Наночастицы олова (Sn): процесс получения и применение

Благодаря превосходным магнитным, электрическим, оптическим и каталитическим свойствам наноматериалы в последние годы стали центром исследований в области материалов. Применение наноматериалов для энергетики ,   особенно в области литий-ионных аккумуляторов, может значительно улучшить электрохимические характеристики материалов. Частицы олова имеют более низкую температуру плавления и более высокую емкость для хранения лития в наномасштабе, что делает нано-порошок олова (Sn)  перспективным для применения в струйной печати, нано-бессвинцовых припоях и электродах литий-ионных аккумуляторов.

Методы получения  наночастиц олова  : жидкофазный метод химического восстановления и плазменный метод.

Метод химического восстановления: в качестве сырья используются хлорид двухвалентного олова, ПВП, боргидрид натрия и этанол.

Плазменный метод: используйте высокочастотный разряд источника питания для создания плазменной дуги в качестве источника тепла, испаряйте и испаряйте металлическое олово, а затем охлаждайте и конденсируйте через коллектор для получения нанометаллического порошка  Sn . Из-за большого выхода нанометаллического порошка, полученного плазменным методом, в промышленности широко используются простой контроль размера частиц, хорошие характеристики порошка и т. Д.

Как проверить размер частиц  порошка нано-олова :  поскольку  размер частиц нано-частиц олова  слишком мал, трудно использовать обычные методы анализа размера частиц порошка, такие как метод лазерной дифракции, метод седиментации, метод просеивания и т. д . характеризуют гранулометрический состав порошка. Общее наблюдение под электронным микроскопом позволяет интуитивно увидеть распределение размера частиц  , морфологию и состояние дисперсии наночастиц олова.

Каковы общие материалы, связанные с нано-оловом?

Бинарные сплавы, такие как олово: частицы сплава нано серебра и олова (Ag-Sn), порошок сплава нано олова и висмута (Sn-Bi) (сплав с низкой температурой плавления), сплав наномеди и олова (Sn-Cu); оксид s : 10-50 нм диоксид олова (SnO2).

Ниже приведены несколько применений наночастиц олова  (Sn):

1. Смазочные присадки: равномерно диспергировать Sn nano  в смазочных маслах и смазках соответствующим образом для получения многофункциональных присадок к маслам с особыми свойствами . Ультрадисперсные частицы в нем соединяются со смазанной твердой поверхностью (например, автомобильным двигателем и т. д.), образуя в процессе трения самосмазывающуюся и самовосстанавливающуюся пленку на поверхности фрикционной пары, что значительно снижает противоизносные свойства. и антифрикционные характеристики пары трения. Когда наночастицы олова используются в качестве присадок к смазочным маслам, наночастицы  олова проявляют хорошие антифрикционные и противоизносные свойства, которые могут эффективно увеличить отказоустойчивость базового масла.

2. Добавки для спекания: наночастицы олова  могут значительно снизить температуру спекания продуктов порошковой металлургии и высокотемпературных керамических изделий в порошковой металлургии. В наномасштабе температура плавления металлических частиц будет снижаться по мере уменьшения размера частиц. Таким образом, нанометаллические материалы показали большие перспективы применения в области низкотемпературного спекания и электронной упаковки, и их доля увеличивается .

3. Анодный материал литий-ионного аккумулятора: наночастицы олова Sn обладают высокой теоретической емкостью (например, 994 мАч/г), а анодный материал на основе олова считается одним из идеальных заменителей коммерческих графитоподобных углеродных материалов ( 372 мАч/г), чтобы удовлетворить потребности следующего  поколения  литий-ионных аккумуляторов большой емкости.