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第1章 绪论1

1.1机械化学概况1

1.2机械化学的特征2

1.3机械化学的效应4

1.3.1机械化学效应的概述4

1.3.2机械化学效应的影响因素6

1.4机械化学的应用9

1.4.1机械化学在有机高分子材料中的应用9

1.4.2机械化学在金属材料中的应用10

1.4.3机械化学在无机材料中的应用14

1.4.4机械化学应用的特点34

1.5材料机械化学的展望35

参考文献36

第2章 材料机械化学基础42

2.1机械化学装备42

2.1.1行星式球磨机42

2.1.2高速加热式混合机47

2.2机械化学过程的理论模型52

2.2.1 Maurice-Courtney模型52

2.2.2 Bhattcharya-Artz（B-A）模型56

2.2.3 Magini-Iasonna模型57

2.2.4 Brun模型58

2.3机械化学作用下的固态反应60

参考文献61

第3章 材料的机械化学效应63

3.1引言63

3.2实验方法64

3.3机械力作用下材料的物理化学性质变化64

3.3.1材料的ξ-电位64

3.3.2材料的白度65

3.3.3材料的差热分析66

3.3.4材料的润湿热66

3.4机械力作用下材料的晶体结构的变化67

3.4.1材料的衍射分析67

3.4.2材料的晶格变形69

3.5机械力作用下材料化学键合的变化70

3.5.1红外光谱分析70

3.5.2光电子能谱分析72

3.6机械力作用下的热力学74

3.6.1机械化学变化的热力学74

3.6.2机械化学变化的键能74

3.7机械力作用下的动力学75

3.8机械化学过程中助磨剂的作用机理77

3.8.1实验方法78

3.8.2助磨剂对超细粉碎效果的影响78

3.8.3助磨剂对超细粉碎行为的影响78

3.8.4助磨剂的吸附特性80

3.8.5助磨剂的吸附模型81

3.9典型层状硅酸盐矿物的机械化学效应82

3.9.1实验方法82

3.9.2机械力作用下材料的物理化学性质变化83

3.9.3机械研磨对粉体化学键的影响86

参考文献92

第4章 机械化学合成金属氧化物纳米晶94

4.1引言94

4.2实验方法94

4.2.1实验步骤95

4.2.2测试与表征方法96

4.3 SnO2的机械化学合成与表征100

4.3.1实验方法101

4.3.2合成过程的分析102

4.3.3球料质量比对晶粒的影响104

4.3.4球磨时间对晶粒的影响105

4.3.5稀释剂的用量对晶粒的影响106

4.3.6热处理温度对晶粒的影响106

4.3.7热处理时间对晶粒的影响108

4.3.8 SnO2纳米晶合成过程的热力学研究108

4.4 ZnO的机械化学合成与表征110

4.4.1合成过程的分析110

4.4.2球磨时间对晶粒的影响111

4.4.3稀释剂的用量对晶粒的影响113

4.4.4热处理温度对晶粒的影响114

4.4.5 ZnO纳米晶合成过程的热力学研究115

4.5 NiO的机械化学合成与表征116

4.5.1实验方法117

4.5.2前驱体的热分析118

4.5.3前驱体和产物的物相分析118

4.5.4形貌分析119

4.5.5循环伏安测试曲线119

4.5.6比电容值的计算122

4.6 In2O3的机械化学合成与表征123

4.6.1合成过程分析123

4.6.2前驱体的热分析124

4.6.3合成动力学研究125

4.6.4焙烧温度对纳米晶的影响127

4.6.5焙烧时间对纳米晶的影响129

4.6.6晶粒生长动力学研究130

4.6.7纳米晶微观形貌分析132

4.7 CdO的机械化学合成与表征133

4.7.1合成过程分析133

4.7.2前驱体的热分析134

4.7.3合成动力学研究135

4.7.4焙烧温度对纳米晶的影响136

4.7.5晶粒长大活化能的计算137

4.7.6纳米晶微观形貌分析138

4.8 Co3O4的机械化学合成与表征138

4.8.1合成过程分析139

4.8.2焙烧温度对纳米晶粒径的影响140

4.8.3合成动力学研究141

4.8.4晶粒长大活化能的计算142

4.9 TiO2的机械化学合成与表征143

4.9.1实验方法144

4.9.2合成过程分析145

4.10 CuO的机械化学合成与表征145

参考文献146

第5章 机械化学合成复合／掺杂金属氧化物纳米晶149

5.1引言149

5.2实验方法149

5.2.1实验方案149

5.2.2实验的工艺流程151

5.3 In2O3／CuO复合纳米晶的合成与表征152

5.3.1合成过程的分析152

5.3.2焙烧温度对纳米晶的影响153

5.3.3晶粒长大活化能的计算154

5.3.4焙烧温度对晶格常数的影响155

5.4 Co3O4／CuO复合纳米晶的合成与表征156

5.4.1合成过程分析157

5.4.2前驱体的热分析158

5.4.3焙烧温度对纳米晶的影响158

5.4.4晶粒长大活化能的计算159

5.4.5纳米晶微观形貌分析160

5.5 In2O3／SnO2复合／掺杂纳米晶的合成与表征161

5.5.1合成过程分析161

5.5.2前驱体的热分析162

5.5.3掺杂量对纳米晶的影响163

5.5.4掺杂量对晶格常数的影响164

5.5.5纳米晶微观形貌分析165

5.5.6掺杂纳米晶的光电子能谱分析165

5.6 CdO／SnO2复合／掺杂纳米晶的合成与表征167

5.6.1合成过程分析168

5.6.2前驱体的热分析169

5.6.3焙烧温度对纳米晶的影响170

5.6.4晶粒长大活化能的计算171

5.6.5焙烧温度对晶格常数的影响172

5.6.6掺杂量对晶格常数的影响173

5.6.7纳米晶微观形貌分析173

5.6.8掺杂纳米晶的光电子能谱分析174

5.6.9掺杂纳米晶含量的确定175

5.7 NiO／SnO2复合纳米晶的机械化学合成与表征175

5.7.1实验方法176

5.7.2前驱体的热分析176

5.7.3焙烧温度对纳米晶的影响177

5.7.4晶粒长大活化能的计算179

5.7.5红外光谱分析179

5.7.6纳米晶微观形貌分析180

5.7.7循环伏安测试曲线181

5.7.8比电容值的计算185

5.8复合／掺杂金属氧化物用于气敏元件的性能研究186

5.8.1气敏元件的制作186

5.8.2气敏性能测试系统188

5.8.3复合／掺杂金属氧化物气敏性能的研究190

5.8.4复合／掺杂金属氧化物气敏机理探讨197

参考文献207

第6章 机械化学合成三元化合物210

6.1引言210

6.2 β-Ca3（PO4）2的机械化学合成与表征210

6.2.1实验方法210

6.2.2粉末的机械化学合成反应211

6.2.3热处理条件的影响211

6.2.4机械化学合成过程的红外分析213

6.2.5机械化学法合成粉末的性质214

6.2.6机械化学合成的讨论215

6.3 MFe2O4型铁酸盐的机械化学合成与表征216

6.3.1实验方法217

6.3.2 ZnFe2O4的机械化学合成与表征219

6.3.3 NiFe2O4的机械化学合成与表征223

6.3.4 CoFe2O4的机械化学合成与表征226

6.3.5 CdFe2O4的机械化学合成与表征228

6.3.6 MgFe2O4的机械化学合成与表征230

6.3.7 CuFe2O4的机械化学合成与表征231

6.4机械化学合成机理的探讨231

6.4.1粉体间的机械扩散231

6.4.2粉体间的界面反应232

6.4.3机械化学合成过程的模型233

参考文献234

第7章 机械化学改性超细粉体材料235

7.1引言235

7.2机械化学湿法改性超细粉体材料236

7.2.1实验方法236

7.2.2机械化学湿法改性的工艺研究237

7.2.3改性粉体的性质240

7.2.4机械化学湿法改性的机理242

7.3机械化学干法改性滑石粉及其应用248

7.3.1机械化学干法改性实验方法249

7.3.2滑石粉／聚合物的制备工艺250

7.3.3性能检测251

7.3.4改性滑石粉对复合材料力学性能的影响251

7.3.5改性滑石粉聚合物复合材料结晶动力学研究255

7.3.6结晶动力学与复合材料性能的关系265

7.3.7改性滑石粉／聚合物的应用研究265

7.3.8工业试验269

7.4机械化学改性无机组合粒子及应用271

7.4.1实验方法271

7.4.2机械化学超细加工组合粒子272

7.4.3组合粒子的机械化学改性274

7.4.4机械化学改性组合粒子的应用281

7.4.5改性无机组合粒子协同效应分析283

7.4.6无机粒子增强增韧聚合物模型与机理302

参考文献324

第8章 机械化学活化固体废渣326

8.1引言326

8.2机械化学活化钢渣326

8.2.1钢渣的基本概述326

8.2.2国内外钢渣的堆置现状327

8.2.3钢渣的应用现状328

8.2.4开发新型钢渣活化技术的目的和意义332

8.2.5钢渣物理活化的原理332

8.2.6钢渣物理活化——球磨加工333

8.2.7活性钢渣粉体在水泥中的应用341

8.3机械化学活化高岭土尾砂345

8.3.1高岭土尾砂的特性及利用现状346

8.3.2混凝土外加剂与掺和料347

8.3.3机械化学活化尾砂的实验研究350

8.3.4高岭土尾砂机械化学活化的工业试验358

8.3.5机械化学活化尾砂在混凝土中的应用361

参考文献372

第9章 机械化学高效加工矿物资源375

9.1高纯硅酸锆微粉机械化学加工375

9.1.1实验过程375

9.1.2搅拌球磨过程的热效应376

9.1.3矿浆酸度的影响376

9.2钼的机械化学提取378

9.2.1磨矿时间对钼浸出率的影响379

9.2.2液固比对铝浸出率的影响379

9.2.3 Na2CO3／Mo摩尔比对钼浸出率的影响380

9.2.4 pH对钼浸出率的影响380

9.3金的机械化学提取382

9.3.1实验过程382

9.3.2磨矿细度对金浸出率的影响382

9.3.3液固比对金浸出率的影响383

9.3.4氰化钠用量对金浸出率的影响384

9.3.5助浸剂对细磨浸金的影响384

9.3.6细磨氰化浸金与常规氰化浸金的比较385

参考文献386