Ультразвуковое диспергирование металлов

Получение НРЧ путем диспергирования

Сущность. За счет механического взаимодействия частиц материалов между собой и с деталями мельницы происходит деформирование этих частиц, а затем релаксация напряженного состояния путем разрушения. Процессу измельчения препятствует агломерация частиц, которая вызывается большой удельной поверхностью.Диспергирование веществ производят в различных по конструкции мельницах: шароврых, вибрационны,, бисерных, коллоидных, а также в аттриторах, планетарных и дифференциальных центробежных машинах и других аппаратах

Размер наноструктур. Размер агломератов, которые состоят из кристаллитов размером не менее 10-20 нм, превосходит уровень в 100 нм.

Регулирование. Управляя интенсивностью измельчения и температурой в камере, подобрав среду и геометрические соотношения определяющих размеров, возможно получение различных по размеру, форме и степени агрегированное наночастиц.

Модификации. Применение ПАВ, эмульгаторов, стабилизаторов позволяет уменьшить агломерацию частиц и тем самым добиться получения более тонкого порошка. Некоторые ПАВ могут выполнять защитные функции (например, предотвратить окисление).При достаточной лиофильности и низкой поверхностной энергии диспергирование может идти самопроизвольно.

Достоинства. Механическое истирание является наиболее производительным способом получения больших количеств на-нокристаллических порошков различных материалов: металлов, сплавов, интерметаллидов, керамики, композитов.

Недостатки. Невозможность получения очень тонких порошков, загрязнение материалом футеровки и мелющих тел, окисление, высокие затраты энергии, низкий КПД.

(сонохимический синтез)

Сущность. В основе лежит эффект кавитации микроскопических пузырьков, вызывающий разрывы сплошности и локальное повышение давления (до нескольких МПа) и температуры (до 5000 К).Диспергируют агломераты в порошках, полученных другими методами металлов посредством ультразвука

Регулирование. К параметрам регулирования относятся: частота ультразвуковых колебаний, интенсивность воздействия, природа среды, в которой происходит процесс, длительность диспергирования.

Модификация. Диспергирование с ПАВ увеличивает возможности данного метода.

Достоинства. В отличие от механического УЗ-диспергирование позволяет получать эмульсии с химически чистыми высокодисперсными металлами и узким (близким к монодисперсному) распределением по размерам.

Недостатки. Данный метод не нашел широкого распростра­нения из-за малой мощности аппаратов и высокого уровня шума.

Применение. В основном сонохимический синтез применяют в лабораторной практике при получении высокодисперсных (средний размер частиц менее 1000 нм) и однородных суспензий ряда металлов или их сплавов, для создания металлсодержащих жидкостей и сред в качестве прекурсоров нового поколения эффективных гетерогенных катализаторов.

Дата добавления: 2014-01-13