中國(guó)粉體網(wǎng)訊 粉體的尺寸大小對(duì)粉體的性能有決定性的影響，當(dāng)粉體的尺寸達(dá)到納米級(jí)時(shí),，其比表面積會(huì)迅速增加,，同時(shí)由于表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)以及量子效應(yīng),，納米粉體將表現(xiàn)出許多特殊功能,。
但，納米粉體制備過(guò)程中容易出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象,。
納米粉體的團(tuán)聚是指原生的納米粉體顆粒在制備,、分離、處理及存放過(guò)程中相互連接,、由多個(gè)顆粒形成較大的顆粒團(tuán)簇的現(xiàn)象,。粉體的團(tuán)聚一般分為軟團(tuán)聚和硬團(tuán)聚。對(duì)于粉體的軟團(tuán)聚機(jī)理,，是由納米粉體表面分子或原子之間的范德華力和靜電引力導(dǎo)致的,。對(duì)于硬團(tuán)聚，不同化學(xué)組成,、不同制備方法有不同的團(tuán)聚機(jī)理，無(wú)法用一個(gè)統(tǒng)一的理論來(lái)解釋,。主要有以下幾個(gè)方面：（1）分子間力,、靜電作用,、活性高的化學(xué)鍵（氫鍵）等通常是引起納米顆粒團(tuán)聚的因素，在納米粒子中小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)表現(xiàn)得更為強(qiáng)烈,。（2）由于納米顆粒的量子隧道效應(yīng),、電荷轉(zhuǎn)移和界面原子的相互耦合，使納米顆粒極易通過(guò)界面發(fā)生相互作用和固相反應(yīng)而團(tuán)聚,。（3）由于納米粒子的比表面積大,，使之與空氣或各種介質(zhì)接觸后，極易吸附氣體,、介質(zhì)或與其作用,，從而失去原來(lái)的表面性質(zhì)，導(dǎo)致粘連與團(tuán)聚,。（4）因其極高的表面能和較大的接觸界面,，使晶粒生長(zhǎng)的速度加快，因而顆粒尺寸很難保持不變,。（5）有些納米粒子（如CaCO3）由于水解作用,，表面呈較強(qiáng)的堿性、羥基性或配位水分子,，它們可通過(guò)羥基和配位水分子縮合,，生成硬團(tuán)聚。
要獲得精準(zhǔn)調(diào)控的納米陶瓷粉體,，需要通過(guò)反應(yīng)條件控制,，有效避免粉體團(tuán)聚現(xiàn)象，制備出純度高,、粒度均勻,、結(jié)晶性好的粉體。
納米粉體的制備方法主要分三類：物理方法,、化學(xué)方法以及物理和化學(xué)綜合法,。化學(xué)方法包括固相反應(yīng)法,、共沉淀法,、水解法、水熱法和溶膠-凝膠法等,。液相水解法,、水熱法是較為常見(jiàn)的納米粉體合成技術(shù)。
水解法工藝簡(jiǎn)單,、易于控制,、成分精確、分散均勻、純度高,、粒度細(xì),、規(guī)模大，是極有希望的氧化物納米粉體的制備方法,。主要分為無(wú)機(jī)鹽水解和金屬醇鹽水解法,。
無(wú)機(jī)鹽水解法是將一些金屬鹽溶液如明礬鹽溶液，硫酸鹽溶液,，鹵化物溶液,，在高溫下可水解生成氫氧化物或水合氧化物沉淀，經(jīng)加熱分解后可得到納米氧化物粉末,。
金屬醇鹽水解法是將金屬醇鹽與水反應(yīng)后,，過(guò)濾、干燥,，可制得粒徑從幾十至幾百納米的氧化物納米粉體,。
許多化合物在高溫和高壓的水溶液中表現(xiàn)出與在常溫下不同的性質(zhì)，如溶解度增大,，離子活度增強(qiáng),，化合物晶體結(jié)構(gòu)易轉(zhuǎn)型及氫氧化物易脫水等。水熱法正是利用了這些特殊性質(zhì),。水熱法制備納米粉體是在特制的密閉反應(yīng)容器(高壓釜)里,，采用水溶液作為反應(yīng)介質(zhì)，通過(guò)對(duì)反應(yīng)容器加熱,，創(chuàng)造一個(gè)高溫,、高壓反應(yīng)環(huán)境，使前驅(qū)物在水熱介質(zhì)中溶解,，進(jìn)而成核,、生長(zhǎng)，最終形成具有一定粒度和結(jié)晶形態(tài)的晶粒,。水熱法用于粉體制備的主要途徑有：水熱沉淀,、水熱脫水、水熱結(jié)晶,、水熱合成,、水熱分解、水熱氧化等,。水熱法常采用固體粉末或新配制的凝膠作為前驅(qū)體,。
精準(zhǔn)調(diào)控的納米粉體，憑借其獨(dú)特性能,，成為集成電路超精密拋光,、光學(xué)電子等高科技領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵材料,。
研磨拋光技術(shù)在集成電路芯片的制作中具有重要作用，針對(duì)高端研磨拋光相關(guān)的技術(shù),、材料,、設(shè)備、市場(chǎng)等方面的問(wèn)題，中國(guó)粉體網(wǎng)將于2025年4月16日在河南鄭州舉辦2025第二屆高端研磨拋光材料技術(shù)大會(huì),。屆時(shí)，上海大學(xué)施利毅教授將作題為《精準(zhǔn)調(diào)控納米粉體制備技術(shù)開(kāi)發(fā)》的報(bào)告，報(bào)告介紹施利毅教授課題組在精準(zhǔn)調(diào)控納米a-氧化鋁,、納米氧化硅,、納米氧化鋯,、納米氧化鈰等納米磨料制備開(kāi)發(fā)進(jìn)展,。此外,，微流道合成納米粉體是一種前沿的材料制備技術(shù),，它利用微流控芯片中微米級(jí)別的通道，精確控制化學(xué)反應(yīng)過(guò)程來(lái)制備納米粉體，報(bào)告中還將介紹課題組在微流道技術(shù)制備納米粉體方面的研究進(jìn)展。
專家簡(jiǎn)介：
施利毅,，上海大學(xué)教授（二級(jí)），國(guó)家教育部材料復(fù)合及先進(jìn)分散技術(shù)工程研究中心主任,、上海新材料及應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心主任,、上海市顆粒學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)。主要從事納米功能粉體,、納米復(fù)合材料制備和應(yīng)用,。“納米功能粉體規(guī)�,；a(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)”,、“無(wú)機(jī)粉體精細(xì)化及材料復(fù)合關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”成果分別獲得2004年、2008年上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)（第一完成人）,。獲中國(guó)發(fā)明專利授權(quán)200多項(xiàng),、國(guó)際發(fā)明專利授權(quán)40余項(xiàng)，發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文600多篇,，H指數(shù)超過(guò)103,，2020-2024年入選全球高被引學(xué)者。
參考來(lái)源：
[1] 辛輝等,，納米粉體團(tuán)聚解決方法及分散技術(shù)的研究
[2] 方曉明等,，納米粉體的液相制備方法
[3] 中國(guó)粉體網(wǎng)
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山林）
注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除,！
