2高能机械球磨法 Shingu等人1988年用这种方法制备出纳米AFe合金。 ● 特点： √ 无外部热能供给的、干的高能球磨过程， 大晶粒变为小晶粒的过程。 ●应用范围： √单质金属纳米材料， √合成各种化合物，尤其是高熔点纳米材料（固相反应） 大多数金属碳化物、金属间化合物、ⅢV族半导体、金属氧化物 复合材料、金属硫化物复合材料、氟化物、氨化物。 ●目前，此法已经成为纳米材料制备的实用化方法之一。 小应 16
纳米材料基础与应用 16 2 高能机械球磨法 ⚫ Shingu等人1988年用这种方法制备出纳米Al-Fe合金。 ⚫ 特点： ✓ 无外部热能供给的、干的高能球磨过程， ✓ 大晶粒变为小晶粒的过程。 ⚫ 应用范围： ✓ 单质金属纳米材料， ✓ 合成各种化合物，尤其是高熔点纳米材料(固相反应) ✓ 大多数金属碳化物、金属间化合物、Ⅲ-Ⅴ族半导体、金属-氧化物 复合材料、金属-硫化物复合材料、氟化物、氮化物。 ⚫ 目前，此法已经成为纳米材料制备的实用化方法之一
高能球磨特点 高能球磨法←→机械化学法 机械能直接参与或引发了化学反应，由此生成新物质 物质受机械力的作用而发生化学变化或者物理化学变化的现象 优点：明显降低反应活化能、细化晶粒、极大提高粉末活性、改善颗粒分 布均匀性、促进固态离子扩散、诱发低温化学反应 √是一种节能、高效的纳米微粒的制备技术 通过高能球磨，应力、应变、缺陷和大量纳米晶界、相界的产生，使 反应体系积聚了很高的能量（高达十几千焦每摩尔），因而粉末的反应 活性大大提高，甚至可以诱发多相化学反应 可制备：超饱和固溶体、金属间化合物、非晶态合金等各种功能材料和结 构材料，以及高活性陶瓷粉体、纳米陶瓷基复合材料。 17
纳米材料基础与应用 17 高能球磨特点： 高能球磨法 机械化学法 机械能直接参与或引发了化学反应，由此生成新物质 物质受机械力的作用而发生化学变化或者物理化学变化的现象 优点：明显降低反应活化能、细化晶粒、极大提高粉末活性、改善颗粒分 布均匀性、促进固态离子扩散、 诱发低温化学反应 ✓ 是一种节能、高效的纳米微粒的制备技术 ✓ 通过高能球磨，应力、应变、缺陷和大量纳米晶界、相界的产生，使 反应体系积聚了很高的能量（高达十几千焦每摩尔），因而粉末的反应 活性大大提高，甚至可以诱发多相化学反应 可制备：超饱和固溶体、金属间化合物、非晶态合金等各种功能材料和结 构材料，以及高活性陶瓷粉体、纳米陶瓷基复合材料
高能球磨法制备纳米微粒特点 ()降低反应活化能、细化晶粒。 (2)提高微粒的反应活性，改善颗粒分布均匀性， 促进固态离子扩散，诱发低温化学反应。 (3)提高材料的振实密度、电、热学等性能。 应霜 8
纳米材料基础与应用 18 高能球磨法制备纳米微粒特点 （1）降低反应活化能、细化晶粒。 （2）提高微粒的反应活性，改善颗粒分布均匀性， 促进固态离子扩散, 诱发低温化学反应。 （3）提高材料的振实密度、电、热学等性能
高能球磨法S传统球磨法 √高能球磨时磨球的运动速 √传统球磨法除了粉碎， 度较大，而且可以发生机 对固体微粒仅能起到 械化学反应。由于高能球 均匀混合的作用。 磨中磨球的运动速度较大， 固体微粒会产生塑性形变 及固相形变，引发化学反 应生成新物质； 米基应 19
纳米材料基础与应用 19 ✓ 传统球磨法除了粉碎， 对固体微粒仅能起到 均匀混合的作用。 高能球磨法VS传统球磨法 ✓ 高能球磨时磨球的运动速 度较大，而且可以发生机 械化学反应。由于高能球 磨中磨球的运动速度较大， 固体微粒会产生塑性形变 及固相形变，引发化学反 应生成新物质；
高能球磨法S传统球磨法 √目前，普通球磨与高能球磨并没有一个相关的标准。如果 只以球磨时的转速来鉴定又很不准确。我们不能说同一台 设备，在10r/min时是普通球磨，到100r/min时就变成了高 能球磨。 √滚筒球磨机是十分经典的普通球磨机，而行星式球磨机广 泛运用于机械合金化等高能球磨法，是十分热门的高能球 磨机。同一大小机型，行星式球磨机的最高转速在 1000r/min以上，而滚筒球磨机转速约在100-200r/min之间， 球磨时产生的能量高下立见。 视频 应 20
纳米材料基础与应用 20 ✓目前，普通球磨与高能球磨并没有一个相关的标准。如果 只以球磨时的转速来鉴定又很不准确。我们不能说同一台 设备，在10r/min时是普通球磨，到100r/min时就变成了高 能球磨。 ✓滚筒球磨机是十分经典的普通球磨机，而行星式球磨机广 泛运用于机械合金化等高能球磨法，是十分热门的高能球 磨机。同一大小机型，行星式球磨机的最高转速在 1000r/min以上，而滚筒球磨机转速约在100-200r/min之间， 球磨时产生的能量高下立见。 高能球磨法VS传统球磨法 视频