工作和暂停时间，即工作一段时间暂停一段时间在工作。使球磨机充分散热。最后将球磨烘干后的粉末用SPS进行烧结实验。（也可以尝试低温液氮球磨）