機械力化學法制備納米材料研究進展及發(fā)展趨勢

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1、 機械力化學法制備納米材料的研究進展 摘 要：機械力化學技術(shù)是一門新興交叉學科，已成為制備納米材料的一種重要方法，尤其是在制備納米陶瓷材料和納米復合材料上的應(yīng)用更加廣泛。本文主要綜述了近幾年來利用機械力化學法在制備納米材料方面的研究現(xiàn)狀，并總結(jié)了其優(yōu)勢和不足，進而展望了其發(fā)展趨勢。機械力化學技術(shù)（Mechanochemical Process）也稱高能球磨法（high-energy ball milling）是利用機械能誘發(fā)化學反應(yīng)和誘導材料組織、結(jié)構(gòu)和性能的變化，來制備新材料或?qū)Σ牧线M行改性處理。機械力化學技術(shù)從人們開始研究至今，已發(fā)展成為一門古老而又新興的科學，也因此越來越引起材

2、料、冶金、生物等行業(yè)研究者的廣發(fā)興趣。尤其是成為了制備超細材料的一種重要途徑，隨著研究不斷深入，現(xiàn)已廣泛用于制備各種納米材料 1.1 機械力化學技術(shù)的發(fā)展 機械力化學法發(fā)展歷史已久，早在原始社會人們就利用鉆木取火，這也是機械力化學法最早的應(yīng)用之一。如今，機械力化學仍在人們許多活動領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。在傳統(tǒng)的采礦和軍事技術(shù)中，爆炸對撞擊和摩擦的敏感性的利用就是很好的一個例子。1893年Lea是最早進行有關(guān)機械力化學實驗的，在研磨HgCl2時觀察到有少量Cl2逸出，說明 HgCl2有部分分解，而HgCl2在蒸發(fā)的狀態(tài)下不發(fā)生分解，這說明局部溫升不是引發(fā)分

3、解的原因。20世紀2 0年代德國的Osywald對機械力化學的發(fā)展做出了重要的貢獻，他根據(jù)化學能量來源的不同對化學學科進行了分類，首次提出了機械力誘發(fā)化學反應(yīng)的機械化學的分支，并對機械能和化學能之間的聯(lián)系進行了理論分析，但對機械力化學的基本原理尚不十分清楚。20世紀50年代，Peters和Cremer對機械力化學反應(yīng)進行系統(tǒng)研究并發(fā)表了《機械力化學反應(yīng)》的論文。直到60年代末期，機械力化學在材料科學和應(yīng)用領(lǐng)域取得了關(guān)鍵性的進步，并已經(jīng)通過球磨技術(shù)制備了鎳基和鐵基氧化物彌散強化合金。隨后幾十年，機械力化學法廣泛用于非晶材料、納米材料、陶瓷材料和納米復合材料制備的研究[1,2]。 1.2 機械

4、力化學制備納米材料的基本原理 機械力化學方法制備納米材料的基本原理[3]是利用機械能來誘發(fā)化學反應(yīng)和誘導材料組織、結(jié)構(gòu)和性能變化，以此來達到制備納米材料的目的。一般來說，有固相參加的多相化學反應(yīng)過程是反應(yīng)劑之間達到原子級別結(jié)合、克服反應(yīng)勢壘而發(fā)生化學反應(yīng)的過程，其特點是反應(yīng)劑之間有界面存在。影響反應(yīng)速度的因素有反應(yīng)過程的自由能變化、溫度、界面特性、擴散速度和擴散層厚度等。粉末顆粒在高能球磨過程中機械力化學作用使晶格點陣排列部分失去周期性，形成晶格缺陷，發(fā)生晶格畸變。粉末顆粒被強烈塑性變形，產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，顆粒內(nèi)產(chǎn)生大量的缺陷，顆粒非晶化。這顯著降低了元素的擴散激活能，使得組元間在室溫下可顯著

5、進行原子或離子擴散；顆粒不斷冷焊、斷裂和組織細化，形成了無數(shù)的擴散/反應(yīng)偶，同時擴散距離也大大縮短。應(yīng)力、應(yīng)變、缺陷和大量納米晶界、相界的產(chǎn)生，使系統(tǒng)儲能很高(達十幾kJ/mol)，粉末活性大大提高，甚至產(chǎn)生多相化學反應(yīng)，從而成功合成新物質(zhì)。 1.3 固體物質(zhì)在機械力作用下的變化 物質(zhì)受到機械力作用時尤其是受到粉碎材料的機械力時，如球磨、沖擊等， 常因此受到激活作用并使固體物質(zhì)產(chǎn)生一系列變化[4]。若體系的化學組成不發(fā)生變化時稱為機械激活；若化學組成或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，則稱之為機械化學激活。 1.3.1 物理效應(yīng) 固體物質(zhì)受到球磨沖擊等機械作用時，其物理狀態(tài)發(fā)生一系列變化，其最初表現(xiàn)出的

6、就是顆粒粒徑變小，相應(yīng)的比表面積增大，根據(jù)相關(guān)文獻記載和以往的研究表明，顆粒粒徑雖然隨著粉磨時間的增加而不斷地減少，然而比表面積卻會在經(jīng)過一定球磨時間后下降。其中典型的一個例子是利用粉磨方法制備Al2O3粉末，根據(jù)圖1中Al2O3粉末比表面積與粉磨時間的關(guān)系可知：所處理的Al2O3粉末經(jīng)120 min粉磨之后，比表面積達到最大值，之后繼續(xù)粉磨比表面積急劇下降，甚至比原來的比表面積還小，其原因是顆粒發(fā)生了嚴重團聚。因此，為了提高物料細度，從而提高物料的活化程度，應(yīng)該選擇合適的處理時間[5]。 圖1 Al2O3粉末比表面積與粉磨時間之間的關(guān)系 Fig.1 Relationship betw

7、een specific surface area and grinding time 此外，在細化的過程當中，顆粒粒徑的減少，伴隨著顆粒裂紋的產(chǎn)生。裂紋的存在，使顆粒產(chǎn)生應(yīng)力集中，當應(yīng)力積累到一定程度時，就會使材料發(fā)生破碎而產(chǎn)生粒度的細化，必然導致物料密度的變化。如圖2所示，物料密度隨著球磨時間減少而減少，其外觀密度的變化是由于顆粒大小級配不一造成的;而真密度的變化則是由于晶體物質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化或是發(fā)生了化學反應(yīng)。粉磨作用可能會使體系結(jié)晶程度減弱,或是發(fā)生化學變化生成新生物。 圖2 密度隨粉磨時間的變化 Fig.2 Density of the mixture as a functio

8、n of grinding time 1.3.2 結(jié)構(gòu)的變化 固體物質(zhì)經(jīng)過機械力作用引起的結(jié)構(gòu)變化直接影響到隨后化學反應(yīng)的進行，主要體現(xiàn)在物體結(jié)晶度的退化，表面層結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，并趨于無定形化和晶形轉(zhuǎn)變，同時內(nèi)部缺陷增多，晶格發(fā)生畸變。從而使表面位能更高，活化能更小，表面活性更強[6]。雪硅鈣石C5S6H5經(jīng)過240 min粉磨后，粉末產(chǎn)物已完全無定形化。 1.3.3 化學變化 混合物料間的反應(yīng)主要有含結(jié)晶水或者OH羥基的脫水，體系反應(yīng)活化能的降低，形成新化合物的晶核或細晶，形成合金或固溶體以及化學鍵的斷裂以至體系發(fā)生通常條件下不會發(fā)生的化學反應(yīng)?？墒菣C械處理的過程冗長，耗能極大導致反應(yīng)

9、往往不能進行完全，因此，常通過后續(xù)熱處理或者粉磨中加入其他物質(zhì)加速反應(yīng)的進行。例如利用高嶺土、CaO、Ca(OH)2和Al2O3合成C3AH6水合物中，加入三水鋁石后的反應(yīng)更加完全，如下面的方程式所示： 1/ 2[Al4Si4O10 (OH) 8 ] + 3Ca (OH) 2 + H2O＝3CaO · Al2O3 ·6H2O + 2SiO2 2Al (OH) 3 + 3Ca (OH) 2＝3CaO · Al2O3 ·6H2O 2. 機械力化學法制備納米材料的研究進展 利用機械力化學法制備納米材料，可采用常用的化學原料，具有成本低、易工業(yè)化等特點。采用機械力化學技術(shù)已經(jīng)制造出了Fe、Ti

10、、Cu、Ni等純金屬納米材料和一系列合金納米材料，如Fe-Al、Ni-Si、Fe-Cu 等以及納米復合材料，如金屬碳化物、氮化物、氧化物、硅化物納米材料。此外，采用高能球磨技術(shù)處理金屬與陶瓷混合粉末，制得了納米陶瓷復合材料，如Iwase等球磨Ti/Si3N4 時，制得了TiN-TiSi2復合納米粉末，進一步制備出了納米陶瓷復合材料，這種材料在高溫下具有很強的超塑性質(zhì)[7]。 2.1 機械力化學法制備納米陶瓷材料的研究進展 Daniel Michel，F(xiàn)rancoise Faudot，Eric Gaffe等[8]摻入各種外加劑機械力化學法制備出多種穩(wěn)定立方ZrO2，將單斜型ZrO2分別與Mg

11、O，CaO，Y2O3外加劑放入行星磨的球磨罐內(nèi)，氬氣氣氛，進行混合，經(jīng)24 h粉磨，發(fā)生如下反應(yīng)： 0.8ZrO2+0.2CaO→Ca0.2Zr0.8O1.8(螢石型) 0.8ZrO2+0.2MgO→Mg0.2Zr0.8O1.8(螢石型) 0.8ZrO2+0.09Y2O3→Y0.18Zr0.82O1.81(螢石型) 0.6ZrO2+0.2CaZrO3→Ca0.2Zr0.8O1.8(螢石型) 經(jīng)XRD及透射電鏡分析,制備的各種穩(wěn)定ZrO2的顆粒尺寸為10~40 nm，具有較大的形變，達0.7%~1.5%。利用該原理還制備了納米Al2O3和TiO2粉體。近幾年，利用機械力化學法制備納米陶

12、瓷材料有了進一步的發(fā)展，如BaTiO3晶體、PZT陶瓷、尖晶石型鐵酸鹽等。 2.1.1 BaTiO3納米晶 BaTiO3晶體[9]是最早被發(fā)現(xiàn)的鐵電陶瓷，具有良好的介電性、鐵電性和壓電 性能。利用其電阻-溫度特性、電壓-電阻特性以及電流時間特性，BaTiO3分別在生產(chǎn)壓電驅(qū)動器、多層陶瓷電容器以及具有正的溫度系數(shù)的電阻器和各種家用電器上得到廣泛的應(yīng)用。 吳其勝等[3]已經(jīng)利用機械力化學法制備了單相的BaTiO3納米晶體。在氮氣保護或者真空條件下下，以BaO (粒度d50 = 351 μm)和銳鈦礦型TiO2 (粒度d50 = 0. 39 μm)混合粉體為主要原料，采用ND2型行星球磨機

13、，磨機的操作參數(shù)為公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為300 r/ min，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為75 r/ min，球料質(zhì)量比為20：1，并以三乙醇胺為助磨劑進行高能球磨，在機械力化學作用下成功合成了BaTiO3納米晶并討論了其反應(yīng)機制。其機制為機械力的作用使混合物粉體顆粒細化，晶粒尺寸減小，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形化，提高了粉體的反應(yīng)活性，并可能形成BaTiO3 晶核；無定形混合物——晶核基元在機械力作用下發(fā)生固相反應(yīng)，機械力通過增加擴散系數(shù)，降低固相反應(yīng)的活化能來促進固相反應(yīng)。其化學反應(yīng)式如下： BaO+TiO2→BaTiO3 晶體形成經(jīng)過成核和生長的兩個階段，但生長到一定程度時達到動態(tài)平衡，從而形 成納米晶。經(jīng)過不同球磨

14、時間的BaO和TiO2混合粉體的XRD圖譜如圖3所示，在球磨5 h后已經(jīng)形成了BaTiO3，球磨10 h后BaTiO3相含量增加，而球磨15 h后形成了單相的BaTiO3，此時形成的BaTiO3相的尺寸為納米級別（20-30 nm），其SEM形貌圖譜如圖4所示。由此制備的BaTiO3鐵電陶瓷材料具有更優(yōu)的鐵電性能。 圖3 N2氣氛中經(jīng)過不同球磨時間后的BaO和TiO2混合粉體的XRD圖譜 Fig.3 XRD patterns of the mixture of BaO and TiO2 milled for di?erent time durations in nitrogen atm

15、osphere 圖4 N2氣氛中經(jīng)過15 h球磨后的BaO/TiO2混合物的SEM形貌像 Fig.4 SEM image of the 15 h-milled BaO/TiO2 mixture in nitrogen atmosphere 2.1.2 尖晶石型鐵酸鹽納米晶 尖晶石型鐵酸鹽是一類重要的催化劑，也是一種重要的磁性材料，傳統(tǒng)的固態(tài)鐵酸鹽材料一般是通過Fe2O3與其它金屬氧化物(或碳酸鹽)等在高溫條件下的固態(tài)化學而得(即反應(yīng)燒結(jié)法)顆粒尺寸大于1 μm，與氧反應(yīng)的活性很低，從而限制了其研究及應(yīng)用的范圍。近年來的研究發(fā)現(xiàn)納米晶尖晶石鐵酸鹽具有優(yōu)異的磁性及磁光記錄性能。而利用機

16、械力化學法制備納米鐵酸鹽粉體成本低，有利于工業(yè)化。 其基本原理是將Fe2O3和V2O3于行星磨機內(nèi)粉磨12 h后，經(jīng)500 oC和10-25 Pa條件下燒結(jié)，得到了高反應(yīng)活性(與氧反應(yīng))的Fe2VO4納米晶體，其晶粒尺寸小于100 nm，其性能接近化學法制備的Fe2VO4納米晶體?；蛘咭訤e2O3和ZnO粉體為原料，在高能球磨的作用下，室溫(約25 oC)合成了鐵酸鋅(ZnFe2O4)納米晶，所得納米晶具有非正型分布的尖晶石結(jié)構(gòu)，具有超順磁性。這兩種原理的反應(yīng)式分別如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示： Fe2O3+V2O3→Fe2VO4 (Ⅰ) Fe2O + Zn →Zn

17、Fe2O4 (Ⅱ) 除了以上例子以外，近年來利用機械力化學法制備納米納米陶瓷材料的例子數(shù)不勝數(shù)，例如有研究者在一定操作參數(shù)的條件下利用機械力化學法制備出了粒度為10-30 nm的PZT納米陶瓷粉體；V.V. Zyryanov[10]等利用機械力化學法成功制備出具有穩(wěn)定的棱形結(jié)構(gòu)納米氧化鋯陶瓷粉末Zr0.88Sc0.1Ce0.01Y0.01O1.955；E. Mohammad Shari?等[11]利用Al，B2O3和Ti之間的化學反應(yīng)：2Al + B2O3 + Ti = Al2O3(56 wt.%)+TiB2(44 wt.%)在室溫和氬氣氣氛中制備出了粒徑小于

18、50 nm的復合陶瓷顆粒等；近期，Andreja Gajovi ′c等[12]利用機械力化學法將TiO2和ZrO2成功了合成為多孔ZrTiO4陶瓷以及Z.Z. Lazarevi ′c等[13]獲得了雙層陶瓷粉末，對陶瓷材料的制備產(chǎn)生了深遠的影響。這些足以說明機械力化學法在納米陶瓷材料制備上有著較為廣泛的應(yīng)用，但是由于機械力化學制備納米陶瓷材料是一個復雜的材料反應(yīng)和結(jié)構(gòu)控制的過程，有較多的影響因素并且隨著多元陶瓷體系的發(fā)展，機械力化學法在制備納米陶瓷材料上還需要進一步的深入研究。 2.2 機械力化學法制備納米復合材料的研究進展 利用機械力化學法制備納米復合材料是近幾年發(fā)展起來的，到目前為止，

19、國內(nèi)外研究者已成功制備出各種金屬碳化物、硼化物、氮化物、氧化物、硅化物、氟化物納米復合材料。在近期，機械力化學法制備納米材料呈現(xiàn)出向多元系和多樣性發(fā)展的趨勢。 2..2.1 LiFe5O8 / PANI 納米復合材料 LiFe5O8鐵氧體納米粉末在X波段具有良好的吸波性能，聚苯胺屬于輕質(zhì)吸波材料，其電損耗較高，但磁損耗相對較小，總的微波損耗不大。機械力化學法是合成多體系復合材料的重要方法之一，產(chǎn)物具有特殊的物理及化學特性。2010年盧佃清等[14]利用高能球磨法制備了LiFe5O8 / PANI 納米復合材料并對其吸波特性進行了探討。 其原理過程是利用溶膠凝膠自蔓延燃燒反應(yīng)制備了LiFe

20、5O8 鐵氧體納米粉末和用化學方法合成的鹽酸 (HCl) 摻雜的聚苯胺(PANI)粉末為原料。采用XQM-2型變頻行星式球磨機，其中小球與球罐均用瑪瑙所制，小球直徑10 mm，球罐容積為200 ml。球磨前，將球、罐及待磨樣品于60 oC下烘1 h，然后將LiFe5O8 粉末和PANI按6:7的質(zhì)量比預混合，利用高能球磨法制備鐵氧體與聚苯胺納米復合材料。 2.2.2 羥基磷灰石/鈦納米復合材料 納米結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石基生物陶瓷的研究是生物醫(yī)學中比較新的領(lǐng)域。盡管羥基磷灰石具有很好的生物學特性（比如具有優(yōu)越的生物相容性和生物活性等），但是其較差的力學性能阻礙了它在臨床醫(yī)學的廣泛應(yīng)用。如

21、今，納米新領(lǐng)域開創(chuàng)了合成納米材料的新方法，同時針對羥基磷灰石基陶瓷材料力學性能的研究也層出不窮。大量的研究表明，在羥基磷灰石中加入一定的金屬元素制備出納米復合材料能大大提高其力學性能，從而滿足其在醫(yī)學上的應(yīng)用要求。Abbas Fahami等[15]利用機械力化學法制備出納米羥基磷灰石/Ti復合材料。 為了制備羥基磷灰石-20%wt.Ti納米復合材料，他們采用了默克公司生產(chǎn)的無水CaHPO4、CaO和純Ti作為起始反應(yīng)物，并使無水CaHPO4和CaO以1.67:1的重量比混合后再加入純Ti，使Ti的質(zhì)量分數(shù)達到20%。然后在高純度的氬氣氣氛中利用高能行星球磨機對混合粉體分別球磨0、5、

22、10、15和20 h，其中使用直徑為20 mm的氧化鋯球進行球磨。在球磨的過程中，由于機械力提高了粉體的化學活性，使得加入的三種物質(zhì)之間產(chǎn)生了化學反應(yīng)，其反應(yīng)式如下： 6CaHPO4 +4CaO+ Ti= Ca10(PO4)6(OH)2+Ti+H2O 此外，為了提高球磨后粉體的結(jié)晶度和消除粉體中的污染，通常在球磨之后使粉體在空氣電爐中加熱到650 oC并保溫2 h進行熱處理。對處理后的試樣使用XRD、SEM、TEM等技術(shù)進行表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過10、15和20 h球磨之后,產(chǎn)物粒徑分別約為35±15、30±15和25±15 nm。而在650 oC時，羥基磷灰石/Ti納米復合材料會發(fā)生兩個相

23、變，其反應(yīng)式如下： Ca10(PO4)6(OH)2 →CaO+3Ca3(PO4)2 +H2O Ti+O2 (g)→TiO2 但是其結(jié)晶度和晶粒尺寸有所增加。盡管如此，這種機械力化學法作為一種新型的方法能夠制備出具有適當形態(tài)和結(jié)構(gòu)特點的納米羥基磷灰石/Ti的復合材料。 2.2.3 Mo-Cu納米復合材料 Mo-Cu合金由于具有優(yōu)良的物理和電學性能（例如具有高的熱導率和電導率、低的和可變的熱膨脹系數(shù)、低密度和無磁性等）而被廣泛應(yīng)用于電子封裝技術(shù)、散熱材料制備和真空技術(shù)中。在大多數(shù)應(yīng)用中，為了滿足較高的性能要求，需要獲得高密度組織均勻的Mo-Cu合金，因此，也引發(fā)了多種方法制備

24、超細和彌散的Mo-Cu合金的熱潮，例如噴霧干燥和還原法、化學鍍技術(shù)、機械合金化法等。但是這些方法大多在高溫（通常是900 oC）下完成，從而引起Cu相的長大。為了避免此類問題，近期，Aokui Sun等[16]人利用機械力化學法成功制備出Mo-Cu合金復合納米粉末。 他們將純度為99.95%、平均粒徑為1 μm的MoO3粉末和99.0%、平均粒徑為5 μm的CuO粉末以2.8:1的重量比均勻混合后在空氣中加熱至530 oC以獲得CuMoO4-MoO3混合物。再將50 g CuMoO4-MoO3混合物和直徑為10 mm、質(zhì)量為1000 g不銹鋼球放進1 L的罐體中進行高能球磨。球磨后利用H2在

25、不同溫度下將CuMoO4-MoO3混合物還原以獲得納米級別Mo-Cu合金。結(jié)果表明，在球磨5 h時，有Cu3Mo2O9形成并且它會促進CuMoO4和MoO3在相對較低的溫度下（650 oC）進行還原反應(yīng)，從而獲得粒徑為100 nm到200 nm的Mo-Cu納米復合粉體。 機械力化學法制備納米復合材料在近幾年得到國內(nèi)外學者的廣泛研究，關(guān)于機械力化學法制備出的新的納米復合材料的報道也很多。例如M.Rafiei等[17]研究發(fā)現(xiàn)了機械合金化過程提高了Al、Fe和TiO2之間的化學活性并發(fā)生了化學反應(yīng)：6Fe + 7Al + 3TiO2 = 3(Fe,Ti)3Al + 2Al2O3，根據(jù)這一原理，他

26、們成功合成了粒徑均勻的納米(Fe,Ti)3Al-Al2O3復合材料。而最近，T.Mousavi等[18]利用機械力化學法過程中NiO、Al、Ti和Ni之間的反應(yīng)：3NiO + 2Al + 4Ti + Ni = 4NiTi + Al2O3成功合成了以Al2O3為增強相的NiTi基納米復合材料。此外，國內(nèi)關(guān)于機械力化學法制備納米材料的研究也有很大的發(fā)展，比如張海琳等[19]利用高能球磨法中產(chǎn)生的自蔓延反應(yīng)成功制備出納米WC /MgO復合粉末。 2.3 機械力化學法制備其他納米材料的研究進展 機械力化學法在制備納米陶瓷材料和納米復合材料上不斷取得了新的突破，而機械力化學法不僅僅局限于這兩類材料的

27、制備。根據(jù)文獻報道，2009年李艷嬌等[20]利用機械化學法制備氮化硼納米管及納米粒子，在納米管制備上取得了比較大的突破；Weiqin Ao等[21]以ZnCl2和Na2CO3作為反應(yīng)物利用機械力化學法和隨后的熱處理成功制備出粒徑為18-36 nm的ZnO納米晶；Malek Ali等[22]已利用機械力化學法和相應(yīng)的熱處理從TiO2粉末中制備納米結(jié)構(gòu)的TiC；Z.Wronski等[23]利用機械力化學法合成了納米結(jié)構(gòu)的氫化物，并且能大大提高固態(tài)儲氫能力，從而制備儲氫材料提供了一種新的研究手段。 3. 總結(jié)和展望 綜上所述，機械力化學法在制備納米陶瓷材料和納米復合材料方面有了較大的發(fā)展，不僅

28、能夠制備出尺寸較均勻的納米材料，同時對機械力化學法機理和過程的研究也有了進一步的發(fā)展。此外，機械力化學法在制備其他納米材料的應(yīng)用上也有新的突破，再加上其具有工藝簡單，成本低，易于實現(xiàn)工業(yè)化的特點，足以說明它已成為制備納米材料的一種重要方法并具有廣闊的應(yīng)用前景。 然而，機械力化學法理論提出了已有幾十年，但對它的機理研究和本質(zhì)的認識還有待進一步深入，以及在機械力化學法制備的納米粉體粒度均勻性、粉料分散和團聚問題以及能耗大、粉體易被污染等問題上需要進一步的研究和探討。 因此，隨著XRD、SEM和TEM等表征手段的發(fā)展，今后機械力化學法制備納米材料的研究會更加深入，逐步實現(xiàn)多元體系納米材料的制備和

29、建立定量描述粉磨參數(shù)和產(chǎn)物關(guān)系工作原理的模型。同時加強對材料改性，節(jié)能和提高能源利用率等方面的應(yīng)用和研究也是值得探索的方向。 參考文獻 [1] 楊南如.機械力化學過程及效應(yīng).建筑材料學報,2006,3(1):20-26. [2] 許紅婭,王芬,解宇星.機械力化學法合成無機材料的研究進展,化工新型材料,2009, 37(6):7-9. [3] 武麗華,陳福.機械力化學法制備納米晶體的研究進展,江蘇陶瓷,2008,41(2):10-12. [4] 吳昭俏,鄭育英,黃慧民等.機械力活化固相化學反應(yīng)法制備納米

30、粉體的機理研究.粉體納米技 術(shù),2007,(3):26-31. [5] S.Indris,D.Book,and P.Heitjans,Nanocrystalline Oxide Ceramics Prepared by High-Energy Ball Milling.Journal of Materials Synthesis and Processing,2000,8(4):245-250. [6] 陸厚根.粉體技術(shù)導論[M].上海:同濟大學出版社,2008:147-155. [7] 榮華偉,方瑩.機械力化學研究進展.廣東化工,2006,33(162):33-36. [8]

31、吳其勝,張少明,劉建蘭.機械力化學在納米陶瓷材料中的應(yīng)用.硅酸鹽通報,2007(2):32-37. [9] L.B. Kong,T.S. Zhang,J.Ma,et al. Progress in synthesis of ferroelectric ceramic materials via high-energy mechanochemical technique.Progress in Materials Science,2008(53):207-322. [10] V.V. Zyryanova,N.F.Uvarova,V.A. Sadykov,et al. Mechanoche

32、mical synthesis and conducting properties of nanostructured rhombohedral scandia stabilized zirconia ceramics. Journal of Alloys and Compounds,2009(483):535-539. [11] E.Mohammad Shari?d,F.Karimzadeh,M.H.Enayati.Preparation of Al2O3–TiB2 nanocomposite powder by mechanochemical reaction between Al,

33、B2O3 and Ti.Advanced Powder Technology,2010,(10):1-6. [12] Andreja Gajovi ′c,Ana Santi ′c,Igor Djerdj,el at.Structure and electrical conductivity of porous zirconium titanate ceramics produced by mechanochemical treatment and sintering. Journal of Alloys and Compounds,2009(479):525–531. [13] Z.Z.

34、Lazarevi ′c,N.Z. Romcevi ′c,J.D. Bobi ′c,el at. Study on bi-layered ceramics powders prepared by the mechanochemical synthesis[J].Journal of Alloys and Compounds,2009 (486):848–852. [14] 盧佃清,劉學東,徐 超等.高能球磨法制備 LiFe5O8 / PANI 納米復合材料及其吸波特性.材料熱處理技術(shù)[J],2010,20(39):69-72. [15] Abbas Fahami,Reza Ebrahimi-

35、Kahrizsangi,Bahman Nasiri-Tabrizi.Mechanochemical synthesis of hydroxyapatite/titanium nanocomposite. Solid State Sciences,2011(13):135-141. [16] Aokui Sun,DezhiWang, ZhuangzhiWu,el at. Mechanochemical synthesis of Mo–Cu nanocomposite powders[J]. Journal of Alloys and Compounds,2011(509):L74-L77.

36、 [17] M. Ra?ei, M.H. Enayati, F. Karimzadeh.Mechanochemical synthesis of (Fe,Ti)3Al–Al2O3 nanocomposite[J]. Journal of Alloys and Compounds,2009(488): 144–147. [18] T. Mousavi, F. Karimzadeh, M.H. Abbasi. Mechanochemical assisted synthesis of NiTi intermetallic based nanocomposite reinforced by Al2

37、O3[J].Journal of Alloys and Compounds ,2009((67):173-178. [19] 張海琳，朱世根.高能球磨法制備納米WC /MgO復合粉末.材料與冶金學報,2009，8(3):179-184. [20] LI Yan-jiao,ZHOU Jing-en,ZHAO Kai,el at. Synthesis of boron nitride nanotubes and nanoparticles by high- energy ball milling and annealing process.Transactions of Materials

38、 and Heat Treatment,2010,9(31):11-14. [21] Weiqin Ao,Junqin Li,Huaming Yang,el at. Mechanochemical synthesis of zinc oxide nanocrystalline.Powder Technology,2006(168):148-151. [22] Malek Ali,Projjal Basu.Mechanochemical synthesis of nano-structured TiC from TiO2 powders[J].Journal of Alloys and Compounds,2010(500):220-223. [23] Z. Wronski, R.A. Varin ,C. Chiu,el at. Mechanochemical synthesis of nanostructured chemical hydrides in hydrogen alloying mills[J].Journal of Alloys and Coumpounds,2007(435):743-746.