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第1章　机械力化学及其效应1

1.1　机械力化学发展历史1

1.2　机械力化学过程2

1.3　机械力化学效应5

1.3.1　颗粒粒径和比表面积的变化5

1.3.2　密度的变化5

1.3.3 晶格畸变及颗粒非晶化7

1.3.4　晶体结构变化8

1.3.5 同质异构形物质的变化9

1.3.6 固相反应9

1.3.7　降低烧成温度10

1.3.8　粉体物性变化12

1.4　机械力化学原理12

1.4.1 晶粒细化和缺陷密度增加导致反应平衡常数与反应速率常数增大13

1.4.2　局部高温、高压引起化学反应13

1.4.3　等离子体理论13

1.4.4　机械力化学动力学14

1.5　机械力化学在纳米合金中的应用14

1.5.1　纳米晶纯金属制备15

1.5.2　不互溶体系纳米结构的形成15

1.5.3　纳米金属间化合物16

1.5.4　纳米特种陶瓷材料制备16

1.5.5　纳米陶瓷粉体18

1.6　存在问题与展望19

参考文献21

第2章　机械力化学的研究方法27

2.1　机械力化学的研究设备27

2.1.1　行星式球磨机的工作原理28

2.1.2　行星式高能球磨机的运动学及动力学分析28

2.2　粒度及比表面积分析31

2.3　X射线衍射分析33

2.3.1　相组成的测定33

2.3.2　晶粒尺寸及晶格畸变的测定33

2.4　电子显微分析36

2.5　差热-热重分析39

2.6　红外光谱分析43

2.7　核磁共振研究46

2.8　穆斯堡尔谱48

2.9　其他检测技术51

2.9.1　正电子湮没技术51

2.9.2　光电子能谱法53

2.9.3　色谱分析方法56

参考文献57

第3章　机械力化学效应促进晶型转变60

3.1　概述60

3.2　高能球磨促进锐钛矿型TiO2晶型转变的过程60

3.2.1　粒度变化60

3.2.2 晶型转变60

3.2.3　晶粒尺寸及颗粒形貌63

3.3　工作参数对晶型转变的影响65

3.3.1　球料比对晶型转变的影响66

3.3.2　转速对晶型转变的影响70

3.4 湿法粉磨锐钛矿型TiO2的机械力化学效应72

3.4.1　粒度变化72

3.4.2　XRD衍射图的变化73

3.5　高能球磨促进锐钛矿型TiO2晶型转变的内在机制75

3.5.1　锐钛矿型TiO2晶型转变的自由焓75

3.5.2　机械力作用下的扩散特点77

3.5.3　机械力作用下的TiO2的多晶转变79

参考文献80

第4章　机械力化学引起晶体结构的变化84

4.1　概述84

4.2　晶体结构的变化84

4.3　晶粒尺寸与显微应变的变化86

4.4　有效温度系数的变化89

4.5　点阵常数的变化90

4.6　机械力化学效应因子变化的阶段性91

4.7　机械力化学引起TiO2粉体光响应特性变化92

4.8　氧化铝机械力化学效应95

4.8.1　机械力化学效应因子的变化95

4.8.2　机械力化学效应制备α-Al2O3粉体97

参考文献99

第5章　机械力化学合成纳米晶体102

5.1　概述102

5.2　粉磨TiO2、MO混合粉体的X射线衍射分析104

5.3 粉磨TiO2、MO混合粉体的FT-IR分析107

5.4　粉磨TiO2、MO混合粉体的TG-DTA分析109

5.5　颗粒大小及形貌分析112

5.5.1　颗粒大小分析112

5.5.2　SEM形貌分析113

5.6 TEM、HR-TEM研究及其合成机制115

5.7　热力学分析120

5.8　纳米晶PZT机械力化学合成研究123

5.8.1 相组成变化-XRD研究123

5.8.2　差热分析125

5.8.3　TEM研究128

参考文献128

第6章　机械力化学法合成陶瓷材料131

6.1　机械力化学合成莫来石材料131

6.1.1 粉磨时间对高岭土和氢氧化铝微观结构和形貌的影响132

6.1.2　不同时间粉磨样品中莫来石形成过程135

6.1.3 样品中莫来石形成的机理及适宜煅烧温度的研究138

6.1.4　莫来石性能的测定139

6.2　机械力化学合成纳米晶Zn铁氧体140

6.3　机械力化学合成Li铁氧体纳米粒子143

6.4　机械力化学合成SiC粉体145

6.5　机械力化学合成ALN粉体148

6.6　锂离子电池电极材料机械化学合成151

6.7　软机械力化学合成纳米氧化铈粉末153

参考文献156

第7章　水泥基材料机械力化学效应159

7.1　超细粉磨与机械力化学活化159

7.2　矿渣机械力化学效应159

7.2.1　矿渣的粒度和密度变化160

7.2.2　矿渣结构和颗粒形貌的变化161

7.2.3　矿渣水化活性的变化161

7.3　粉煤灰粉磨机械力化学效应164

7.3.1　硅氧四面体结构变化164

7.3.2　铝氧多面体结构变化166

7.3.3　热学性质变化167

7.4　钢渣粉磨机械力化学效应170

7.4.1　粉磨过程中钢渣密度的变化170

7.4.2　钢渣粉体的DSC-TG分析171

7.5　煤矸石粉磨机械力化学效应174

7.5.1　细度变化174

7.5.2　煤矸石水泥性能175

7.6　硅酸二钙机械力化学效应177

7.6.1　β-C2S的颗粒特性177

7.6.2　β-C2S的微观结构178

7.6.3　β-C2S的水化速率180

7.7　硅酸三钙机械力化学效应180

7.7.1　材料物性对粉磨机械力化学效应的影响181

7.7.2　应力场对C3S粉磨机械力化学效应的影响182

7.8　助磨剂与助磨机理183

7.8.1　助磨作用184

7.8.2　助磨机理185

7.8.3　助磨剂对水泥熟料粉磨的影响187

7.8.4　助磨剂对矿渣粉磨的影响190

7.8.5　助磨剂对粉煤灰粉磨的影响193

7.9　硅酸盐矿物的合成196

参考文献199

第8章 机械力化学在矿物加工中的应用202

8.1　概述202

8.2　滑石粉磨机械力化学效应202

8.2.1　滑石粉的XRD分析202

8.2.2　滑石粉的ζ电位变化204

8.2.3　滑石粉的IR分析204

8.3　高岭土粉磨机械力化学效应206

8.4　硅灰石粉磨机械力化学效应208

8.5　膨润土粉磨机械力化学效应211

8.6　机械力化学法表面改性212

8.6.1　湿法机械力化学表面改性212

8.6.2　干法机械力化学表面改性213

8.6.3　气流粉碎-表面改性一体化工艺213

8.6.4　机械力化学效应改性伊利石215

8.7　机械力化学在有价金属提取中的应用218

8.7.1　从滑石中提取镁218

8.7.2　从蛇纹石中提取镁和硅219

8.7.3　从镁质硅酸镍矿中提取镍和镁219

8.7.4　从白钨矿中提取钨220

8.7.5　从天青石中提取锶220

8.7.6 由菱镁矿制备Mg(OH)2220

8.7.7　从LiCo0.2Ni0.8O2废物中提取有价物220

参考文献221