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简述石英纳米粉体的机械法制备


来源:中国粉体网   橙子

[导读]  石英是储量丰富的非金属矿,莫氏硬度为 7,具有强耐酸性,极好的电绝缘性。石英纳米粉是纳米材料的一种,通过对石英砂材料的纳米化,可以改善材料的性能,提高附加值。

中国粉体网讯  纳米科技是20世纪80年代末期诞生并正在崛起的新科技。纳米微粒具有许多优良的特性,如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应四大效应。现代许多工业领域,如精细化工、催化剂、高级磨料等, 都需要粒度极细、分布均匀、高纯度的纳米粉体作原料,纳米技术也被公认为是21世纪最有前途的高新技术。


石英是储量丰富的非金属矿,莫氏硬度为 7,具有强耐酸性,极好的电绝缘性。石英纳米粉是纳米材料的一种,通过对石英砂材料的纳米化,可以改善材料的性能,提高附加值。石英纳米粉的应用范围十分广泛,几乎包含所有原石英粉体的应用行业,在电子封装材料、高分子复合材料、塑料、涂料、橡胶、颜料、陶瓷、胶粘剂、玻璃钠、药物载体、化妆品及抗菌材料等领域,已经成为传统产品升级换代的新型材料。




目前,获得纳米粉体的途径主要有两种,一种是物理或化学反应的方法,由化工原料经蒸发、冷凝、溶胶、气相沉淀、凝胶等过程制得。这类方法有纯度高、粒度细和粒径分布窄等优点,但是产量低、工艺复杂、耗能较大,无法直接利用天然原料。另一类是机械制备法,主要是机械破碎,包括高速冲击式磨机、气流磨 、胶体磨、砂磨机等各种粉碎设备及作为配套设备的精细分级设备。


制备石英纳米粉最简便、又能大大降低生产成本的是通过机械法直接将石英砂材料粉碎纳米化。李世强等人采用高能球磨法制备石英纳米粉。实验证明,随着颗粒的细化,其粉碎难度也急剧增大。要想破碎至纳米级需要消耗巨大的能量。


并且由于石英硬度较大,研磨中要采用硬度更大的研磨介质。即使如此,研磨中也难以避免带来杂质污染。王尉和等人采用高温煅烧使适应破碎的原理结合球磨法制备石英纳米粉。降低了石英研磨难度,大大提高了磨矿效率,减少了磨矿中研磨介质对原料的污染及机械磨损,提高了产品的纯度。证明高温煅烧与高能球磨相结合是一种经济可行的高纯石英纳米粉制备方法。王瑛玮等人采用自行研制的离心强制循环超细粉碎设备 , 制备出了纳米粒级超细石英粉体。在粉体细度方面的效果,效果明显优于行星式球磨机。


石英纳米粉是极具潜力的新材料,其大规模、低成本的制备及应用是当前行业研究的热点之一。12月12-13日,中国粉体网将在安徽省凤阳国际大酒店举办“2017石英砂精细加工及应用技术交流会”,200多位专家、学者、企业家将一同探讨关于石英砂提纯、精细加工技术等问题。大会热诚欢迎国内石英砂业界企业代表、技术人员积极参会。


参考文献:

[1]李世强,杨乐民,周岩,杨立见. 高能球磨法制备石英纳米粉的可行性探讨[J]. 哈尔滨师范大学自然科学学报

[2]王尉和,刘开平,赵鹏. 高温煅烧制作石英纳米粉体的研究[J]. 应用化工 

[3]王瑛玮,蒋引珊,杨正文,张延军. 机械法制备纳米石英粉体研究[J]. 化工矿物与加工


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