【正文】 原料比較昂貴，粉末粒度粗大，活性低，不利于粉末的燒結(jié)以及后加工處理，所以無法工業(yè)化生產(chǎn)。利用上述結(jié)果可以得出以下推論，當A、B溶液在快速地以微液團方式互相混合時，將有：①在一定數(shù)量的A、B溶液之間快速地產(chǎn)生面積巨大的新鮮交界面，進而爆發(fā)性生成數(shù)量巨大的原生核，微液團尺寸越小則新鮮交界面越大，生成的原生核總數(shù)越多；②當微液團尺寸減小時，分子擴散以及化學反應全過程時間也將隨之變小。 大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第21頁圖 (a) 圖 (b) 圖 (c)圖 新鮮溶液交界面上隨反應進行濃度變化情況示意圖同時，由于該制備方法是連續(xù)的、動態(tài)的，在體積很小的反應器中，納米粒子剛生成就流出了反應器，在反應器中停留的時間非常短，大大減少了與前一階段所生成的納米粒子處于同一容器的幾率，因此保證了所制得的納米粒子具有良好的單分散性。??????α、β和析出組分γ的濃度為C C 和C。 特殊液相沉淀法法制備納米粉體的原理該方法是一種制備納米粒子的新方法，是由導師與實驗組老師經(jīng)過多年實驗與理論分析研究而得出的，這種方法的原理是，通過高強度機械攪拌，在短時間內(nèi)形成大量的反應溶液的新鮮交界面，從而使得析出組分在新鮮交界面上爆發(fā)性地成核。,39。)(39。該方程的具體表述如下 [15]： （）39。(爆發(fā)性)析出組分剛開始析出時，由于析出組分生成的速率較大，而且所生成的核較少，消耗的析出組分就較少，核長大所需要消耗的析出組分也較少，故析出組分的濃度c仍然在增大。 Fig Picture of Lamer從Lamer圖可以看出，沉淀法制備納米顆粒時晶粒的形成過程如下：從t=0時刻開始，隨反應進行，沉淀產(chǎn)物的濃度由 c=0開始逐漸增大，慢慢的達到飽和濃度 c0。這一點可以從成核速率公式中看到： ，即固液界面能增大將會使ΔG k迅速增大，成核速率大大減慢。實踐證明，溫度升高20℃，隨沉淀鹽類不同，晶粒增大10～25%。隨著溫度的升高，晶粒的生成速率可以達到極大值。若能維持適當?shù)倪^飽和度，提供晶粒長大所需物料，則可得到較大粒子的沉淀。后一種情況也可看作后面討論的團聚過程。如果微粒通過聚結(jié)生長的速率隨半徑增大而減小，則最終也可以形成粒度均勻一致的顆粒集合體。晶粒長大過程速度為： 大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第17頁 （）)39。因此，Weimarn公式還不夠完善，需要進一步修正。界面張力主要與形成臨界晶核的速率有關(guān)，從上述公式可以看出，晶粒與溶液之間的界面張力越大，則臨界晶核形成的速率就越小，總的成核速率也越小，說明晶粒與溶液之間的界面張力太大不利于晶核形成。T??所以成核速率公式為： （）)exp()exp()exp(I kTGNBkTGBkTN aaK ?????????從上述公式可以看出，成核過程必須克服一個綜合位壘，它由二個位壘所組成：一是臨界晶核形成所需要克服的位壘ΔGk，它與溶液的過飽和度有關(guān)，隨過程而變；另一個位壘是擴散過程所需要克服的位壘ΔGa，這一位壘受過飽和度影響較小，可以認為不隨過程而變。也就是說，ΔG k為成核位壘。亦即r k是形成穩(wěn)定晶核的最小尺寸。此時不能形成穩(wěn)定的晶核。而ΔG v和ΔG s的相對大小則取決于形成膠粒的大小。而 即為相對過飽和度，作為溶液析晶過程的推動力 [2]。此時系統(tǒng)有過渡到平衡態(tài)的趨勢，亞穩(wěn)相(舊相)也有轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定相(新相)的趨勢 [12]。 納米ZrB 2的CO 2沉淀法制備采用CO 2沉淀法制備納米ZrB 2，原料來源廣泛且有利于環(huán)保，制備工藝簡單，容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化. 本文所采用的工藝與已報道的相關(guān)文獻不同點在于：采用硼酸鈉和CO 2同時通入初始溶液，使反應在預定可調(diào)的pH 值范圍內(nèi)進行 [5]. 大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第11頁第三章 納米粉體制備機理的探討 液相中膠粒析出過程 亞穩(wěn)態(tài)及亞穩(wěn)相在溶液體系中，存在著描述固體溶解度與固體表面曲率關(guān)系的GibbsThomason公式 [1]： （）0ln2CRTMaa????其中，σ—析出組分在溫度T時與溶液之間的界面張力；a—析出晶粒的曲率半徑；M—析出組分的摩爾質(zhì)量；—析出組分密度；?C0—析出組分表面為平面時的溶解度；Ca—析出晶粒在曲率半徑為a時的溶解度。由于水相在反膠團微乳液中以極小的液滴形式分布在油相中，形成了彼此分離的微區(qū)。該方法反應時間短，生產(chǎn)效率高。傳質(zhì)單元高度降低了1—2個數(shù)量級，并且顯示出許多傳統(tǒng)設備所完全不具備的優(yōu)點。值得注意的是，水熱合成過程中的溫度、壓力、樣品處理時間以及溶液的成分、酸堿性、所用的前驅(qū)體種類、有無礦化劑和礦化劑的種類等對所生成的氧 大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第9頁化物顆粒的大小、形式體系的組成、是否為純相等有很大的影響。2. 4 水熱合成法水熱反應是高溫高壓下，在水溶液或蒸汽等流體中進行有關(guān)化學反應的總稱。用SolGel法反應溫度較其他方法低，能形成亞穩(wěn)態(tài)化合物，具有納米粒子的晶型、粒度可控，且粒子均勻度高，純度高，反應過程易控制，副反應少、分相，并可避免結(jié)晶等優(yōu)點。 大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第8頁2. 3 SolGel法SolGel技術(shù)由于其自身獨有的特點成為當今重要的一種制備ZrB 2材料的方法。1：5，實際ZrO B 2O3和C加入量物質(zhì)的量比為1：1：10。干法包括氣相法和電弧法，濕法有沉淀法、溶膠凝膠法、微乳液法、超重力反應法和水熱合成法等 [56]。X射線衍射在材料的表征和分析方面具有廣泛的使用性和優(yōu)越性，它發(fā)展較早，制造技術(shù)成熟，實驗可重復性高，理論發(fā)展較完善而且X射線衍射技術(shù)測量的是材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)信息統(tǒng)計平均結(jié)果，得到的X射線衍射譜具有較高的統(tǒng)計性，人為誤差含量較小，可靠性高 [1]。透射電鏡觀測法是粒度觀測法的絕對方法，因而具有可靠性和直觀性。 納米粉體的表征方法目前，人們對納米粉體評估方法很多，主要包括透射電鏡（TEM）觀察法、比表面積法、X射線衍射線寬法（XRD）、X射線小角衍射法等，但其中最廣泛采用的是透射電鏡觀察法和X射線衍射寬法。吸墨涂層中的主要成分一般是兩類：高分子樹脂和顏料顆粒。 大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第5頁 在噴墨打印紙中的應用二硼化鋯還可以用于噴墨打印紙的涂覆材料。用納米ZrB 2改性聚苯乙烯防水卷材，其性能指標均達到或超過三元乙丙橡膠防水卷材；對聚丙烯添加納米ZrB2改性后，其主要性能指標（吸水率、絕緣電阻、壓縮殘余變形、撓曲強度等）均達到或超過工程塑料尼龍，實現(xiàn)了聚丙烯鐵道配件替代尼龍使用。（3）用于補強硅橡膠制備薄膜、墊片。如用于復印機或激光打印機的半導電性膠輥，電子攝影機連續(xù)輸送膠片的膠輥，金屬芯硅橡膠輥。如今，研究者們在陶瓷制品中添加適量的納米ZrB 2，不但大大降低了陶瓷制品的脆性，而且使其韌性提高了幾倍甚至幾十倍，光潔度亦明顯提高，還使陶瓷在較低溫度下燒制，從而使陶瓷制品檔次提高數(shù)級 [34]。采用美國Varian公司 Cary5E分光光譜儀對納米ZrB 2抽樣測試表明，對波長200～280 nm紫外光短波段，反射率為70%～80%；對波長280～300 nm 的紫外中波段，反射率為80%以上；在波長300～800 nm之間，納米ZrB 2材料的光反射率達85%；對波長在800～1300 nm 的近紅外光反射率也達70～80%。 納米二硼化鋯的性質(zhì)及應用 納米二硼化鋯的性質(zhì) 基本物性 大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第3頁納米二硼化鋯粉體是一種黑色粉體，其化學式為：ZrB ，密度，是六方晶系的準金屬機構(gòu)化合物，是一種高級工程材料，在各個領域有著廣泛應用，使以二硼化鋯為原料制成的復合陶瓷綜合性能優(yōu)異。它的基本內(nèi)涵，是以納米顆粒以及由它們組成的納米絲和管為基本單元在一維、二維和三維空間組裝排列成具有納米結(jié)構(gòu)的體系，包括納米陣列體系、介孔組裝體系、薄膜鑲嵌體系。第二階段(l994年前)人們關(guān)注的熱點是如何利用納米材料已開發(fā)出來的奇特物理、化學和力學性能，設計納米復合材料，通常采用納米微粒與納米微粒復合、納米微粒與常規(guī)塊體復合以發(fā)展復合材料。自70年代納米顆粒材料問世以來，80年代中期在實驗室合成了納米塊體材料， 大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第2頁至今已有20多年的歷史，但真正成為材料科學和凝聚態(tài)物理研究的前沿熱點是在80年代中期以后。納米材料包括納米無機材料、納米聚合物材料、納米金屬材料、納米半導體材料及納米復合材料等。納米科學和技術(shù)有時稱為納米科技,是研究一堆原子(團簇)甚至于單個原子或分子的一門學科。原子的～，也就是說，幾十個原子、分子或成千個原子和分子“組合”在一起時，表現(xiàn)出不同于單個原子、分子的性質(zhì)。關(guān)鍵字：納米；二硼化鋯；制備；表征 大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第II 頁Preparation of nanoZrB2 powderAbstractDiboride zirconium ceramic powder is a black powder, the chemical formulas for ZrB2, molecular weight , g/cm3 density, is six FangJing department must metal structure pound, is a kind of advanced engineering materials, has a wide application in all fields. High melting point (3040 ℃ ), high hardness and high stability and good electrical conductivity and thermal conductivity, oxidation resistance and corroZrB2 resistance of chemical resistance, make with diboride zirconium as raw material made of posite ceramic prehensive performance is excellent. In addition, diboride zirconium has good neutron control ability, can be used for the nuclear industry. The variety of fine properties that make it a very promising high performance refractory. This paper used the nano experimental center of our patent technology, special liquid preparation of nanometer particle ZrB2 precipitation. Using transmisZrBn electron microscopy (TEM) test technology on the preparation of nanometer powder characterized. To chlorine zirconia for zirconium source, NH3 ?H 20 and ZrOCL2 ?8 H 20 precipitation agent production, use special liquid preparation of nanometer Zr precipitation (OH) 2 powder. As for NH4BO3 solution will precipitation, respectively for drying and boiling water were eliminated, eliminate make boric acid adsorption nano Zr (OH) 2, through in the hydrogen environment, calcining Zr (OH) 2 and NH4BO3 eliminate nitrogen hydrogen and oxygen, which made the nano boron zirconium. By scanning electron microscopy (sem) in the source concentration, NH3 ? zircon