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纳米材料制备|真空冷冻干燥法制备纳米铜粉
【前言】
纳米材料是指颗粒尺寸在纳米级尺寸范围（1~100nm），具有特殊性能的超细材料。作为一种纳米材料，纳米铜粉具有优异的性能，广泛应用于印刷电路、电磁屏蔽、生物材料、催化材料、摩擦材料、医药行业等诸多领域，可用于微电子原器件的生产、多层陶瓷电容器终端、纳米级高级润滑添加修复剂、化工反应催化剂、汽车尾气催化剂、屏蔽涂料、导电纤维制备、凝胶推进剂、燃烧活性剂、催化剂、水清洁吸附剂、烧结活性剂、导电浆料等。
【加工工艺】
纳米铜粉的制备工业大致分为物理法和化学法二大类，包括球磨法、气相沉积法、射线辐射-水热合成法、液相还原法、激光气相合成法、机械合金技术、高温气相裂解法、超声化学法、醇盐水解法、沉淀转化法、水解合成法等。其中应用较多的是液相还原法，其实验设备和原料成本较低，容易实现工业化生产，但是由于工艺的特点，生产中容易出现粉体硬团聚、均匀性不好，导致其分散性较差，限制了其产成品的应用范畴。
目前，采用真空冷冻干燥法制备纳米铜粉，其产成品颗粒较小、均匀性、分散性、催化活性、润滑抗磨性能方面都具有更好的性能优势，逐渐被人们所认知。
【实验过程】
制备纳米铜粉所需悬浮液，放置到西林瓶里，溶液深度为5mm，放置在真空冷冻干燥机的冷阱上，温度设置为-55℃，时间为30min，抽真空进行冷冻干燥。然后将预处理后的样品放置到真空冷冻干燥机上进行真空冷冻干燥，设置冷阱温度为-55℃，真空度1Pa，时间24小时。冷冻干燥完毕后，采用压盖机进行真空密闭处理，获得纳米铜粉冻干粉，对制备好的纳米铜粉样品进行理化性能分析，确定其各项性能。
【实验设备】
台式超凡系列冷冻干燥机
【实验分析】
通过扫描电镜分析真空冷冻干燥的纳米铜粉颗粒，样品颗粒均匀分散不团聚，最小尺寸可达3~8nm（与预冻过程的冷冻速率和真空度有关）。真空冷冻干燥法制备的纳米铜粉，克服了传统工艺容易形成硬团聚的现象，无需使用抗硬团聚的表面活性剂，工艺可操作性更好、产成品稳定性更佳、表面活性较强，具有更好的应用前景。
文章来源：美诚采编
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