{"id":109192,"date":"2021-08-10T13:31:41","date_gmt":"2021-08-10T05:31:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.alpapowder.com\/109192\/"},"modified":"2021-08-10T14:17:14","modified_gmt":"2021-08-10T06:17:14","slug":"dix-caracteristiques-de-la-poudre-ultra-fine","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.alpapowder.com\/fr\/109192\/","title":{"rendered":"Dix caract\u00e9ristiques de la poudre ultra-fine"},"content":{"rendered":"

De mani\u00e8re g\u00e9n\u00e9rale, nous d\u00e9finissons une poudre avec une granulom\u00e9trie inf\u00e9rieure \u00e0 1 \u00b5m comme une poudre ultrafine. La poudre ultrafine a des effets de surface et des effets de volume diff\u00e9rents des mat\u00e9riaux solides d’origine ou des particules plus grossi\u00e8res, et pr\u00e9sente des propri\u00e9t\u00e9s telles que l’optique, l’\u00e9lectricit\u00e9, le magn\u00e9tisme, la chaleur, la catalyse et la m\u00e9canique.<\/p>\n

Effet de surface<\/h4>\n

La diff\u00e9rence significative entre la poudre ultrafine et les objets macroscopiques est l’augmentation du nombre d’atomes de surface, sa grande surface sp\u00e9cifique et l’effet de surface ne peut \u00eatre ignor\u00e9.<\/p>\n

Physiquement parlant, les atomes de surface ne sont pas les m\u00eames que les atomes internes, et les atomes internes sont soumis \u00e0 la force des atomes sym\u00e9triques environnants. La position spatiale o\u00f9 se trouvent les atomes de surface est asym\u00e9trique et elle est attir\u00e9e unilat\u00e9ralement par les atomes du corps, ce qui signifie que l’\u00e9nergie des atomes de surface est sup\u00e9rieure \u00e0 celle des atomes du corps.<\/p>\n

Effet quantique<\/h4>\n

L’effet quantique fait r\u00e9f\u00e9rence au ph\u00e9nom\u00e8ne selon lequel lorsque la taille des particules chute \u00e0 une certaine valeur, les \u00e9lectrons proches du niveau de Fermi du m\u00e9tal passent de quasi-continu \u00e0 discret.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Selon la th\u00e9orie des bandes d’\u00e9nergie des solides, les \u00e9lectrons de conduction n’appartiennent plus \u00e0 un seul atome lorsqu’ils se d\u00e9placent dans le champ de potentiel p\u00e9riodique d’un cristal, mais appartiennent \u00e0 l’ensemble du cristal. \u00c0 la suite de cette publicit\u00e9, l’\u00e9tat \u00e9nerg\u00e9tique de l’\u00e9lectron dans le cristal devient quasi-continu. Bande d’\u00e9nergie, c’est-\u00e0-dire que la diff\u00e9rence d’\u00e9nergie entre les niveaux d’\u00e9nergie adjacents est beaucoup plus petite que l’\u00e9nergie thermique.<\/p>\n

Propri\u00e9t\u00e9s optiques<\/h4>\n

La couleur des particules m\u00e9talliques est souvent diff\u00e9rente de celle des mat\u00e9riaux en vrac. Lorsque la taille des particules m\u00e9talliques est inf\u00e9rieure \u00e0 une certaine valeur, elles apparaissent g\u00e9n\u00e9ralement noires en raison de l’absorption totale des ondes lumineuses. En plus de l’absorption des ondes lumineuses, les particules ultrafines ont \u00e9galement un effet de diffusion.<\/p>\n

Pour les particules dispers\u00e9es ultrafines inf\u00e9rieures \u00e0 quelques dixi\u00e8mes de la longueur d’onde de la lumi\u00e8re, l’intensit\u00e9 de la lumi\u00e8re diffus\u00e9e est inversement proportionnelle \u00e0 la puissance quatri\u00e8me de la longueur d’onde. Par cons\u00e9quent, la diffusion de la lumi\u00e8re du soleil par la poussi\u00e8re dans l’atmosph\u00e8re rend le ciel clair bleu.<\/p>\n

La solution d’argile ultrafine fortement dispers\u00e9e dans l’eau, vue de c\u00f4t\u00e9 sur un fond sombre, appara\u00eet bleu-blanc, comme si elle \u00e9tait un peu trouble. En fait, c’est le r\u00e9sultat des particules d’argile ultrafines dans la solution qui diffusent une partie de la lumi\u00e8re incidente.<\/p>\n

Propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques<\/h4>\n

\"\"<\/b><\/strong><\/p>\n

Les mat\u00e9riaux m\u00e9talliques ont une conductivit\u00e9, mais la conductivit\u00e9 des nanoparticules m\u00e9talliques est consid\u00e9rablement r\u00e9duite. Lorsque l’\u00e9nergie du champ \u00e9lectrique est inf\u00e9rieure \u00e0 l’intervalle du niveau d’\u00e9nergie de division, la conductivit\u00e9 du m\u00e9tal sera transform\u00e9e en isolation \u00e9lectrique.<\/p>\n

Propri\u00e9t\u00e9s magn\u00e9tiques<\/h4>\n

Les propri\u00e9t\u00e9s magn\u00e9tiques des poudres ultrafines, en particulier la d\u00e9pendance des propri\u00e9t\u00e9s magn\u00e9tiques des particules ferromagn\u00e9tiques sur la taille des particules, ont longtemps \u00e9t\u00e9 un sujet d’int\u00e9r\u00eat.<\/p>\n

Pour les mat\u00e9riaux magn\u00e9tiques en vrac, lorsqu’ils sont \u00e0 l’\u00e9tat neutre magn\u00e9tique, de nombreux domaines magn\u00e9tiques sont g\u00e9n\u00e9ralement form\u00e9s, et le moment magn\u00e9tique dans chaque domaine magn\u00e9tique sera spontan\u00e9ment magn\u00e9tis\u00e9 le long de la direction de sa plus faible \u00e9nergie. Entre le domaine magn\u00e9tique et le domaine magn\u00e9tique, il existe une couche de transition dont la direction d’aimantation change en permanence, que l’on appelle une paroi magn\u00e9tique.<\/p>\n

L’agencement de l’orientation chaotique des domaines magn\u00e9tiques ob\u00e9it en fait au principe de l’\u00e9nergie minimale de l’ensemble du ferromagn\u00e9tique, ce qui fera que l’aimantation macroscopique sera nulle \u00e0 l’\u00e9tat neutre magn\u00e9tique. L’orientation du vecteur de domaine magn\u00e9tique dans le domaine magn\u00e9tique d\u00e9pend g\u00e9n\u00e9ralement du type d’anisotropie magn\u00e9tique.<\/p>\n

Les poudres ultrafines magn\u00e9tiques sont largement utilis\u00e9es. En tant que support d’enregistrement magn\u00e9tique, il existe \u03b3-Fe2<\/sub>O3<\/sub>, FeCo metal\u00a0,\u00a0CrO2<\/sub>\u00a0<\/sub>, Tix<\/sub>COx<\/sub>O19<\/sub>\u00a0<\/sub>, BaFe12<\/sub>-2x,Fe4<\/sub>N\u00a0and Co-\u03b3-Fe2<\/sub>O3<\/sub>. En tant que fluide magn\u00e9tique, il existe diverses poudres de nano ferrite telles que Fe3O4 et des nanoparticules de fer, nickel, cobalt et leurs alliages. Lorsqu’elles sont utilis\u00e9es comme liquide magn\u00e9tique, la surface des microparticules doit \u00eatre envelopp\u00e9e d’une couche de mol\u00e9cules organiques \u00e0 longue cha\u00eene.<\/p>\n

En raison de la petite taille de la nano-poudre et de la grande surface sp\u00e9cifique, le rev\u00eatement de surface a \u00e9galement une plus grande influence sur ses propri\u00e9t\u00e9s magn\u00e9tiques.<\/p>\n

Propri\u00e9t\u00e9s thermiques<\/h4>\n

La modification de la taille des particules entra\u00eene une modification de la surface sp\u00e9cifique, ce qui modifie le potentiel chimique des particules et modifie les propri\u00e9t\u00e9s thermodynamiques. La taille des particules a une grande influence sur les propri\u00e9t\u00e9s thermodynamiques. Au fur et \u00e0 mesure que la taille des particules devient plus petite, l’\u00e9nergie de surface augmentera consid\u00e9rablement, de sorte que la poudre ultrafine peut \u00eatre fondue ou fritt\u00e9e \u00e0 une temp\u00e9rature inf\u00e9rieure au point de fusion du mat\u00e9riau en vrac.<\/p>\n

Propri\u00e9t\u00e9s catalytiques<\/h4>\n

Pour les r\u00e9actions catalytiques h\u00e9t\u00e9rog\u00e8nes, afin d’am\u00e9liorer l’efficacit\u00e9 catalytique, augmenter la surface sp\u00e9cifique du catalyseur et r\u00e9duire la taille des particules est n\u00e9cessaire, mais pas le seul.<\/p>\n

Certains catalyseurs ont tendance \u00e0 montrer la valeur maximale de l’efficacit\u00e9 catalytique lorsque la taille des particules est appropri\u00e9e. Par cons\u00e9quent, il est n\u00e9cessaire d’\u00e9tudier l’influence de la granulom\u00e9trie et de l’\u00e9tat de surface du catalyseur sur l’activit\u00e9 catalytique.<\/p>\n

Propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques<\/h4>\n

La duret\u00e9 des mat\u00e9riaux m\u00e9talliques traditionnels augmente avec le raffinement des grains, et les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques de base des mat\u00e9riaux m\u00e9talliques \u00e0 gros grains augmentent avec la diminution de la taille des grains.<\/p>\n

Pour certains nano-solides m\u00e9talliques purs, tels que le palladium, le cuivre, l’argent, le nickel, le s\u00e9l\u00e9nium, etc., la microduret\u00e9 \u00e0 temp\u00e9rature ambiante augmente significativement par rapport aux gros grains correspondants. Mais pour les nanomat\u00e9riaux de compos\u00e9s interm\u00e9talliques, lorsque la taille est inf\u00e9rieure \u00e0 une certaine taille critique, \u00e0 mesure que la taille des grains diminue, la duret\u00e9 diminue au contraire.<\/p>\n

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L’arrangement des atomes dans un nanosolide<\/p>\n

Dans l’\u00e9tude des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques des nanomat\u00e9riaux, les gens sont plus int\u00e9ress\u00e9s par les mat\u00e9riaux nanoc\u00e9ramiques. Les mat\u00e9riaux nano-c\u00e9ramiques ont une bonne stabilit\u00e9 chimique, une duret\u00e9 \u00e9lev\u00e9e et une r\u00e9sistance \u00e0 haute temp\u00e9rature, qui devraient surmonter les inconv\u00e9nients de l’incapacit\u00e9 \u00e0 \u00eatre usin\u00e9, de la fragilit\u00e9 et de la non-ductilit\u00e9.<\/p>\n

Propri\u00e9t\u00e9s magn\u00e9tor\u00e9sistives<\/h4>\n

L’effet dit de magn\u00e9tor\u00e9sistance est le changement de r\u00e9sistivit\u00e9 provoqu\u00e9 par un champ magn\u00e9tique.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Quel que soit le film de particules ou le film multicouche, pour obtenir un effet de magn\u00e9tor\u00e9sistance important, la granulom\u00e9trie ou l’\u00e9paisseur de la couche magn\u00e9tique et amagn\u00e9tique doit \u00eatre inf\u00e9rieure au libre parcours moyen des \u00e9lectrons. De cette fa\u00e7on, en plus de la diffusion li\u00e9e au spin, les \u00e9lectrons sont transport\u00e9s dans le processus Moins sujet \u00e0 d’autres diffusions, l’orientation du spin peut rester inchang\u00e9e.<\/p>\n

\u00c9tant donn\u00e9 que le libre parcours moyen des \u00e9lectrons est g\u00e9n\u00e9ralement de quelques nanom\u00e8tres \u00e0 100 nm, l’effet de magn\u00e9tor\u00e9sistance g\u00e9ante ne peut appara\u00eetre que dans des syst\u00e8mes \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique.<\/p>\n

Propri\u00e9t\u00e9s de la solution<\/h4>\n
    \n
  • Mouvement de particules ultrafines en solution<\/li>\n<\/ul>\n

    Dans une solution ou une suspension avec des particules de poudre ultrafines comme solut\u00e9, les particules ultrafines ont \u00e9galement un effet de diffusion d’une zone \u00e0 forte concentration \u00e0 une zone \u00e0 faible concentration. Dans le m\u00eame temps, il existe \u00e9galement un mouvement brownien.<\/p>\n

      \n
    • Adsorption de particules ultrafines en solution<\/li>\n<\/ul>\n

      L’adsorption est l’un des ph\u00e9nom\u00e8nes interfaciaux entre diff\u00e9rentes phases en contact les unes avec les autres. C’est un ph\u00e9nom\u00e8ne dans lequel l’adsorbat est adsorb\u00e9 dans la couche de contact tr\u00e8s mince \u00e0 l’interface ou \u00e0 la surface de l’adsorbant liquide ou solide. Les particules ultrafines ont une grande surface sp\u00e9cifique, une \u00e9nergie de surface \u00e9lev\u00e9e et une grande capacit\u00e9 d’adsorption.<\/p>\n

        \n
      • Rh\u00e9ologie<\/li>\n<\/ul>\n

        La rh\u00e9ologie est la science qui \u00e9tudie le flux et le comportement de la mati\u00e8re. Comme discut\u00e9 ci-dessus, \u00e0 mesure que la taille des particules devient plus petite, les particules pr\u00e9sentent progressivement des propri\u00e9t\u00e9s ou des comportements diff\u00e9rents de ceux du solide d’origine. La rh\u00e9ologie du syst\u00e8me dit de dispersion de particules ou collo\u00efde dans lequel des particules inf\u00e9rieures \u00e0 1 \u00b5m sont dispers\u00e9es dans un liquide est un objet de recherche tr\u00e8s significatif en th\u00e9orie et en pratique.<\/p>\n

         <\/p>\n

        Source de l’article : China Powder Network<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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