현재 나노소재의 생산 및 응용은 여러 국가의 주목을 받고 있습니다. 중국의 나노기술은 지속적으로 발전하고 있으며, 나노스케일 SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, ZnO₂, Fe₂O₃ 및 기타 분말 소재의 산업 생산 또는 시제품 생산이 성공적으로 진행되고 있습니다. 그러나 현재의 생산 공정과 높은 생산 비용은 나노소재의 광범위한 응용에 부정적인 영향을 미치는 치명적인 약점입니다. 따라서 지속적인 개선이 필수적입니다.
희토류 원소는 특수한 전자 구조와 큰 원자 반경을 가지고 있어 화학적 특성이 다른 원소와 매우 다릅니다. 따라서 희토류 나노 산화물의 제조 방법 및 후처리 기술 또한 다른 원소와 다릅니다. 주요 연구 방법은 다음과 같습니다.
1. 침전법: 옥살산 침전, 탄산염 침전, 수산화물 침전, 균질 침전, 착물 침전 등이 있습니다. 이 방법의 가장 큰 특징은 용액이 빠르게 핵화되고, 제어가 용이하며, 장비가 간단하고, 고순도의 제품을 생산할 수 있다는 것입니다. 하지만 여과가 어렵고 응집되기 쉽습니다.
2. 수열법: 고온 고압 조건에서 이온의 가수분해 반응을 촉진 및 강화하여 분산된 나노결정핵을 형성합니다. 이 방법은 균일한 분산과 좁은 입자 크기 분포를 갖는 나노미터 단위의 분말을 얻을 수 있지만, 고온 고압 장비가 필요하여 비용이 많이 들고 작동이 안전하지 않습니다.
3. 겔법: 무기물 제조에 중요한 방법이며, 무기 합성에 중요한 역할을 합니다. 저온에서 유기금속 화합물이나 유기 착물은 중합 또는 가수분해를 통해 졸을 형성하고, 특정 조건에서는 겔을 형성할 수 있습니다. 추가 열처리를 통해 비표면적이 더 크고 분산성이 더 우수한 초미립 쌀국수를 생산할 수 있습니다. 이 방법은 온화한 조건에서 수행될 수 있으며, 표면적이 더 넓고 분산성이 더 우수한 분말을 얻을 수 있습니다. 그러나 반응 시간이 길고 완료까지 며칠이 걸리기 때문에 산업화 요건을 충족하기 어렵습니다.
4. 고상법: 고온 분해는 고체 화합물 또는 중간체 고상 반응을 통해 수행됩니다. 예를 들어, 희토류 질산염과 옥살산을 고상 볼 밀링으로 혼합하여 희토류 옥살산염 중간체를 형성한 후, 이를 고온에서 분해하여 초미분말을 얻습니다. 이 방법은 반응 효율이 높고 장비가 간단하며 조작이 용이하지만, 생성된 분말의 형태가 불규칙하고 균일성이 낮습니다.
이러한 방법들은 고유한 것이 아니며 산업화에 완전히 적용하기 어려울 수 있습니다. 유기 미세유화법, 알코올 분해법 등 다양한 제조 방법도 있습니다.
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게시 시간: 2023년 4월 6일