精细化工生产工艺（第二版）第2章无机精细化学品与材料.ppt

1、精细化工艺技术,2,概述,1,第二章 无机精细化学品与材料,无机精细材料,4,无机精细化学品,3,第一节 概述,1,2,无机精细化工的分类与研究范畴,无机精细化工在发展国民经济 中的作用,3,无机精细化工的发展趋势,无机精细化工产品按产品的功能进行分类分为无机精细化学品和无机精细材料两大类。 从化学结构来看，无机精细化学品除单质外，可以分为如下类别，包括无机过氧化物、碱土金属化合物、硼族化合物、氮族化合物、硫族化合物、卤族化合物、过渡金属化合物、锌族化合物以及金属氢化物等。 从应用角度而言，可以概括为工程材料（即结构材料）和功能材料两大类。,一、无机精细化工的分类与研究范畴,无机精细化工是国民

2、经济的重要组成部分，各个工业部门广泛使用无机精细化工产品。 无机精细化工在当今世界新技术革命浪潮中，是信息科学、生命科学和材料科学三大前沿科学发展的物质基础。 无机精细化工对国防建设和空间技术的发展起着特别重要的作用。 开发无机精细化工产品，可以降低能源消耗和节省资源。 无机精细化工是精细化工中的重要组成部分。,二、无机精细化工在发展国民经济中的作用,立足于丰富资源，积极发展系列化、多规格、多性能、高质量的产品。 注意发展与信息科学、生命科学和材料科学有关的无机精细化工产品。 注意开发新的工艺技术，大力挖掘无机物潜在的特殊功能。 面对现状，积极研制当前急需的产品，为深入发展无机精细化工打好基础

3、。,三、无机精细化工的发展趋势,第二节 精细化工艺技术,1,2,单晶化工艺技术,非晶化工艺技术,3,4,超细化（纳米）工艺技术,表面改性化技术,5,薄膜化技术,（1）焰熔法 是目前生长高熔点单晶体时常选用的工艺。 （2）引上法 简单过程是用钼片或铂做成的坩埚中装入高纯原料!用电阻加热使原料熔化!然后把籽晶浸入熔体中!再缓慢地把籽晶向上提!从籽晶开始单晶体就会逐渐长大 （3）导模法 可以直接制得片状单晶体，可避免单晶体材料在切割、研磨等过程中的大量浪费。 （4）梯度法 将装有原料的钼坩埚放在钨热交换器上，在热交换器里通氦气，坩埚底部正中央部位放一块籽晶，坩埚和热交换器都放在真空石墨加热炉中。,一

4、、单晶化工艺技术,要使材料非晶化，首先要考虑材料各组元的化学本性及各组元的含量，大多数纯金属无法非晶化。非晶态合金的制备，最主要的条件是要有足够快的冷却速度，冷却到材料的再结晶温度以下。目前，制造非晶态合金的方法大体上分为液相急冷法、气相冷凝法和镀层法三类。液相急冷法可以制造薄片、薄带、细线、粉末等多种形式，而且可以批量生产。因此更受重视。,二、非晶化工艺技术,目前所述的超细粉体材料是指粒径在 之间的固体颗粒。超细颗粒是介于大块物质和原子或分子间的中间物质状态，是由人工获得的数目较小的原子或分子所组成的，它保持了原有物质的化学性质，而处于亚稳态的原子或分子群，在热力学上是不稳定的。 液相法可分

5、为化学法和物理法两大类，化学法是应用广泛且实用价值较高的方法。 化学法 （1）沉淀法（2）醇盐法（3）水热法 2. 物理法,三、超细化（纳米）工艺技术,表面改性是对固体物质的表面通过改性剂的物理、化学作用或某一种工艺过程，改变其原来表面的性能或功能。根据对不同材料表面所需获得的不同的性能或功能，表面改性技术的具体方法已经很多，此处主要针对粉体材料，更侧重于超细粉体材料的表面改性进行介绍。表面改性已成为超细粉体材料研究和开发中的一个重要课题。另外，对粉体材料进行表面处理还会明显改变某些性能，粉体材料表面改性的具体方法很多，根据表面改性剂的类别可分为无机改性、有机改性和复合改性三大类。,四、表面改

6、性化技术,薄膜是物质的一种形态，其膜材十分广泛，单质、化合物或复合物，可用无机材料或有机材料来制作薄膜。薄膜的性能多种多样，有磁学性能、催化性能、电性能、超导性能、光学性能、力学性能等。因此薄膜在工业上有着广泛的应用，特别是在微电子工业领域中占有极其重要的地位。现有的制膜工艺有涂布法、溶胶-凝胶法、化学溶液镀膜法、离子成膜法、物理蒸发法、化学堆积法和分子束外延法等。如何选择方法要根据具体情况而定。有时制取某一种薄膜有几种方法可供选择，则要根据薄膜的功能要求和工艺繁简程度等因素综合考虑决定。,五、薄膜化技术,第三节 无机精细化学品,1,2,磷酸盐精细化学品,硼化物精细化学品,3,4,钨、钼化合物

7、,锂化合物,一、磷酸盐精细化学品,磷酸盐是无机盐工业中的重要产品系列，化合物品种达120种以上。随着科学技术的发展磷酸盐正从肥料转向功能材料。近年来，特种磷酸盐、高纯磷酸盐、功能磷酸盐等得到了快速发展和应用。 聚磷酸铵 2. 氯化磷酸三钠 以磷酸三钠和次氯酸钠为原料的主要工艺条件如下 （1）溶解反应（2）冷却结晶（3）干燥,二、硼化物精细化学品,含硼化合物的精细化工产品广泛应用于日用化工、医药、轻纺、玻璃、陶瓷（釉）、搪瓷、冶金、机械、电子、建材、石油化工及军工、尖端技术等各领域中。随着科学技术和工业生产的飞跃发展，消费量在不断扩大和增长。 过硼酸钠 硼酸锌,钨、钼化工产品是冶金工业、电器和电

8、子工业、化学工业以及玻璃、陶瓷工业中重要的中间体和原材料。发达国家积极开发高纯度 的钨、钼氧化物，作为具有对比度高、色彩鲜艳、观察角大、工作电压低、能适应大规模集成电路、价格比液晶低的电化学显色材料，以适应信息开发技术的需要。 二硫化钨 钼酸锌,三、钨、钼化合物,碳酸锂 主要反应式为： 2. 溴化锂,四、锂化合物,第四节 无机精细材料,1,2,精细陶瓷,纤维材料,3,阻燃材料,1. 精细陶瓷的分类方法,一、精细陶瓷,一、精细陶瓷,2. 精细陶瓷的制备过程 3. 工程陶瓷 （1）氮化硅与碳化硅,一、精细陶瓷,（2）赛隆 4. 功能陶瓷 （1）光学陶瓷 光纤陶瓷 电光陶瓷 激光陶瓷 （2）电子陶瓷 介电陶瓷 压电陶瓷 半导体陶瓷 电绝缘体陶瓷 磁性陶瓷 （3）生物陶瓷 磷灰石陶瓷 碳素陶瓷,一、精细陶瓷,碳纤维 2. 硼纤维 3. 碳化硅纤维,二、纤维材料,阻燃剂可分为有机和无机两类。与有机阻燃剂相比，无机阻燃剂有以下