超微粉体特性-表面效应
2020-10-27 14:21:10
超微粉体与宏观物体的显著差别是表面原子数增加了。通常可用面积S与 休积v之比(称为比表面积%)来表征表面原子数冃。对于直径为d的球状颗 粒，Sv = S/V=6/£?,与颗粒直径d成反比例。对于直径lnm的微粒，如将它们 堆积于ImL容器中，其所含颗粒的总表面积高达6000m2,大于丄个足球场的面 积.从物理概念上讲，表面原孑与体内原子不一样，体内原子受到对称的周围原 子的作用力，而表面原子所处的空间位置是非对称性的，它受到体内原子单方面 的吸引力，这意味着表面原子的能量比体内原子要高。超微粉体与大颗粒或宏观 物体的主要区别之一是其比表面积大，表面效应不容忽略。例如1个粒径分别为 lnm、Znrn、5nm、10nm 的颗粒，其原子数分别为 30、250、4000、30000,其 表面原子所占的比例则分别为99%、80%、40%和20%.铜颗粒的表面能与颗 粒尺寸的关系。
对于锡的氧化物超微颗粒，计算一卜'边长从lMm逐步减小到2nm时立方体 颗粒表面能的变化，与粒径的颗粒相比，比表面积也大100倍。
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