陳上達

摘要：在無機非金屬材料的制備過程中，機械力化學(xué)效應(yīng)極為明顯，尤其是大量的固體物質(zhì)本身結(jié)構(gòu)的變化、混合物料等產(chǎn)生化學(xué)變化，給實際生產(chǎn)帶來了諸多影響。機械力化學(xué)在材料研究領(lǐng)域是一種較為先進的制造方法，被各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，尤其是在無機非金屬材料制備過程中的應(yīng)用，已經(jīng)取得了大量實踐成果。本文從機械力化學(xué)的理論概念著手，分析該專業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)作用機理與表征技術(shù)，以期對無機非金屬材料制備過程的實踐應(yīng)用提供有利的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：無機非金屬材料；機械力化學(xué)效應(yīng)；研究及表征技術(shù)

前言：在無機非金屬材料制備的各項環(huán)節(jié)中，會涉及到各類制備工藝與技術(shù)，令材料的制備工序及成果更為完善。機械力化學(xué)效應(yīng)研究領(lǐng)域的進步，使得諸多材料的制備成效有了質(zhì)的飛躍。不僅如此，表征技術(shù)的發(fā)展促進了機械力化學(xué)領(lǐng)域的深入研究，不僅提高了材料中能量供給的密度與頻度，而且解決了多項實際生產(chǎn)問題。

一、機械力化學(xué)效應(yīng)的基礎(chǔ)研究

以往有關(guān)機械力化學(xué)效應(yīng)的研究內(nèi)容與成果較為豐富，很多專家、學(xué)者對于該領(lǐng)域中機械力化學(xué)專業(yè)的發(fā)展較為關(guān)注。就該領(lǐng)域的實際應(yīng)用角度來看，理論研究對于實際生產(chǎn)帶來諸多便利，改善了無機非金屬材料制備中所存在的生產(chǎn)狀況，有效提升了材料制備環(huán)節(jié)的整體質(zhì)量。

（一）機械力化學(xué)效應(yīng)的概述

機械力化學(xué)效應(yīng)的基本原理是利用機械能量來誘發(fā)材料的化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致材料內(nèi)部組織、結(jié)構(gòu)與機能等性狀產(chǎn)生變化，借由此項效應(yīng)的機理，對實際的材料生產(chǎn)過程與生產(chǎn)技術(shù)進行合理改進。機械力化學(xué)不僅能使材料發(fā)生破裂、變形、改變體積形態(tài)等物理變化，而且能使材料物質(zhì)隨著體積和表面積的增減，而造成內(nèi)部能量的轉(zhuǎn)換效應(yīng)，發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，從而影響材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。在無機非金屬材料制備中，也利用了機械力化學(xué)效應(yīng)及相關(guān)的表征技術(shù)，提升了材料制備的效能。

（二）無機非金屬材料制備過程中的機械力化學(xué)效應(yīng)

是根據(jù)物料的物理特性、料塊的大小和所要求的細化程度來選擇的。對于堅硬物料，應(yīng)采用擠壓、彎曲和劈裂；對于脆性物料，應(yīng)采用沖擊和劈裂；料塊較大時，應(yīng)采用劈裂和彎曲；料塊較小或排料粒度要求很小時，則應(yīng)采用沖擊和研磨[1]。粉碎方法如果選擇不當(dāng)，就會出現(xiàn)粉碎困難或過度粉碎現(xiàn)象，兩者都會增大粉碎過程中的能量消耗。

二、無機非金屬材料制備過程中所應(yīng)用的表征技術(shù)

材料表征技術(shù)的改進促進了機械力化學(xué)領(lǐng)域的研究，表征技術(shù)的發(fā)展對于無機非金屬材料的制備過程帶來有利的影響。

（一）機械力化學(xué)效應(yīng)的表征理論研究

表征理論與技術(shù)的沿革經(jīng)歷了較長的發(fā)展時期，相關(guān)的理論研究圍繞著四項主要內(nèi)容展開，即透射電鏡法、光子相關(guān)譜、比表面積法與X射線小角散射法等[2]。表征理論研究內(nèi)容中的各類技術(shù)方法都有其局限性與優(yōu)勢特性。例如：光子相關(guān)譜法對于無機非金屬的制備過程有一定幫助作用，在某一角度下所測散射光的強度和位相將取決于顆粒在光束中的位置，由于顆粒在液體中不斷地作布朗運動，它們的位置隨機變動，因而其散射光強度也隨時間波動[3]。這樣一來，就可以改良無機非金屬材料的質(zhì)地。

（二）表征技術(shù)的發(fā)展

隨著各類材料制備過程的細化，新的表征技術(shù)不斷涌現(xiàn)出來，填補了以往機械力化學(xué)研究領(lǐng)域的疏漏，擴大了實踐規(guī)模。經(jīng)過機械力化學(xué)效應(yīng)對材料進行粉磨處理之后，其物質(zhì)密度的變化也會根據(jù)物質(zhì)材料本身的性質(zhì)差異而產(chǎn)生不同的變化。所以，在針對特種材料的制備過程中就需要運用到表征原理及其技術(shù)。固體材料的表征技術(shù)所涉及的理論分支眾多，包括有射線光電子能譜分析技術(shù)與固體材料的質(zhì)譜分析技術(shù)等，在無機非金屬材料的制備中，主要應(yīng)用到以上兩種理論和技術(shù)。其中，射線光電子能譜分析技術(shù)是一種較為直觀的制備材料測定方式，尤其是對于納米顆粒，不僅可以明顯觀察出物質(zhì)的物理狀態(tài)，而且能夠根據(jù)材料成像的狀態(tài)來估算出顆粒的厚度和表面積[4]。在實際的材料制備過程中，如若將物質(zhì)顆粒進行包埋與切片處置，則可以利用該類表征技術(shù)對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)實施深層分析，從而準(zhǔn)確統(tǒng)計出該類物質(zhì)的顆粒數(shù)目。另外，通過光電子的運用效應(yīng)，將懸浮于液體表面的細微顆粒呈現(xiàn)出來，造成物質(zhì)顆粒有規(guī)律的進行遷移。由于此項效應(yīng)與技術(shù)的作用，為無機非金屬材料制備提供了較為創(chuàng)新的生產(chǎn)思路。應(yīng)用表征技術(shù)改善無機非金屬材料制備的過程，提高了生產(chǎn)效率，提升了傳統(tǒng)的材料制備水平?？梢?，將機械力化學(xué)效應(yīng)的相關(guān)研究對于實際生產(chǎn)極為有益。

結(jié)束語：

在針對無機非金屬材料制備領(lǐng)域所進行的研究中，很多該領(lǐng)域?qū)＜液蛯W(xué)者對于機械力化學(xué)效應(yīng)的理解仍處在理論層面，而對于指導(dǎo)實踐而言，還需要將知識理論與技術(shù)做進一步拓展延伸。通過對無機非金屬材料制備過程的探究，分析機械力化學(xué)效應(yīng)對制造過程所造成的影響而知，需要提高材料中能量的利用率，改進傳統(tǒng)的制備技術(shù)，同時，仍需加強表征理論的在無機非金屬材料制備中的實踐能效，從而完善表征技術(shù)，以此來提高材料的制備效率[5]。

參考文獻：

[1]李競先，黃康明，吳基球.無機非金屬材料制備中機械力化學(xué)效應(yīng)的基礎(chǔ)研究及表征技術(shù)[J].硅酸鹽學(xué)報，2010，12（06）：156-157.

[2]許紅婭，王芬，解宇星.機械力化學(xué)法合成無極材料的研究進展[J].華宏新型材料，2010，6（06）：112-113.

[3]吳其勝，高樹軍，張少明，楊南如.機械力化學(xué)合成納米晶PZT的研究[J].硅酸鹽學(xué)報，2011，11（06）：144-145.

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[5]帥英，張少明，路承杰.機械力化學(xué)研究進展及其展望[J].新技術(shù)新工藝，2010，12（06）：146-148.endprint