3.1基本概念 1.粉体定义：固体粒子的集合体。与均一的气体或液体相比较，粉体中没有任何 两个组分粒子完全一样。 超细粉体：尺寸介于原子、分子与块状固体之间， 通常泛指尺度为1-1000nm之间的微小固体颗粒，是微观粒子与宏观物 体之间的过渡区。 ●超细粉体构成特征： 1)一次粒子：普通电镜下放大倍数再增加，也只能看到具有明显轮廓的单个粒 子。由XRD衍射峰变宽效应可以计算纳米尺寸粒径。 一次粒子可能是：单晶，如a-A1203,或多晶，a-Fe00H(取向一致)或 CaC03(取向不一致) 2)二次或高次粒子：多个一次粒子（坚固的或松散的）聚集体（团聚体）
1.粉体定义: 固体粒子的集合体。与均一的气体或液体相比较，粉体中没有任何 两个组分粒子完全一样。 超细粉体：尺寸介于原子、分子与块状固体之间， 通常泛指尺度为 1 – 1000 nm之间的微小固体颗粒， 是微观粒子与宏观物 体之间的过渡区。 ●超细粉体构成特征： 1) 一次粒子: 普通电镜下放大倍数再增加，也只能看到具有明显轮廓的单个粒 子。由XRD 衍射峰变宽效应可以计算纳米尺寸粒径。 一次粒子可能是：单晶, 如 -Al2O3 ，或多晶, -FeOOH(取向一致)或 CaCO3(取向不一致) 2）二次或高次粒子：多个一次粒子（坚固的或松散的）聚集体（团聚体） 3.1基本概念
3.1基本概念 团聚体：由多个一次颗粒通过表面边或固体桥 键作用形成的更大的聚集体（坚固或松散）。 团聚体内含有相互边接的气孔网络，可分为硬团聚和软团 聚两种。 agglomerate 团聚体的形成使体系能量下降。 aggregate 硬团聚(aggregate):多个一次粒子在相互间很 强的分子或原子级作用力下形成的团聚体，这些 作用力具有较强的化学键的性质 ultimate particle 软团聚(agglomerate):多个一次粒子在较弱的 吸附作用力下形成的团聚体，如范德华力：静电 引力和液膜拉力等
3.1 基本概念 团聚体：由多个一次颗粒通过表面边或固体桥 键作用形成的更大的聚集体（坚固或松散）。 团聚体内含有相互边接的气孔网络，可分为硬团聚和软团 聚两种。 团聚体的形成使体系能量下降。 3 硬团聚（aggregate）:多个一次粒子在相互间很 强的分子或原子级作用力下形成的团聚体，这些 作用力具有较强的化学键的性质 软团聚（agglomerate）:多个一次粒子在较弱的 吸附作用力下形成的团聚体，如范德华力；静电 引力和液膜拉力等
3.1基本概念 一次粒子 软团聚 硬团聚
一次粒子 硬团聚 软团聚 4 3.1 基本概念
31基本概念 2.按颗粒尺寸分类 分类 直径 原子数目 表面效应 特征 微米 >1m >1011 、 体效应 亚微米 1m- 108 有影响 体效应 100nm 纳米 100-10nm 105 显著 小尺寸效应 10-1nm 103 表面原子占优势 表面效应 量子效应 团簇分子 <1nm <102 团簇分子
2.按颗粒尺寸分类 分类 直径 原子数目 表面效应 特征 微米 > 1 μm > 1011 - 体效应 亚微米 1μm – 100nm 108 有影响 体效应 纳 米 100-10nm 10-1 nm 105 103 显著 表面原子占优势 小尺寸效应 表面效应 量子效应 团簇分子 < 1 nm <102 团簇分子 3.1基本概念
31基本概念 ●纳米粉体：1-100nm的微小颗粒的集合体。最突出地代表微细粉体的 特性 超细粉体的结构特征： 1)比表面积大：考虑半径为r的球形粒子，其比表面积： op=S/N=4πr2/(43πr3)=3r,非球形颗粒o将更大。 直径2μm的球状颗粒的or=3/104=3x104(cm, 1cm3的粉体总表面积=30000cm2=3m2(1cm3的表面积为6cm2) 100nm粒径，每cm3具有3/0.05x10-)=60m2的表面积 2)表面原子数多：设定，边长为d的立方型原子，组成半径为r的球状颗 粒
●纳米粉体：1- 100 nm 的微小颗粒的集合体。最突出地代表微细粉体的 特性 超细粉体的结构特征： 1)比表面积大：考虑半径为r的球形粒子，其比表面积： σF = S/V = 4πr2 / （4/3πr3） = 3/r , 非球形颗粒σF将更大。 直径2μm的球状颗粒的σF ＝ 3/10-4 =3 x 104 (cm-1 ), 1 cm3的粉体总表面积 = 30000 cm2 = 3 m2 (1 cm3 的表面积为6 cm2 ) 100 nm 粒径， 每cm3 具有 3/(0.05 x 10 –4 ) = 60 m2 的表面积 2)表面原子数多：设定，边长为d的立方型原子， 组成半径为r的球状颗 粒 3.1基本概念