毕业论文课题相关文献综述

1. 金属超细粉体研究概况

超细粉体材料于上世纪80年代中期发展起来的一门新兴学科，并且逐渐成为各国研究的热点。通常来讲，超细粉体是指尺度介于分子，原子与块料材料之间，通常泛指1-100nm范围内的微小固体颗粒。其中金属超细粉体材料是超细粉体材料的一个重要分支。

超细材料可看成是由两部分组成：一是晶界部分，一是界面部分。晶体越小，晶体界面部分所占的比例就越大。由于在超细材料中，晶界原子占有极大的比例，其原子排列互不相同，这样就构成了一种与结晶态与玻璃态均有很大差别的一种崭新新结构的状态。其中50%的原子具有长、短有序，又无短程有序的界面。这种原子的排列方式与气体特征相似。因此也将之成为气态固体^[1-2]。

超细材料总体上可以归结为两个十分重要的特性：一方面由于颗粒体积变小，从而引起颗粒发生体积效应；另一方面由于颗粒表面原子数目的比例相对增加，引起了表面效应的发生。这两方面特性主要体现在物质的熔点、磁性、比热、力学性能、电学性能以及扩散等方面呈现出了特异性质。例如低温下导热率及比热增强等。正是因为超细材料具备这些特异的性质，使得其越来越广泛的应用于电极材料，导电涂料，化妆品填料，光学以及磁记录材料等多个领域。

1.1超细铜粉

超细铜粉是指粒径介于10^-9-10^-5m的微小铜粒子，包括纳米铜颗粒（粒径在10^-9-10^-7m之间）和微细铜颗粒（粒径在10^-7-10^-5m之间）。超细铜粉的用途十分广泛，如可用作丙烯晴水化反应催化剂^[3]，导电浆料^[4]和润滑剂中的填料^[5]，还可用于红外烟幕材料等^[6]。超细铜粉为棕色或略带紫色的微细粉末，纳米铜粉呈褐红色，具有很高的活性。其制备与应用的研究已引起人们的广泛关注^[7]。

2. 超细铜粉的制备

由于超细铜粉具有导电性能优越，熔点高，excellent solderability, low electrochemicalmigration behavior and low materials cost.可焊性优良，电化学迁移较弱和材料成本低廉的优点，在过去几年里逐渐引起了关注。配制导电浆料需要使用分散性良好的铜powder[4].粉。铜粉末可以通过雾化，化学还原法和气相法，并通过使用氢和固态还原剂来还原硫酸铜溶液。所谓的多元醇方法就是用来制备超细铜粉。化工机械方法由于其优良的推广性可用于制备片状铜粉。一般对超细铜粉的要求是：产物纯度高，粒径分布均匀且较窄，颗粒未团聚，表面未氧化，结晶好等。制备方法根据制备过程中是否发生化学反应，分为物理法、化学法和综合法；根据反应物状态，分为干法和湿法；根据原料状态分为固相法、气相法和液相法^[8]。

2.1 物理法

物理法主要包括气相蒸汽法^[9，10]，γ射线法，等离子体法以及水雾化法等。其中气相蒸汽法是制备超细铜粉最直接有效的方法，在蒸发过程中，惰性气体随着温度梯度作用下携带粉末在收集器当中发生对流。最终粉末弥散在收集器内并沉淀在收集器表面上，一般可控制在10nm-1μm内。通过γ射线辐射制备超细铜粉，其基本原理是将金属盐在γ射线下还原成金属粒子，不需要经过还原剂作用即可还原金属离子，降低其化合价，最红通过核成长生成铜粉颗粒。γ射线法工艺简单易行，可在常温常压下操作，易于扩大生产规模。等离子体法是用等离子体将铜粉末熔融、蒸发并得到气体，使其在气体状态下发生物理或化学反应，最后在冷却过程中凝聚长大形成超细铜粉。雾化法又称为喷雾法，以高速喷射的气体或者高压水将熔融状态的金属液流击破使其凝成固体粉末颗粒。此工艺能耗较低、对环境污染小，且粉末具有良好的流动性和分散性，易收到控制。