納米技術(shù)這幾年發(fā)展得特別快,納米粉末作為其中的重要材料,在電子、醫(yī)療、能源這些領(lǐng)域都派上了大用場(chǎng)。不過(guò)納米粉末用著用著就容易結(jié)塊,活性也會(huì)慢慢下降,這問(wèn)題可讓不少研究人員頭疼。最近發(fā)現(xiàn)用CRF等離子體清潔機(jī)來(lái)處理納米粉末,效果出奇的好,不僅能讓粉末重新銀行卡活銀行卡過(guò)來(lái),還能讓性能更上一層樓。

納米粉末為啥需要活化處理
納米粉末因?yàn)轭w粒特別小,表面能特別高,放著放著就會(huì)自己抱團(tuán),專業(yè)術(shù)語(yǔ)叫銀行卡團(tuán)聚現(xiàn)象銀行卡。這種團(tuán)聚會(huì)讓粉末的表面積變小,活性也跟著下降。以前常用的活化方法要么是化學(xué)處理,容易引入雜質(zhì);要么是機(jī)械研磨,容易破壞粉末結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在用CRF等離子體清潔機(jī)就方便多了,它產(chǎn)生的等離子體能直接作用在粉末表面,既不傷材料又能有效解團(tuán)聚。
CRF等離子體技術(shù)的工作原理
這種清潔機(jī)用的是電容耦合射頻等離子體技術(shù),聽(tīng)著挺復(fù)雜,其實(shí)原理很簡(jiǎn)單。機(jī)器里會(huì)產(chǎn)生大量高能粒子,這些粒子撞到納米粉末表面時(shí),能把表面的污染物和氧化物都打掉,還能在粉末表面刻蝕出納米級(jí)的凹凸結(jié)構(gòu)。這樣處理過(guò)后,粉末的比表面積能增大不少,活性位點(diǎn)也更多了。深圳誠(chéng)峰智造的工程師做過(guò)測(cè)試,同樣的納米氧化鋅粉末,經(jīng)過(guò)等離子體處理后催化效率能提升30%以上。
相比傳統(tǒng)方法的五大優(yōu)勢(shì)
第一是處理溫度低,常溫就能做,不用擔(dān)心材料變性;第二是綠色環(huán)保,全程不用化學(xué)試劑;第三是均勻性好,每顆粉末都能照顧到;第四是可控性強(qiáng),想要多大活化程度都能調(diào);第五是適用性廣,金屬氧化物、碳材料、聚合物粉末都能處理。有實(shí)驗(yàn)室拿它處理過(guò)鋰電池正極材料,循環(huán)壽命直接提高了兩成。
在哪些領(lǐng)域特別有用
先說(shuō)新能源領(lǐng)域,處理過(guò)的納米粉末做成電極材料,電池容量和充放電速度都能提升。在催化劑方面,活化后的粉末活性更高,反應(yīng)效率自然就上去了。醫(yī)療上用的納米藥物載體經(jīng)過(guò)處理,載藥量和釋放性能都會(huì)改善。就連普通的涂料行業(yè),用這種粉末做出來(lái)的涂層附著力都更強(qiáng)。有家做太陽(yáng)能電池的廠家試過(guò)之后,光電轉(zhuǎn)換效率提高了1.5個(gè)百分點(diǎn)。
實(shí)際使用要注意什么
雖然好處多多,但用的時(shí)候也得注意幾點(diǎn)。首先是處理時(shí)間要控制好,時(shí)間短了效果不明顯,時(shí)間長(zhǎng)了可能損傷材料。其次是氣體選擇很重要,氧氣適合處理氧化物,氬氣適合金屬粉末。最后是功率要匹配材料特性,功率太高可能把粉末打碎。建議第一次用時(shí)先做小試,找到最佳參數(shù)再放大。誠(chéng)峰智造的技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)常幫客戶做這種工藝調(diào)試,他們家的設(shè)備參數(shù)調(diào)節(jié)范圍挺寬的。
未來(lái)還會(huì)有更多可能性
現(xiàn)在科研人員正在探索把這項(xiàng)技術(shù)和其它改性方法結(jié)合起來(lái)用。比如先等離子體處理再表面修飾,或者配合微波輔助活化。最近還有個(gè)新發(fā)現(xiàn),特定參數(shù)的等離子體處理能在粉末表面產(chǎn)生特殊缺陷,這些缺陷反而能增強(qiáng)某些性能。隨著研究的深入,估計(jì)還會(huì)發(fā)掘出更多意想不到的應(yīng)用場(chǎng)景。
納米粉末的處理技術(shù)一直在進(jìn)步,CRF等離子體清潔機(jī)算是目前比較理想的解決方案之一。它既保留了粉末的本征特性,又能顯著提升表面活性,關(guān)鍵是整個(gè)過(guò)程清潔高效。對(duì)于需要用到納米材料的行業(yè)來(lái)說(shuō),這確實(shí)是個(gè)值得關(guān)注的突破。



