本書是在2011年10月出版的《超微粉體加工技術與應用》第二版基礎上,參考該領域近十年來更新的學術和技術研究成果重新修訂而成。
全書在綜述粒徑小于1μm的超微粉體應用基礎上,論述了超微粉體的應用和特性;介紹了機械粉碎法和化學法制備超微粉體的原理與工藝設備、超微粉體的分散與表面改性、超微粉體制備實踐以及超微粉體的表征方法等,主要內容包括緒論、超微粉體特性、超微粉體制備、超微粉體的分散與表面處理、超微粉體制備實踐及超微粉體的性能表征等。 與第二版相比,本書新增了“超微粉體加工與應用中的主要科學與技術”“石墨烯和納米復合粉體材料的制備與性能”“表面有機包覆改性”“片狀納米高嶺土”等更多新內容。本書具有系統(tǒng)性強、實用性強、實踐性強的特點。
本書可供廣大從事粉體工程、粉體制備與處理領域的工程技術人員、科研人員及在校大專院校有關專業(yè)師生閱讀和參考。
1 匯集超微粉體加工更新理論和新技術。
2 追蹤技術發(fā)展熱點,強調具體實踐與應用。
3 內容實用、系統(tǒng),有較高參考價值。
超微粉體是一種具有獨特性能和廣泛用途的功能性粉體材料。隨著科學技術的進步和現(xiàn)代高技術、新材料產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,超微粉體的制備與應用技術以及其結構、性能的研究已成為現(xiàn)代粉體技術和粉體工程領域的前沿科學技術。
本書第一版成稿于2004年并于2005年1月正式出版,2011年10月出版第二版。本次第三版是在第二版的基礎上,集合該領域的新技術、新進展再次修訂而成。第三版主要修訂內容如下。第1章,更新“超微粉體與現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展”,增加了超微粉體加工與應用中的主要科學問題與技術問題。第2章,補充石墨烯類材料的特性等。第3章,更新超微粉碎技術與設備、超微分級技術與設備等,刪除過時的技術和設備內容,增加了干法超微粉體分級設備等。第4章,修訂超微粉體分散和超微粉體表面改性的部分內容,增補新理論、新技術和工藝設備等,特別是新增“表面有機包覆改性”和“沉淀反應包覆改性”部分的內容,刪除過時的技術和工藝設備;另外,還刪除“超微粉體分散性的表征與評價”部分內容,將相關內容合并到第6章。第5章,修改“超微重質碳酸鈣”“水鎂石”和“電氣石”等部分內容,新增“片狀納米高嶺土”與“石墨烯和納米復合粉體材料的制備與性能”等內容。此次修訂保留了前兩版的特點和風格,補充了該領域新的科學和技術進展,特別是產(chǎn)業(yè)化新進展,希冀實現(xiàn)系統(tǒng)、精練、學術性與實用性相統(tǒng)一的初衷。
該書能在十五年內兩次修訂出版甚是幸運。筆者深深感恩當今時代!衷心感謝廣大讀者!感謝化學工業(yè)出版社!
由于超微和納米粉體加工與應用是正在迅速發(fā)展的學科,同時粉體科學與技術不僅跨學科而且應用面很廣,因此拙作肯定還存在疏漏之處,懇請廣大專家學者及讀者批評斧正。
鄭水林
2020年6月
鄭水林,中國礦業(yè)大學教授、博士生導師。累積在國內外公開刊物及學術會議上用中、英文發(fā)表科研論文80余篇。負責和參與完成國家、省級和企業(yè)委托科研項目20余項。其中9項通過省部級技術成果鑒定。獲發(fā)明專利6項。
學術團體及社會兼職:中國建筑材料聯(lián)合會科技教育委員會委員;中國非金屬礦工業(yè)協(xié)會副會長;中國非金屬礦工業(yè)協(xié)會礦物加工利用技術專委會副理事長兼專家組長;中國硅酸鹽學會非金屬礦分會理事。
第1章緒論1
1.1超微粉體與現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展/1
1.1.1結構與功能陶瓷/1
1.1.2催化材料/2
1.1.3涂層材料/3
1.1.4電子信息材料/5
1.1.5能源和環(huán)保/5
1.1.6生物醫(yī)藥/8
1.1.7有機/無機復合材料/8
1.1.8其他/9
1.2超微粉體加工與應用技術的主要研究內容/10
1.3超微粉體加工與應用的主要科學和技術問題/10
1.4超微粉體加工與應用技術的發(fā)展趨勢/10
第2章超微粉體特性12
2.1表面效應/12
2.2量子效應和量子隧道效應/13
2.2.1量子尺寸效應/13
2.2.2宏觀量子隧道效應/15
2.3光學性質/16
2.4電學性質/19
2.5磁學性質/21
2.6磁電阻性質/23
2.7熱學性質/26
2.8催化性質/27
2.9力學性質/29
2.10超微分散體的溶液性質/32
2.10.1超微顆粒在溶液中的運動/32
2.10.2超微顆粒在溶液中的吸附/34
2.10.3流變性/37
第3章超微粉體制備40
3.1機械粉碎法/40
3.1.1概述/40
3.1.2機械粉碎法制備原理/41
3.1.3超微粉碎設備/48
3.1.4超微分級設備/70
3.2化學法/78
3.2.1氣相合成/79
3.2.2液相合成/96
第4章超微粉體的分散與表面處理115
4.1超微粉體的分散/115
4.1.1超微顆粒的作用力/115
4.1.2超微顆粒的分散原理/119
4.1.3顆粒在不同介質中的分散特性/120
4.1.4超微粉體的分散方法/121
4.2超微粉體的表面改性/131
4.2.1概述/131
4.2.2超微粉體表面改性的方法/132
4.2.3表面改性劑及其應用/142
4.2.4表面改性工藝與設備/157
第5章超微粉體制備實踐163
5.1機械物理法/163
5.1.1超微無機礦物粉體/163
5.1.2超微與納米金屬/175
5.1.3不互溶體系納米結構材料/176
5.1.4納米金屬間化合物/176
5.1.5聚合物/無機物納米復合材料/178
5.1.6Li鐵氧體納米粒子/179
5.2化學法/181
5.2.1超微與納米金屬/181
5.2.2超微與納米氧化物/183
5.2.3納米碳酸鈣/203
5.2.4超微與納米硫酸鋇/205
5.2.5超微與納米氮化物/207
5.2.6納米復合粉體材料/208
第6章超微粉體的性能表征212
6.1粒度及其分布/212
6.1.1基本概念/212
6.1.2X射線小角度散射法/213
6.1.3X射線衍射線寬法/214
6.1.4沉降法/214
6.1.5激光散射法/214
6.1.6庫爾特計數(shù)器/215
6.1.7電鏡法/215
6.1.8比表面積法/216
6.2比表面積/216
6.3團聚體特征/216
6.3.1團聚系數(shù)法/216
6.3.2瓶頸數(shù)法/217
6.3.3素坯密度壓力法/217
6.3.4壓汞法/217
6.3.5多狀態(tài)比較法/218
6.3.6團聚指數(shù)表示法/219
6.4顯微結構分析/219
6.4.1透射電子顯微鏡/220
6.4.2掃描電子顯微鏡/220
6.4.3高分辨電子顯微鏡/220
6.4.4掃描隧道顯微鏡/221
6.5成分分析/221
6.5.1化學分析法/221
6.5.2特征X射線分析法/221
6.5.3原子光譜分析法/222
6.5.4質譜法/223
6.5.5中子活化分析/223
6.6表面分析/223
6.7晶態(tài)的表征/224
6.7.1X射線衍射法/224
6.7.2電子衍射法/225
6.8表面潤濕性的表征/225
6.8.1潤濕接觸角/225
6.8.2活化指數(shù)/226
6.9表面吸附類型、包覆量與包覆率的表征/227
6.9.1吸附類型/227
6.9.2包覆量與包覆率/227
參考文獻229