纳米粉体的制备方法

纳米科技是20世纪80年代末诞生并迅速发展和渗透到各个学科领域的一门崭新的高技术。由于它在21世纪产业革命中具有战略地位，因而受到普遍关注。纳米技术的飞速发展极大地推动了材料科学的研究和发展，而纳米材料研究的一个重要方面是纳米粉体的制备。纳米粉体泛指微粒尺寸在1～100nm范围内的粉末^[78]。由于纳米粉体的晶粒小、表面积大，所以它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出奇特的性能，因此得到人们的极大关注，目前已取得了一些丰硕的研究成果，并逐渐形成高新技术产业。

要使纳米材料具有良好的性能，纳米粉末的制备是关键。纳米粉末的制备方法很多，按照制备原理可分为物理法和化学法；按照操作方式可分为干法和湿法；根据物质的聚集状态不同又可分为固相法，液相法和气相法。目前世界上对纳米陶瓷粉体的制备方法多种多样，但应用较广且方法较成熟的主要有气相合成和液相法中的凝聚相合成两种^[79]。

（1）气相合成 主要有气相高温裂解法、喷雾转化法和化学气相合成法，这些方法较具实用性。化学气相合成法可以认为是惰性气体凝聚法的一种变型，它既可制备纳米非氧化物粉体，也可制备纳米氧化物粉体。这种合成法增强了低温下的可烧结性，并且有相对高的纯净性和高的表面及晶粒边界纯度。原料的坩埚中经加热直接蒸发成气态，以产生悬浮微粒或烟雾状原子团。原子团的平均粒径可通过改变蒸发速率以及蒸发室内的惰性气体的压强来控制，粒径可小至3～4nm，是制备纳米陶瓷最有希望的途径之一。(www.xing528.com)

（2）凝聚相合成（溶胶—凝胶法）凝聚相合成是指在水溶液中加入有机配体与金属离子形成配合物，通过控制pH值、反应温度等条件让其水解、聚合，经溶胶、凝胶而形成一种空间骨架结构，再脱水焙烧得到目的产物的一种方法。此法在制备复合氧化物纳米陶瓷材料时具有很大的优越性。凝聚相合成已被用于生产小于10nm的SiO₂、Al₂O₃和TiO₂纳米团。

作为制备结构或功能材料的微粉应具有以下特点：粒径小、形状规则、组成纯净、不易团聚等。近年来随着先驱体转化法制备陶瓷材料的广泛应用，材料学者将此工艺引入制备纳米陶瓷粉的领域。用先驱体制备纳米微粉，很大程度上降低了工艺条件，并获得了较理想的纳米粉。