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第1章 绪论 1

1.1 机械化学概况 1

1.2 机械化学的特征 2

1.3 机械化学的效应 4

1.3.1 机械化学效应的概述 4

1.3.2 机械化学效应的影响因素 6

1.4 机械化学的应用 9

1.4.1 机械化学在有机高分子材料中的应用 9

1.4.2 机械化学在金属材料中的应用 10

1.4.3 机械化学在无机材料中的应用 14

1.4.4 机械化学应用的特点 34

1.5 材料机械化学的展望 35

参考文献 36

第2章 材料机械化学基础 42

2.1 机械化学装备 42

2.1.1 行星式球磨机 42

2.1.2 高速加热式混合机 47

2.2 机械化学过程的理论模型 52

2.2.1 Maurice-Courtney模型 52

2.2.2 Bhattcharya-Artz（B-A）模型 56

2.2.3 Magini-Iasonna模型 57

2.2.4 Brun模型 58

2.3 机械化学作用下的固态反应 60

参考文献 61

第3章 材料的机械化学效应 63

3.1 引言 63

3.2 实验方法 64

3.3 机械力作用下材料的物理化学性质变化 64

3.3.1 材料的ξ-电位 64

3.3.2 材料的白度 65

3.3.3 材料的差热分析 66

3.3.4 材料的润湿热 66

3.4 机械力作用下材料的晶体结构的变化 67

3.4.1 材料的衍射分析 67

3.4.2 材料的晶格变形 69

3.5 机械力作用下材料化学键合的变化 70

3.5.1 红外光谱分析 70

3.5.2 光电子能谱分析 72

3.6 机械力作用下的热力学 74

3.6.1 机械化学变化的热力学 74

3.6.2 机械化学变化的键能 74

3.7 机械力作用下的动力学 75

3.8 机械化学过程中助磨剂的作用机理 77

3.8.1 实验方法 78

3.8.2 助磨剂对超细粉碎效果的影响 78

3.8.3 助磨剂对超细粉碎行为的影响 78

3.8.4 助磨剂的吸附特性 80

3.8.5 助磨剂的吸附模型 81

3.9 典型层状硅酸盐矿物的机械化学效应 82

3.9.1 实验方法 82

3.9.2 机械力作用下材料的物理化学性质变化 83

3.9.3 机械研磨对粉体化学键的影响 86

参考文献 92

第4章 机械化学合成金属氧化物纳米晶 94

4.1 引言 94

4.2 实验方法 94

4.2.1 实验步骤 95

4.2.2 测试与表征方法 96

4.3 SnO2的机械化学合成与表征 100

4.3.1 实验方法 101

4.3.2 合成过程的分析 102

4.3.3 球料质量比对晶粒的影响 104

4.3.4 球磨时间对晶粒的影响 105

4.3.5 稀释剂的用量对晶粒的影响 106

4.3.6 热处理温度对晶粒的影响 106

4.3.7 热处理时间对晶粒的影响 108

4.3.8 SnO2纳米晶合成过程的热力学研究 108

4.4 ZnO的机械化学合成与表征 110

4.4.1 合成过程的分析 110

4.4.2 球磨时间对晶粒的影响 111

4.4.3 稀释剂的用量对晶粒的影响 113

4.4.4 热处理温度对晶粒的影响 114

4.4.5 ZnO纳米晶合成过程的热力学研究 115

4.5 NiO的机械化学合成与表征 116

4.5.1 实验方法 117

4.5.2 前驱体的热分析 118

4.5.3 前驱体和产物的物相分析 118

4.5.4 形貌分析 119

4.5.5 循环伏安测试曲线 119

4.5.6 比电容值的计算 122

4.6 In2O3的机械化学合成与表征 123

4.6.1 合成过程分析 123

4.6.2 前驱体的热分析 124

4.6.3 合成动力学研究 125

4.6.4 焙烧温度对纳米晶的影响 127

4.6.5 焙烧时间对纳米晶的影响 129

4.6.6 晶粒生长动力学研究 130

4.6.7 纳米晶微观形貌分析 132

4.7 CdO的机械化学合成与表征 133

4.7.1 合成过程分析 133

4.7.2 前驱体的热分析 134

4.7.3 合成动力学研究 135

4.7.4 焙烧温度对纳米晶的影响 136

4.7.5 晶粒长大活化能的计算 137

4.7.6 纳米晶微观形貌分析 138

4.8 Co3O4的机械化学合成与表征 138

4.8.1 合成过程分析 139

4.8.2 焙烧温度对纳米晶粒径的影响 140

4.8.3 合成动力学研究 141

4.8.4 晶粒长大活化能的计算 142

4.9 TiO2的机械化学合成与表征 143

4.9.1 实验方法 144

4.9.2 合成过程分析 145

4.10 CuO的机械化学合成与表征 145

参考文献 146

第5章 机械化学合成复合／掺杂金属氧化物纳米晶 149

5.1 引言 149

5.2 实验方法 149

5.2.1 实验方案 149

5.2.2 实验的工艺流程 151

5.3 In2O3/CuO复合纳米晶的合成与表征 152

5.3.1 合成过程的分析 152

5.3.2 焙烧温度对纳米晶的影响 153

5.3.3 晶粒长大活化能的计算 154

5.3.4 焙烧温度对晶格常数的影响 155

5.4 Co3O4/CuO复合纳米晶的合成与表征 156

5.4.1 合成过程分析 157

5.4.2 前驱体的热分析 158

5.4.3 焙烧温度对纳米晶的影响 158

5.4.4 晶粒长大活化能的计算 159

5.4.5 纳米晶微观形貌分析 160

5.5 In2O3/SnO2复合／掺杂纳米晶的合成与表征 161

5.5.1 合成过程分析 161

5.5.2 前驱体的热分析 162

5.5.3 掺杂量对纳米晶的影响 163

5.5.4 掺杂量对晶格常数的影响 164

5.5.5 纳米晶微观形貌分析 165

5.5.6 掺杂纳米晶的光电子能谱分析 165

5.6 CdO/SnO2复合／掺杂纳米晶的合成与表征 167

5.6.1 合成过程分析 168

5.6.2 前驱体的热分析 169

5.6.3 焙烧温度对纳米晶的影响 170

5.6.4 晶粒长大活化能的计算 171

5.6.5 焙烧温度对晶格常数的影响 172

5.6.6 掺杂量对晶格常数的影响 173

5.6.7 纳米晶微观形貌分析 173

5.6.8 掺杂纳米晶的光电子能谱分析 174

5.6.9 掺杂纳米晶含量的确定 175

5.7 NiO/SnO2复合纳米晶的机械化学合成与表征 175

5.7.1 实验方法 176

5.7.2 前驱体的热分析 176

5.7.3 焙烧温度对纳米晶的影响 177

5.7.4 晶粒长大活化能的计算 179

5.7.5 红外光谱分析 179

5.7.6 纳米晶微观形貌分析 180

5.7.7 循环伏安测试曲线 181

5.7.8 比电容值的计算 185

5.8 复合／掺杂金属氧化物用于气敏元件的性能研究 186

5.8.1 气敏元件的制作 186

5.8.2 气敏性能测试系统 188

5.8.3 复合／掺杂金属氧化物气敏性能的研究 190

5.8.4 复合／掺杂金属氧化物气敏机理探讨 197

参考文献 207

第6章 机械化学合成三元化合物 210

6.1 引言 210

6.2 β-Ca3（PO4）2的机械化学合成与表征 210

6.2.1 实验方法 210

6.2.2 粉末的机械化学合成反应 211

6.2.3 热处理条件的影响 211

6.2.4 机械化学合成过程的红外分析 213

6.2.5 机械化学法合成粉末的性质 214

6.2.6 机械化学合成的讨论 215

6.3 MFe2O4型铁酸盐的机械化学合成与表征 216

6.3.1 实验方法 217

6.3.2 ZnFe2O4的机械化学合成与表征 219

6.3.3 NiFe2O4的机械化学合成与表征 223

6.3.4 CoFe2O4的机械化学合成与表征 226

6.3.5 CdFe2O4的机械化学合成与表征 228

6.3.6 MgFe2O4的机械化学合成与表征 230

6.3.7 CuFe2O4的机械化学合成与表征 231

6.4 机械化学合成机理的探讨 231

6.4.1 粉体间的机械扩散 231

6.4.2 粉体间的界面反应 232

6.4.3 机械化学合成过程的模型 233

参考文献 234

第7章 机械化学改性超细粉体材料 235

7.1 引言 235

7.2 机械化学湿法改性超细粉体材料 236

7.2.1 实验方法 236

7.2.2 机械化学湿法改性的工艺研究 237

7.2.3 改性粉体的性质 240

7.2.4 机械化学湿法改性的机理 242

7.3 机械化学干法改性滑石粉及其应用 248

7.3.1 机械化学干法改性实验方法 249

7.3.2 滑石粉／聚合物的制备工艺 250

7.3.3 性能检测 251

7.3.4 改性滑石粉对复合材料力学性能的影响 251

7.3.5 改性滑石粉聚合物复合材料结晶动力学研究 255

7.3.6 结晶动力学与复合材料性能的关系 265

7.3.7 改性滑石粉／聚合物的应用研究 265

7.3.8 工业试验 269

7.4 机械化学改性无机组合粒子及应用 271

7.4.1 实验方法 271

7.4.2 机械化学超细加工组合粒子 272

7.4.3 组合粒子的机械化学改性 274

7.4.4 机械化学改性组合粒子的应用 281

7.4.5 改性无机组合粒子协同效应分析 283

7.4.6 无机粒子增强增韧聚合物模型与机理 302

参考文献 324

第8章 机械化学活化固体废渣 326

8.1 引言 326

8.2 机械化学活化钢渣 326

8.2.1 钢渣的基本概述 326

8.2.2 国内外钢渣的堆置现状 327

8.2.3 钢渣的应用现状 328

8.2.4 开发新型钢渣活化技术的目的和意义 332

8.2.5 钢渣物理活化的原理 332

8.2.6 钢渣物理活化——球磨加工 333

8.2.7 活性钢渣粉体在水泥中的应用 341

8.3 机械化学活化高岭土尾砂 345

8.3.1 高岭土尾砂的特性及利用现状 346

8.3.2 混凝土外加剂与掺和料 347

8.3.3 机械化学活化尾砂的实验研究 350

8.3.4 高岭土尾砂机械化学活化的工业试验 358

8.3.5 机械化学活化尾砂在混凝土中的应用 361

参考文献 372

第9章 机械化学高效加工矿物资源 375

9.1 高纯硅酸锆微粉机械化学加工 375

9.1.1 实验过程 375

9.1.2 搅拌球磨过程的热效应 376

9.1.3 矿浆酸度的影响 376

9.2 钼的机械化学提取 378

9.2.1 磨矿时间对钼浸出率的影响 379

9.2.2 液固比对钼浸出率的影响 379

9.2.3 Na2CO3/Mo摩尔比对钼浸出率的影响 380

9.2.4 pH对钼浸出率的影响 380

9.3 金的机械化学提取 382

9.3.1 实验过程 382

9.3.2 磨矿细度对金浸出率的影响 382

9.3.3 液固比对金浸出率的影响 383

9.3.4 氰化钠用量对金浸出率的影响 384

9.3.5 助浸剂对细磨浸金的影响 384

9.3.6 细磨氰化浸金与常规氰化浸金的比较 385

参考文献 386