机械活化在固相反应中的研究进展
2021-03-04陈军张文娟马保中王成彦陈永强
有色金属科学与工程 2021年1期
关键词:机械
陈军, 张文娟, 马保中, 王成彦,3, 陈永强
(1. 北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083; 2. 稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室,北京100083;3. 江西理工大学材料冶金与化学学部,江西 赣州341000 )
传统的固相反应在冶炼、加工、生产制备过程中常伴随有高温、高压等,部分工艺甚至对环境、设备要求苛刻。即便如此,依然经常难以达到工艺目的,还带来了严重的能源消耗和环境污染等问题。 20 世纪60年代,自美国国际镍公司(INCO)研发出机械合金化[1]加工技术后,粉末加工技术被越来越多的学者关注并在不断地探索其效用,机械合金化也由此被引入到金属提取、凝胶材料、陶瓷、纳米复合材料等各个领域中[2-6]。 固体物料经机械活化强化后,将部分的机械储能转化为活化能, 进而使物料表现出更高的活性,加速反应进程,降低反应发生的条件[7]。 机械活化能够改变物料的形貌、晶体结构、理化性能等,其显著特点就是提高物料活性,降低热稳定性,使固相反应在较低的温度下进行,降低对反应温度和溶液剂量等条件的依耐性。此外,机械活化较传统工艺流程短、设备操作简便、成本低、几乎无污染,能有效的缓解资源消耗和环境污染问题。本文综述了近些年国内外有关机械活化在固相反应中的研究工作,可为现有的诸多工艺提供新思路和新方案。
1 机械活化原理及储能变化
1.1 机械活化原理
机械活化是指通过撞击、切削、摩擦、挤压等机械力作用,引起固体物料的断裂和破碎,产生晶格畸变或表面悬空化学键, 改变颗粒的理化性能和晶体结构,将部分机械能转化为化学能存储起来,进而提高物料反应活性的过程[8]。……
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