机械力化学

作 者:陈鼎，陈振华 编著出 版 社:化学工业出版社

出版时间:2008-7-1

版 次:1

页 数:372

字 数:522000

印刷时间:2008-7-1

开 本:16开

纸 张:胶版纸

印 次:1

I S B N:9787122024510

包 装:平装

第1章 机械力化学概论

1.1 机械力化学的发展历史

1.2 机械力化学的理论发展

1.3 材料的粉碎原理及其发展

1.4 机械力化学装置

1.4.1 大能量研磨机

1.4.2 研磨过程的能量转化和传递类型

1.4.3 不同研磨机的机械力活化和能量转化

参考文献

第2章 机械力化学的理论

2.1 固体活性的提高

2.1.1 晶格缺陷

2.1.2 晶格畸变和无定形结构

2.1.3 比表面积和新生表面

2.2 粉碎引起的各种物理和化学现象

2.2.1 热量的产生

2.2.2 应力的产生及其作用

2.2.3 摩擦电磁现象

2.3 粉碎引起的颗粒的结构变化

2.3.1 一次粉碎的断面结构

2.3.2 反复破碎的粒子表面

2.4 粉碎引起晶体结构的变化

2.4.1 无机非金属材料晶体结构的变化

2.4.2 金属材料的固溶度扩展、无序化和非平衡相变

2.4.3 层状结构物质的结构变化

2.4.4 长链及环状化合物的结构变化

2.4.5 脱结晶水

2.5 机械力诱发的化学反应

参考文献

第3章 金属材料的机械力化学

3.1 金属材料的机械力化学

3.1.1 揉搓效应

3.1.2 低温固态扩散反应

3.1.3 新生的活性表面

3.1.4 自蔓延高温合成技术

3.2 金属材料的反应球磨

3.2.1 相间的机械力化学反应

3.2.2 机械力所诱发的化学反应机制

3.2.3 机械力所诱发的化学反应的影响因素

3.3 固液球磨

3.3.1 固液反应球磨装置

3.3.2 固液反应球磨产物的生成规律

3.3.3 固液反应球磨过程中的打击?剥落模型

3.3.4 水溶液球磨技术

3.3.5 水溶液球磨过程

3.3.6 水溶液球磨的部分结果

3.4 机械力化学在金属材料制备中的应用

3.4.1 机械合金化技术制备弥散强化合金

3.4.2 机械合金化制备固溶体

3.4.3 机械合金化制备金属间化合物

3.4.4 机械合金化制备非互溶合金

3.4.5 粉末球磨制备非平衡相材料

3.4.6 粉末球磨制备纳米晶材料

3.4.7 机械合金化制备功能材料

参考文献

第4章 无机材料的机械力化学

4.1 分解反应

4.1.1 机械力化学的分解反应

4.1.2 分解反应实例

4.2 氧化、还原反应

4.2.1 锑粉的粉碎和氧化

4.2.2 铜粉的粉碎和氧化

4.2.3 金属氧化物的还原

4.3 溶解反应

4.3.1 Ca5F(PO4)

4.3.2 铬铁矿[(Fe,Mg)(Cr,Fe,Al)2O4]

4.3.3 铁粉

4.3.4 石英

4.3.5 矿物

4.4 水合反应

4.5 无机材料的机械力化学合成

4.5.1 固溶体的形成和成分分离

4.5.2 固相反应和固相合成

4.6 表面反应和表面改性177

4.6.1 石英和硅酸盐

4.6.2 氧化铁

4.6.3 TiO2

4.6.4 石墨、炭黑

4.6.5 碱土类金属的碳酸盐

4.6.6 聚合物对粉末的表面改性

4.6.7 混合粉碎对颜料的表面改性

4.6.8 助磨剂

4.7 机械力化学对烧结的影响

4.7.1 白云石

4.7.2 硅酸铝

4.7.3 氧化锌

4.7.4 氧化镁

4.7.5 氧化钙

4.7.6 氧化铝(α-Al2O3)

4.7.7 铁粉

4.7.8 碳素材料

4.7.9 非氧化物陶瓷

4.7.10 LiMnZn铁氧体

4.8 机械力化学在陶瓷制备中的应用

4.8.1 氧化物陶瓷

4.8.2 生物陶瓷

4.8.3 电子和导电陶瓷

4.8.4 微波介电陶瓷

4.8.5 阴极材料

4.8.6 Sialon陶瓷复合物

4.8.7 纳米陶瓷基复合材料的制备

4.8.8 金属氧化物催化剂

4.9 机械力化学在肥料、有毒废物处理以及生物降解中的应用

4.9.1 在肥料中的应用

4.9.2 有毒废物和废弃物处理

4.10 机械力化学在矿物加工中的应用

4.10.1 机械力对矿物物理化学性能的影响

4.10.2 机械力活化引起的矿物的多晶型转变

4.10.3 机械力活化矿物的热分解

4.10.4 机械力化学在矿物浮选方面的作用

4.11 机械力化学在冶金中的应用

4.11.1 机械力活化矿物的化学浸出

4.11.2 机械力活化对细菌浸矿的影响

4.11.3 氧化浸滤的预处理--机械力活化作用

4.11.4 将机械力活化作为萃取金和银的预处理

4.11.5 机械力化学浸滤

参考文献

第5章 高分子材料的机械力化学

5.1 高分子材料的机械力化学概论

5.2 机械能和化学能的相互转换

5.2.1 聚合物机械力化学的转换方式

5.2.2 机械力活化聚合物的疲劳行为

5.2.3 合成高分子的伸缩反应

5.3 机械力引起的聚合物结构崩溃

5.3.1 固体聚合物的裂解和破坏

5.3.2 机械力活化原子基团

5.3.3 机械力活化原子基团的性质

5.3.4 聚合物无机械作用下的裂解反应速率

5.3.5 各种因素对力降解的影响

5.3.6 聚合物结构崩溃后的特性

5.4 聚合物的机械力化学合成

5.4.1 聚合物?聚合物的共聚

5.4.2 聚合物?单体系的共聚

5.4.3 机械力化学合成的影响因素

5.5 机械力化学引起的无机物和有机物的相互作用

5.5.1 无机材料和聚合物的机械力化学现象比较

5.5.2 无机物粉碎时和单体的聚合以及无机材料表面的接枝

5.5.3 无机物和聚合物的混合粉碎

5.5.4 无机填充剂和颜料的表面改性

5.5.5 采用超声波促使硅酸盐、有机液体或水的反应

5.5.6 金属的粉碎和有机金属化合物、聚合体的生成

5.6 生物中的机械力化学与其医药方面的应用

5.6.1 引言

5.6.2 生物体中的机械摩擦与润滑作用

5.6.3 机械力化学生物降解及有毒废物处理

5.6.4 机械力诱导肽和蛋白质的反应

5.6.5 机械力化学在医药中的应用

5.6.6 机械力化学在食品中的应用

参考文献

第6章 摩擦化学简述

6.1 摩擦化学的主要研究领域

6.1.1 摩擦表面产生的化学反应和特殊效应

6.1.2 干摩擦状态下的摩擦化学

6.1.3 润滑状态的摩擦化学

6.2 摩擦化学在润滑和节能中的应用

6.2.1 摩擦化学反应膜形成机理及效果

6.2.2 负离子自由基润滑模型

6.2.3 摩擦化学与节能润滑

参考文献

机械力化学(Mechanochemical Process , 简称为MCP) 同化学中的热化学、电化学、光化学、磁化学和放射化学等分支学科一样, 是按诱发化学反应的能量性质来命名的。其基本原理是利用机械能来诱发化学反应和诱导材料组织、结构和性能的变化，以此来制备新材料或对材料进行改性处理。最早在20 世纪初, 由Ostwald 提出了这一概念。直到1951 年后，Peters 等作了大量关于机械力诱发化学反应的研究工作，明确指出机械力化学反应是机械力诱发的化学反应，强调了机构力的作用，从而机械力化学引起了全世界广泛的关注。目前机械力化学被公认为是研究关于施加于固体、液体和气体物质上的各种形式的机械能---例如压缩、剪切、冲击、摩擦、拉伸、弯曲等引起的物质物理化学性质变化等一系列的化学现象的科学。

本书全面、系统地介绍了机械力化学的理论和应用，内容包括机械力化学设备和理论、金属材料的机械力化学、无机非金属材料的机械力化学、高分子材料的机械力化学、摩擦化学简述等内容。

本书内容新颖、信息量大、理论性强，具有很强的实用性和理论参考价值，可供化学、材料、医药、选矿、冶金和环境等领域相关工程人员参考，也可作为高等学校专业相关的研究生和本科生的教材和参考书。

表面改性方法很多。能够改变粉体表面或界面物理化学性质的方法，如表面有机包覆、液相化学沉淀包覆、气相物理沉积，机械力化学、层状结构粉体插层等都可称为表面改性方法。目前工业上无机粉体表面改性常用的方法主要有表面有机包覆、沉淀反应包覆、机械力化学及复合法等。

表面有机包覆改性是目前最常用的无机粉体表面改性方法。这是一种利用有机表面改性剂分子中的官能团在颗粒表面吸附或化学反应对颗粒表面进行改性的方法。所用表面改性剂主要有偶联剂(硅烷、钛酸酯、铝酸酯、锆铝酸酯、有机络合物、磷酸酯等)、高级脂肪酸及其盐、高级胺盐、硅油或硅树脂、有机低聚物及不饱和有机酸、水溶性高分子等。

沉淀反应包覆是利用化学沉淀反应将表面改性物沉淀包覆在被改性颗粒表面，是一种"无机/无机包覆"或"无机纳米/微米粉体包覆"的粉体表面改性方法或粒子表面修饰方法。粉体表面包覆纳米TiO2、ZnO、CaCO3等无机物的改性，就是通过沉淀反应实现的，如云母粉表面包覆TiO2制备珠光云母;钛白粉表面包覆SiO2和Al2O3以及硅藻土和煅烧高岭土表面包覆纳米TiO2和ZnO;硅灰石粉体表面包覆纳米碳酸钙和纳米硅酸铝。

机械力化学改性是利用粉体超细粉碎及其它强烈机械力作用有目的地激活颗粒表面，使其结构复杂或表面无定形化，增强它与有机物或其他无机物的反应活性。机械化学作用可以提高颗粒表面的吸附和反应活性，增强其与有机基质或有机表面改性剂的使用。以机械力化学原理为基础发展起来的机械融合技术，是一种对无机颗粒进行复合处理或表面改性，如表面复合、包覆、分散的方法。

插层改性是指利用层状结构的粉体颗粒晶体层之间结合力较弱(如分子键或范德华键)或存在可交换阳离子等特性,通过离子交换反应或特性吸附改变粉体性质的方法。因此，用于插层改性的粉体一般来说具有层状晶体结构，如石墨、蒙脱土、蛭石、高岭土等。

复合改性是指综合采用多种方法(物理、化学和机械等)改变颗粒的表面性质以满足应用的需要的改性方法。目前应用的复合改性方法主要有有机物理/化学包覆、机械力化学/有机包覆、无机沉淀反应/有机包覆等。