機(jī)械力化學(xué)

作 者:陳鼎，陳振華 編著出 版 社:化學(xué)工業(yè)出版社

出版時(shí)間:2008-7-1

版 次:1

頁(yè) 數(shù):372

字 數(shù):522000

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I S B N:9787122024510

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第1章 機(jī)械力化學(xué)概論

1.1 機(jī)械力化學(xué)的發(fā)展歷史

1.2 機(jī)械力化學(xué)的理論發(fā)展

1.3 材料的粉碎原理及其發(fā)展

1.4 機(jī)械力化學(xué)裝置

1.4.1 大能量研磨機(jī)

1.4.2 研磨過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化和傳遞類(lèi)型

1.4.3 不同研磨機(jī)的機(jī)械力活化和能量轉(zhuǎn)化

參考文獻(xiàn)

第2章 機(jī)械力化學(xué)的理論

2.1 固體活性的提高

2.1.1 晶格缺陷

2.1.2 晶格畸變和無(wú)定形結(jié)構(gòu)

2.1.3 比表面積和新生表面

2.2 粉碎引起的各種物理和化學(xué)現(xiàn)象

2.2.1 熱量的產(chǎn)生

2.2.2 應(yīng)力的產(chǎn)生及其作用

2.2.3 摩擦電磁現(xiàn)象

2.3 粉碎引起的顆粒的結(jié)構(gòu)變化

2.3.1 一次粉碎的斷面結(jié)構(gòu)

2.3.2 反復(fù)破碎的粒子表面

2.4 粉碎引起晶體結(jié)構(gòu)的變化

2.4.1 無(wú)機(jī)非金屬材料晶體結(jié)構(gòu)的變化

2.4.2 金屬材料的固溶度擴(kuò)展、無(wú)序化和非平衡相變

2.4.3 層狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化

2.4.4 長(zhǎng)鏈及環(huán)狀化合物的結(jié)構(gòu)變化

2.4.5 脫結(jié)晶水

2.5 機(jī)械力誘發(fā)的化學(xué)反應(yīng)

參考文獻(xiàn)

第3章 金屬材料的機(jī)械力化學(xué)

3.1 金屬材料的機(jī)械力化學(xué)

3.1.1 揉搓效應(yīng)

3.1.2 低溫固態(tài)擴(kuò)散反應(yīng)

3.1.3 新生的活性表面

3.1.4 自蔓延高溫合成技術(shù)

3.2 金屬材料的反應(yīng)球磨

3.2.1 相間的機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)

3.2.2 機(jī)械力所誘發(fā)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制

3.2.3 機(jī)械力所誘發(fā)的化學(xué)反應(yīng)的影響因素

3.3 固液球磨

3.3.1 固液反應(yīng)球磨裝置

3.3.2 固液反應(yīng)球磨產(chǎn)物的生成規(guī)律

3.3.3 固液反應(yīng)球磨過(guò)程中的打擊?剝落模型

3.3.4 水溶液球磨技術(shù)

3.3.5 水溶液球磨過(guò)程

3.3.6 水溶液球磨的部分結(jié)果

3.4 機(jī)械力化學(xué)在金屬材料制備中的應(yīng)用

3.4.1 機(jī)械合金化技術(shù)制備彌散強(qiáng)化合金

3.4.2 機(jī)械合金化制備固溶體

3.4.3 機(jī)械合金化制備金屬間化合物

3.4.4 機(jī)械合金化制備非互溶合金

3.4.5 粉末球磨制備非平衡相材料

3.4.6 粉末球磨制備納米晶材料

3.4.7 機(jī)械合金化制備功能材料

參考文獻(xiàn)

第4章 無(wú)機(jī)材料的機(jī)械力化學(xué)

4.1 分解反應(yīng)

4.1.1 機(jī)械力化學(xué)的分解反應(yīng)

4.1.2 分解反應(yīng)實(shí)例

4.2 氧化、還原反應(yīng)

4.2.1 銻粉的粉碎和氧化

4.2.2 銅粉的粉碎和氧化

4.2.3 金屬氧化物的還原

4.3 溶解反應(yīng)

4.3.1 Ca5F(PO4)

4.3.2 鉻鐵礦[(Fe,Mg)(Cr,Fe,Al)2O4]

4.3.3 鐵粉

4.3.4 石英

4.3.5 礦物

4.4 水合反應(yīng)

4.5 無(wú)機(jī)材料的機(jī)械力化學(xué)合成

4.5.1 固溶體的形成和成分分離

4.5.2 固相反應(yīng)和固相合成

4.6 表面反應(yīng)和表面改性177

4.6.1 石英和硅酸鹽

4.6.2 氧化鐵

4.6.3 TiO2

4.6.4 石墨、炭黑

4.6.5 堿土類(lèi)金屬的碳酸鹽

4.6.6 聚合物對(duì)粉末的表面改性

4.6.7 混合粉碎對(duì)顏料的表面改性

4.6.8 助磨劑

4.7 機(jī)械力化學(xué)對(duì)燒結(jié)的影響

4.7.1 白云石

4.7.2 硅酸鋁

4.7.3 氧化鋅

4.7.4 氧化鎂

4.7.5 氧化鈣

4.7.6 氧化鋁(α-Al2O3)

4.7.7 鐵粉

4.7.8 碳素材料

4.7.9 非氧化物陶瓷

4.7.10 LiMnZn鐵氧體

4.8 機(jī)械力化學(xué)在陶瓷制備中的應(yīng)用

4.8.1 氧化物陶瓷

4.8.2 生物陶瓷

4.8.3 電子和導(dǎo)電陶瓷

4.8.4 微波介電陶瓷

4.8.5 陰極材料

4.8.6 Sialon陶瓷復(fù)合物

4.8.7 納米陶瓷基復(fù)合材料的制備

4.8.8 金屬氧化物催化劑

4.9 機(jī)械力化學(xué)在肥料、有毒廢物處理以及生物降解中的應(yīng)用

4.9.1 在肥料中的應(yīng)用

4.9.2 有毒廢物和廢棄物處理

4.10 機(jī)械力化學(xué)在礦物加工中的應(yīng)用

4.10.1 機(jī)械力對(duì)礦物物理化學(xué)性能的影響

4.10.2 機(jī)械力活化引起的礦物的多晶型轉(zhuǎn)變

4.10.3 機(jī)械力活化礦物的熱分解

4.10.4 機(jī)械力化學(xué)在礦物浮選方面的作用

4.11 機(jī)械力化學(xué)在冶金中的應(yīng)用

4.11.1 機(jī)械力活化礦物的化學(xué)浸出

4.11.2 機(jī)械力活化對(duì)細(xì)菌浸礦的影響

4.11.3 氧化浸濾的預(yù)處理--機(jī)械力活化作用

4.11.4 將機(jī)械力活化作為萃取金和銀的預(yù)處理

4.11.5 機(jī)械力化學(xué)浸濾

參考文獻(xiàn)

第5章 高分子材料的機(jī)械力化學(xué)

5.1 高分子材料的機(jī)械力化學(xué)概論

5.2 機(jī)械能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換

5.2.1 聚合物機(jī)械力化學(xué)的轉(zhuǎn)換方式

5.2.2 機(jī)械力活化聚合物的疲勞行為

5.2.3 合成高分子的伸縮反應(yīng)

5.3 機(jī)械力引起的聚合物結(jié)構(gòu)崩潰

5.3.1 固體聚合物的裂解和破壞

5.3.2 機(jī)械力活化原子基團(tuán)

5.3.3 機(jī)械力活化原子基團(tuán)的性質(zhì)

5.3.4 聚合物無(wú)機(jī)械作用下的裂解反應(yīng)速率

5.3.5 各種因素對(duì)力降解的影響

5.3.6 聚合物結(jié)構(gòu)崩潰后的特性

5.4 聚合物的機(jī)械力化學(xué)合成

5.4.1 聚合物?聚合物的共聚

5.4.2 聚合物?單體系的共聚

5.4.3 機(jī)械力化學(xué)合成的影響因素

5.5 機(jī)械力化學(xué)引起的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的相互作用

5.5.1 無(wú)機(jī)材料和聚合物的機(jī)械力化學(xué)現(xiàn)象比較

5.5.2 無(wú)機(jī)物粉碎時(shí)和單體的聚合以及無(wú)機(jī)材料表面的接枝

5.5.3 無(wú)機(jī)物和聚合物的混合粉碎

5.5.4 無(wú)機(jī)填充劑和顏料的表面改性

5.5.5 采用超聲波促使硅酸鹽、有機(jī)液體或水的反應(yīng)

5.5.6 金屬的粉碎和有機(jī)金屬化合物、聚合體的生成

5.6 生物中的機(jī)械力化學(xué)與其醫(yī)藥方面的應(yīng)用

5.6.1 引言

5.6.2 生物體中的機(jī)械摩擦與潤(rùn)滑作用

5.6.3 機(jī)械力化學(xué)生物降解及有毒廢物處理

5.6.4 機(jī)械力誘導(dǎo)肽和蛋白質(zhì)的反應(yīng)

5.6.5 機(jī)械力化學(xué)在醫(yī)藥中的應(yīng)用

5.6.6 機(jī)械力化學(xué)在食品中的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

第6章 摩擦化學(xué)簡(jiǎn)述

6.1 摩擦化學(xué)的主要研究領(lǐng)域

6.1.1 摩擦表面產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)和特殊效應(yīng)

6.1.2 干摩擦狀態(tài)下的摩擦化學(xué)

6.1.3 潤(rùn)滑狀態(tài)的摩擦化學(xué)

6.2 摩擦化學(xué)在潤(rùn)滑和節(jié)能中的應(yīng)用

6.2.1 摩擦化學(xué)反應(yīng)膜形成機(jī)理及效果

6.2.2 負(fù)離子自由基潤(rùn)滑模型

6.2.3 摩擦化學(xué)與節(jié)能潤(rùn)滑

參考文獻(xiàn)

機(jī)械力化學(xué)(Mechanochemical Process , 簡(jiǎn)稱為MCP) 同化學(xué)中的熱化學(xué)、電化學(xué)、光化學(xué)、磁化學(xué)和放射化學(xué)等分支學(xué)科一樣, 是按誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)的能量性質(zhì)來(lái)命名的。其基本原理是利用機(jī)械能來(lái)誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)和誘導(dǎo)材料組織、結(jié)構(gòu)和性能的變化，以此來(lái)制備新材料或?qū)Σ牧线M(jìn)行改性處理。最早在20 世紀(jì)初, 由Ostwald 提出了這一概念。直到1951 年后，Peters 等作了大量關(guān)于機(jī)械力誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)的研究工作，明確指出機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)是機(jī)械力誘發(fā)的化學(xué)反應(yīng)，強(qiáng)調(diào)了機(jī)構(gòu)力的作用，從而機(jī)械力化學(xué)引起了全世界廣泛的關(guān)注。目前機(jī)械力化學(xué)被公認(rèn)為是研究關(guān)于施加于固體、液體和氣體物質(zhì)上的各種形式的機(jī)械能---例如壓縮、剪切、沖擊、摩擦、拉伸、彎曲等引起的物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)變化等一系列的化學(xué)現(xiàn)象的科學(xué)。

本書(shū)全面、系統(tǒng)地介紹了機(jī)械力化學(xué)的理論和應(yīng)用，內(nèi)容包括機(jī)械力化學(xué)設(shè)備和理論、金屬材料的機(jī)械力化學(xué)、無(wú)機(jī)非金屬材料的機(jī)械力化學(xué)、高分子材料的機(jī)械力化學(xué)、摩擦化學(xué)簡(jiǎn)述等內(nèi)容。

本書(shū)內(nèi)容新穎、信息量大、理論性強(qiáng)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和理論參考價(jià)值，可供化學(xué)、材料、醫(yī)藥、選礦、冶金和環(huán)境等領(lǐng)域相關(guān)工程人員參考，也可作為高等學(xué)校專業(yè)相關(guān)的研究生和本科生的教材和參考書(shū)。

表面改性方法很多。能夠改變粉體表面或界面物理化學(xué)性質(zhì)的方法，如表面有機(jī)包覆、液相化學(xué)沉淀包覆、氣相物理沉積，機(jī)械力化學(xué)、層狀結(jié)構(gòu)粉體插層等都可稱為表面改性方法。目前工業(yè)上無(wú)機(jī)粉體表面改性常用的方法主要有表面有機(jī)包覆、沉淀反應(yīng)包覆、機(jī)械力化學(xué)及復(fù)合法等。

表面有機(jī)包覆改性是目前最常用的無(wú)機(jī)粉體表面改性方法。這是一種利用有機(jī)表面改性劑分子中的官能團(tuán)在顆粒表面吸附或化學(xué)反應(yīng)對(duì)顆粒表面進(jìn)行改性的方法。所用表面改性劑主要有偶聯(lián)劑(硅烷、鈦酸酯、鋁酸酯、鋯鋁酸酯、有機(jī)絡(luò)合物、磷酸酯等)、高級(jí)脂肪酸及其鹽、高級(jí)胺鹽、硅油或硅樹(shù)脂、有機(jī)低聚物及不飽和有機(jī)酸、水溶性高分子等。

沉淀反應(yīng)包覆是利用化學(xué)沉淀反應(yīng)將表面改性物沉淀包覆在被改性顆粒表面，是一種"無(wú)機(jī)/無(wú)機(jī)包覆"或"無(wú)機(jī)納米/微米粉體包覆"的粉體表面改性方法或粒子表面修飾方法。粉體表面包覆納米TiO2、ZnO、CaCO3等無(wú)機(jī)物的改性，就是通過(guò)沉淀反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的，如云母粉表面包覆TiO2制備珠光云母;鈦白粉表面包覆SiO2和Al2O3以及硅藻土和煅燒高嶺土表面包覆納米TiO2和ZnO;硅灰石粉體表面包覆納米碳酸鈣和納米硅酸鋁。

機(jī)械力化學(xué)改性是利用粉體超細(xì)粉碎及其它強(qiáng)烈機(jī)械力作用有目的地激活顆粒表面，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜或表面無(wú)定形化，增強(qiáng)它與有機(jī)物或其他無(wú)機(jī)物的反應(yīng)活性。機(jī)械化學(xué)作用可以提高顆粒表面的吸附和反應(yīng)活性，增強(qiáng)其與有機(jī)基質(zhì)或有機(jī)表面改性劑的使用。以機(jī)械力化學(xué)原理為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的機(jī)械融合技術(shù)，是一種對(duì)無(wú)機(jī)顆粒進(jìn)行復(fù)合處理或表面改性，如表面復(fù)合、包覆、分散的方法。

插層改性是指利用層狀結(jié)構(gòu)的粉體顆粒晶體層之間結(jié)合力較弱(如分子鍵或范德華鍵)或存在可交換陽(yáng)離子等特性,通過(guò)離子交換反應(yīng)或特性吸附改變粉體性質(zhì)的方法。因此，用于插層改性的粉體一般來(lái)說(shuō)具有層狀晶體結(jié)構(gòu)，如石墨、蒙脫土、蛭石、高嶺土等。

復(fù)合改性是指綜合采用多種方法(物理、化學(xué)和機(jī)械等)改變顆粒的表面性質(zhì)以滿足應(yīng)用的需要的改性方法。目前應(yīng)用的復(fù)合改性方法主要有有機(jī)物理/化學(xué)包覆、機(jī)械力化學(xué)/有機(jī)包覆、無(wú)機(jī)沉淀反應(yīng)/有機(jī)包覆等。