靜電紡絲法制備金屬納米材料的研究.pdf

1、金屬材料在工業(yè)、國防、科學(xué)技術(shù)以及我們現(xiàn)今生活中是必不可少的材料，發(fā)揮著極其重要的作用，其中超細(xì)金屬納米纖維或納米尺寸的金屬顆粒的制備更具挑戰(zhàn)性。靜電紡絲技術(shù)是現(xiàn)今為止制備連續(xù)納米纖維中使用設(shè)備最簡便、成本最低且多功能的技術(shù)之一。因此在現(xiàn)今的研究基礎(chǔ)之上，本文利用靜電紡絲法制備了金屬銅（Cu）、鎳（Ni）、鎢（W）納米纖維，并結(jié)合研磨法制備了金屬粉末材料。探索了金屬納米纖維不同的制備工藝，找出了相應(yīng)條件下的最佳工藝，并對其纖維的形貌、直

2、徑以及制備的粉體等進(jìn)行了較為系統(tǒng)的表征。
　　以乙酸銅（Cu(CH3COOH)2）作為金屬鹽前驅(qū)體，研究靜電紡絲和熱處理工藝對Cu納米纖維形貌及尺寸的影響。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)聚合物聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的濃度為7％、采用乙醇作為溶劑、PVP/Cu(CH3COOH)2的濃度比為4:1時，結(jié)合最佳熱氧化處理溫度（440℃）、還原溫度（300℃）以及升溫速率（2℃/min），可最終得到形貌較好且直徑可控的金屬 Cu納米纖維；以乙酸鎳(Ni(C

3、H3COOH)2)作為金屬鹽前驅(qū)體，研究靜電紡絲和熱處理工藝對最終Ni納米纖維形貌及尺寸的影響。即當(dāng)PVP濃度為8%、PVP/Ni(CH3COOH)2濃度配比為1:1，且當(dāng)氧化溫度為500℃、還原溫度為400℃時，可獲得表面由顆粒組成的Ni納米纖維，該樣品平均直徑約為200 nm；以偏鎢酸銨（AMT）作為制備金屬W的鹽前驅(qū)體，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)聚合物PVP濃度為7%和8%、PVP/AMT配比為1:1、500℃氧化處理以及800℃還原時，可以最

4、終獲得由顆粒組成的具有連續(xù)纖維形貌的W納米纖維，且當(dāng)PVP濃度為7%時，獲得的纖維平均直徑較小，僅為75 nm左右，所組成的顆粒粒徑也最小約為50nm。
　　最后，在以上實驗基礎(chǔ)之上，選擇形貌較好的金屬納米纖維進(jìn)行手工研磨，然后將研磨好的金屬納米粉末放入無水乙醇中進(jìn)行超聲分散，并通過掃描電子顯微鏡（SEM）、沉降法、激光粒度分析儀對粉末的形貌、分散性及其粒度分布進(jìn)行了表征。經(jīng)過激光粒度儀測得金屬Cu粉末、金屬Ni粉末、金屬W粉末的