前言
Preface
自微观材料科学领域兴起以来,科研人员持续致力于深入探索物质性能极限的拓展路径。特种超细粉体因其独特的粒径效应、表面效应等特性,逐渐成为突破传统材料性能瓶颈的关键因素。然而,在深入研究过程中,我们发现单一粉体材料在面对多维度、严苛环境的材料性能需求时显得力不从心。基于此,特种超细粉体复合技术应运而生,这一技术融合策略通过将不同特性粉体材料有机结合,有效解决粉体材料的稳定性、分散性难题,同时实现多种功能的集成,为满足复杂环境下对材料性能的综合要求提供了切实可行的关键解决方案,成为推动材料科学发展的重要力量。
在生物体系中,天然材料的卓越性能源于其独特的复合结构,如珍珠母的层状排列使其韧性远超材料学预测,而骨骼的微纳结构则兼具强度与柔性。受此启发,特种超细粉体复合技术旨在通过精确的微纳尺度设计,在复杂体系中实现多界面的精细调控、多功能的协同整合以及尺寸结构的稳定性维持。这一技术通过将具有不同性能的超细粉体在微观层面进行合理配置,构建出具有层次化结构的复合材料体系,从而在保持材料整体性能平衡的同时,突破单一材料的性能局限,满足多维度、极端环境下的应用需求。
本书全面阐述了特种超细粉体复合粒子通过气相、液相、固相三大路线的制备技术,从基础原理到复合方法,从理论机制到工程应用,尽力为读者揭示特种超细粉体技术领域的研究全貌。书中合理引用了实际工程案例,突出产教融合理念,既强调了基础研究的科学性,也强调了技术向产业转化的现实路径。
特别值得一提的是,本书不仅介绍了常规复合方法的原理与操作细节,还重点讲解了如何通过界面调控、梯度设计、协同增强等手段解决实际应用中的 痛点 和 卡脖子 问题。这一思路对推动我国在含能材料、生物医药、绿色农业、高性能功能材料等战略领域的原始创新具有重要意义。
本书的出版,希望为我国粉体工程、材料科学、化工与军工等多个行业的研究者与工程技术人员提供一套扎实可行的技术路线图,也为正在从事本领域研究的高校师生提供一套理论联系实际的学习资料。我们衷心期望,读者能从书中获得启发,推动我国特种超细粉体复合材料的研究与应用再上新台阶。
本书是集体智慧的结晶。谈玲华教授负责全书的框架设计与主要编写工作。郑文芳、寇波、董冠辰、吕静、李雅楠、高博伟、张旭阳、张利波参与了第 1 章~第 4 章的编写工作,为本书内容贡献了重要力量。吕俊卿、陈献亮、王文涛、管佳璐、崔弘、张凯风、王欣敔、秦佳雨、陶一丹、何泓航、王率宇、罗士保、李娅欣、丁宏亮、王峰承担了全书的资料收集与数据分析工作,为本书的写作奠定了坚实的基础。谈玲华教授与寇波教授共同完成了全书的最终统稿与校对工作。对所有参与者的辛勤付出,表示最诚挚的感谢!
由于作者水平有限,缺点和疏漏在所难免,恳请读者不吝指正,万分感激。
作者2025 年春于南京理工大学
目录
Contents
第 1 章 绪论
1.1 特种超细粉体复合的目的与意义
1.2 特种超细粉体复合的应用
1.3 特种超细复合粉体制备的原理及方法
参考文献
第 2 章 液相法制备特种超细粉体复合粒子
2.1 溶胶 - 凝胶法
2.1.1 溶胶 - 凝胶法制备特种超细粉体复合粒子的原理
2.1.2 溶胶 - 凝胶法制备特种超细粉体复合粒子的研究进展
2.1.3 溶胶 - 凝胶法制备特种超细粉体复合粒子的工程案例
2.2 沉淀法
2.2.1 沉淀法制备特种超细粉体复合粒子的原理
2.2.2 沉淀法制备特种超细粉体复合粒子的研究进展
2.2.3 沉淀法制备特种超细粉体复合粒子的工程案例
2.3 异相聚合法
2.3.1 异相聚合法制备特种超细粉体复合粒子的原理
2.3.2 异相聚合法制备特种超细粉体复合粒子的研究进展
2.4 水热法 / 溶剂热法
2.4.1 水热法 / 溶剂热法制备特种超细粉体复合粒子的原理
2.4.2 水热法制备特种超细粉体复合粒子的研究进展
2.4.3 水热法制备特种超细粉体复合粒子的工程案例
2.5 微乳液法
2.5.1 微乳液法制备特种超细粉体复合粒子的原理
2.5.2 单相微乳液法制备特种超细粉体复合粒子的研究进展
2.5.3 微乳液法制备特种超细粉体复合粒子的工程案例
2.6 喷雾法
2.6.1 喷雾法制备特种超细粉体复合粒子的原理
2.6.2 喷雾法制备特种超细粉体复合粒子的研究进展
2.6.3 喷雾法制备特种超细粉体复合粒子的工程案例
参考文献
第 3 章 气相法制备特种超细粉体复合粒子
3.1 气相蒸发冷凝法
3.1.1 气相蒸发冷凝法制备特种超细粉体复合粒子的原理
3.1.2 气相蒸发冷凝法制备特种超细粉体复合粒子的研究进展
3.2 气相反应法
3.2.1 气相反应法制备特种超细粉体复合粒子的原理
3.2.2 气相反应法制备特种超细粉体复合粒子的研究进展
3.3 气相法制备特种超细粉体复合粒子的工程案例
参考文献
第 4 章 固相法制备特种超细粉体复合粒子
4.1 自蔓延合成法
4.1.1 自蔓延合成法制备特种超细粉体复合粒子的原理
4.1.2 自蔓延合成法制备特种超细粉体复合粒子的研究进展
4.2 机械化学法
4.2.1 机械化学法制备特种超细粉体复合粒子的原理
4.2.2 机械化学法制备特种超细粉体复合粒子的研究进展
4.3 固相法制备特种超细粉体复合粒子的工程案例
参考文献