纳米金属粉体的制备及其分散稳定性研究

摘要

为了研究高纯度、高产率纳米金属粉体的制备工艺以及其分散稳定性,本文采用直流电弧等离子体蒸发法,以金属Sn、Cu、Zn为原料,成功制备出粒度分布均匀、纯度较高的纳米金属粉体。实验研究了电流、氢氩比(P(H2)/P(Ar))和充气压力三个因素对粉体产率、平均粒径的影响规律。以SDS(十二烷基硫酸钠)、SHMP(六偏磷酸钠)、PEG6000(聚乙二醇)作为分散剂,采用超声分散方法,研究了纳米锡粉在乙二醇水溶液中的分散性能,研究了分散时间、分散剂类型及含量对锡粉分散性能的影响。实验结果表明:
　　(1)使用高真空三枪直流电弧等离子体蒸发法制备的纳米金属粉体纯度较高、颗粒呈球形、表面光洁、粒度分布窄,锡粉、铜粉、锌粉的纯度分别达到99.24％、99.91%、99.36%。
　　(2)通过正交试验研究了电流、P(H2)/P(Ar)、充气压力三个因素在纳米金属粉体的制备过程中对产率和平均粒度的影响,其影响显著性顺序是:锡粉产率:压力>电流>P(H2)/P(Ar),平均粒径:P(H2)/P(Ar)r>电流>压力;铜粉产率:电流>压力>P(H2)/P(Ar),平均粒径:P(H2)/P(Ar)>电流>压力;充气压力对纳米锌粉的粒度和产率有很大影响,充气压力为0.015MPa时是以分子蒸发模式蒸发的,产率较大且粒径也较细。
　　(3)不同分散剂加入对锡粉颗粒在乙二醇水溶液中的分散稳定性都有所提高,随着超声时间及分散剂浓度的增大,粉体的分散效果表现出先增大后变小趋势。在乙二醇水溶液中,推荐最佳的纳米锡粉分散工艺为:加入SDS3wt.%,超声时间为60min。

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第一章 引 言

§1.1研究背景与选题意义

§1.2纳米粉体的制备技术研究进展

§1.3纳米粉体的分散研究进展

§1.4纳米粉体的应用研究进展

§1.5课题来源及本论文研究的主要内容

§1.6本章小结

第二章 研究方法、设备及基本原理

§2.1实验方法

§2.2纳米锡粉的分散技术研究

§2.3纳米金属粉体的测试分析方法

第三章 纳米金属粉体的制备及表征

§3.1前言

§3.2金属纳米粉体制备工艺的探讨

§3.3制备原材料的选择及预处理

§3.4纳米锡粉的制备及表征

§3.5纳米铜粉的制备及表征

§3.6纳米锌粉的制备及表征

§3.7本章小结

第四章 纳米锡粉的分散性研究

§4.1前言

§4.2表面活性剂的选择

§4.3分散稳定性的评价原理

§4.4实验结果与分析

§4.5本章小结

第五章 结论与展望

§5.1结论

§5.2本论文的创新之处

§5.3展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果