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一文了解納米銅粉的制備及應(yīng)用

兆冠 2023-11-17 | 閱讀：1303

納米級(jí)材料(10-100nm)由于具有尺寸小，比表面積大及量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等特點(diǎn)，使之具有與常規(guī)材料不同的一些新特性，因此近年來(lái)有關(guān)對(duì)納米材料的制備、性能及應(yīng)用的研究在國(guó)內(nèi)外一直受到廣泛的關(guān)注。

（圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

銅是一種具有良好導(dǎo)電性能的塑性金屬，其消費(fèi)總量在有色金屬材料中僅次于鋁，銅粉作為一種重要的銅材料，在眾多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。銅粉的性質(zhì)與其粒度等有著密切的聯(lián)系，隨著粒度的下降，銅粉的性能將發(fā)生變化，特別是當(dāng)銅粉的粒徑分布范圍在1-100nm之間的納米銅粉，其光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)均發(fā)生了顯著的變化?；谶@些突出的性能，納米銅粉已被廣泛應(yīng)用在高能催化劑、潤(rùn)滑油添加劑、導(dǎo)電材料、增韌材料等領(lǐng)域中。

現(xiàn)有的制備納米銅粉的方法有很多，根據(jù)其在制備過(guò)程中是否有化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，可以大致分為物理法和化學(xué)法兩大類。其中物理法主要有以下幾種：物理氣相沉積法、高能球磨法、γ射線輻照法、電爆炸法等。

納米銅粉的應(yīng)用

1、納米銅粉在航天材料中的應(yīng)用

火箭的噴嘴通常采用具有高熔點(diǎn)的金屬鎢材，有研究指出，將納米銅粉添加到穩(wěn)定的鎢骨架中，一方面由于納米銅粉的熔點(diǎn)較低，在高溫下熔化、蒸騰，帶走大量的熱，能有效保護(hù)噴嘴結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；另一方面，添加納米銅粉后的噴嘴能吸附大量的微細(xì)顆粒，起到很好的過(guò)濾作用。

2、納米銅粉在催化劑中應(yīng)用

汽車尾氣處理裝置一般采用貴金屬鉑、釕作為催化劑，但其成本較高。使用納米銅粉替代貴金屬作為尾氣處理裝置中的催化劑，不僅催化效果得到顯著提高，成本也能得到很好的控制。近些年來(lái)，在冶金、石油化工產(chǎn)業(yè)的高分子聚合物的脫氫與氫化、乙炔的聚合等反應(yīng)中，納米銅粉作為高效催化劑都取得了很好的推廣應(yīng)用效果。

3、納米銅粉在導(dǎo)電材料中的應(yīng)用

納米銅粉具有突出的導(dǎo)電性能和低廉的成本，可以取代銀等貴金屬作為導(dǎo)電填料用以制備綠色、環(huán)保、高效的導(dǎo)電膠和導(dǎo)電涂料等產(chǎn)品。由于納米銅粉的引入，還能有效防止傳統(tǒng)導(dǎo)電涂料在使用過(guò)程中出現(xiàn)的電磁污染問(wèn)題，起到良好的電磁屏蔽效應(yīng)。

4、納米銅粉在潤(rùn)滑油添加劑中的應(yīng)用

納米銅粉作為一種新型的潤(rùn)滑油添加劑在近些年來(lái)受到了越來(lái)越多的關(guān)注。其在潤(rùn)滑油中不僅能起到“微軸承”效應(yīng)，還能對(duì)磨損表面進(jìn)行修復(fù)，能顯著改善潤(rùn)滑油的抗磨減摩性能。納米銅粉潤(rùn)滑油能增大發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸壓力，并在活塞和缸套之間形成一層潤(rùn)滑保護(hù)層，即使在傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生潤(rùn)滑故障時(shí)，也能維持系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

5、納米銅粉在其它領(lǐng)域中的應(yīng)用

在工程結(jié)構(gòu)材料中，納米晶銅材超高的硬度和超塑延展性越來(lái)越體現(xiàn)出其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，而納米銅粉是制備納米晶銅材的原料粉末。納米銅粉是一種很好的治療和預(yù)防骨質(zhì)疏松癥的藥物，其能增強(qiáng)骨骼的抗折能力，并有效改善骨骼的內(nèi)環(huán)境。哈爾濱伊鴻藥業(yè)目前已完成納米銅粉治療骨骼疾病的生物實(shí)驗(yàn)。隨著對(duì)納米銅粉的不斷深入研究和改進(jìn)，人們應(yīng)當(dāng)開展規(guī)模生產(chǎn)納米銅粉的研究工作。

隨著對(duì)納米銅粉的形成機(jī)理更深刻的理解以及制備技術(shù)的發(fā)展與完善，將會(huì)得到粒度更小、純度更高的納米銅粉。而對(duì)其性能和性質(zhì)研究的日趨深入，將促進(jìn)納米銅粉的實(shí)用化，并拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。

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