·294· 北京科技大学学报 2004年第3期 用大型液罐储存并由液泵输送溶液， 热风加热后迅速进行热转换变成WO,CuO非晶 B溶液制备过程：将139.6 g CuSO4·5H,0或相 态纳米级粉末， 同物质的量的CNO,6HO溶解到0.9L蒸馏水 本试验中制得的WO,CuO复合氧化物粉末 中，加热到80℃，充分溶解后过滤掉杂质.工业化 中W,Cu的质量比为W:Cu=90:10,相当于Cu 生产时用大型液罐配制. 含量为10%（质量分数）的WCu合金.应当指出， 合金成分可通过A,B两种溶液配比随意改变，超 制备A溶液 制备B溶液 声喷雾热转化所得的复合氧化物粉末因粒度很 快速混合 细，极易吸水，即使在喷雾转化过程中，若排风能 力不足，热风温度过低或氧化物粉末在雾化塔中 超声喷雾热转化 停留时间过长，都会使氧化物粉末吸附大量的水 (最高可达23%).因此在喷雾转化后，粉末需立 真空干燥 即进行真空烘干.真空度一般为10~l3Pa,温度 真空包装 350℃，时间为2h.烘干后的氧化物粉末抽样进行 化学分析，以确定各元素含量.部分粉末进行X 图1工艺流程图 射线衍射相分析(XRD),以确定各元素经喷雾热 Fig.1 Technique flow graph 转化后所处的物相状态.另取部分粉末进行TG 操作过程是，先将A溶液送入快速混合器， DSC及透射电镜(TEM)观察以确定粉末的粒径、 随即将B溶液同时送入快速混合器后，立即进行 颗粒形貌及结构特征， 超声喷雾热转化，即可制成纳米级WO,CuO复 合氧化物粉末.在小型喷雾塔中进行连续一周的 3结果与讨论 超声喷雾热转换实验，所用工艺参数为：单喷 在小型实验中喷雾热转换后，热风千燥1h 盘溶液流量40~l00mL/min,喷雾压力（压缩空气） 时，收集到的粉末呈天蓝色，其TEM形貌如图2 0.5-0.8MPa,雾化气体流量0.3-0.5m/min,喷嘴 所示.由图可以看出，所制备的复合粉粒度比较 顶角30°，热风出口温度80-120℃，雾化塔中心区 均匀，在30~60nm左右.粉末为近球形，颗粒相互 平均温度约50-60℃，热风流量500mh,排风量 聚集在一起，这是由于粉末很细，表面能大所致. 700mh.液流通过超声雾化喷嘴后，被击碎成直 由于采用的是离子溶液混合，因而合金成分非常 径小于100nm,速度为400-500m/s的小液滴，经 均勺 50 nm 100nm 图2纳米WO,CuO复合氧化物粉末的TEM照片 Fig.2 TEM images of nano-scaled WO,-CuO composite powders 由该粉的RD曲线（图3）可以看出，所得到环.经过烘干去掉水分后，可以看出所得粉末经 的复合粉末WO,CO为非晶状态，从该谱线看历了由非晶态向微晶的转变，粉末颜色由天蓝色 不出粉末的物相构成.但是，没有NHWO4和 变成了土黄色，由图4的XRD谱线分析可知复合 CuSO,相的谱线，说明从溶液向WO的热分解转 粉主相为W0,和Cu0.应当指出，在250℃加热虽 换很完全。 有XRD的晶面反射线，但从图5可知仍有很多颗 图4和图5是纳米WO,-CuO复合粉在N,气 粒处在非晶状态和很细的纳米晶状态 氛下加热到250℃，保温1h后的XRD曲线和衍射一 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 用 大 型液罐储 存 并 由液 泵 输送 溶 液 溶 液 制 备 过 程 将 · 或 相 同物 质 的量 的 · 玫 溶解 到 蒸 馏 水 中 ， 加热 到 ℃ ， 充分溶解后 过滤 掉 杂质 工 业化 生产 时用 大 型液罐 配 制 制备 溶液 制备 溶液 快速 混合 超声喷雾热转化 真空干燥 真空包装 图 工 艺 流程 图 馆 · 操 作过 程 是 ， 先 将 溶 液送 入 快速 混 合 器 ， 随 即将 溶 液 同时送 入 快速 混 合 器 后 ， 立 即进 行 超 声 喷 雾热 转 化 ， 即可 制 成 纳 米 级 〔 复 合氧化物 粉 末 在 小型 喷 雾塔 中进 行 连 续 一 周 的 超 声 喷雾 热 转 换 实 验 ， 所 用 工 艺 参 数 为 单 喷 盘 溶液流 量 一 ， 喷雾压 力 压缩 空气 一 ， 雾化 气 体流 量 一 ， 喷嘴 顶角 ” ， 热 风 出 口 温度 一 ℃ ， 雾化 塔 中心 区 平 均温度 约 一 ℃ ， 热 风 流 量 爪 ， 排 风 量 瓜 液流通 过超 声 雾化 喷嘴后 ， 被 击 碎 成 直 径 小于 ， 速 度 为 一 而 的小液滴 ， 经 热 风 加 热后 迅速 进 行 热 转 换 变成 曰 非 晶 态 纳 米 级粉 末 ， 本试 验 中制得 的 一 复合 氧 化物粉末 中 ， 的质 量 比 为 ， 相 当于 含量 为 质 量 分 数 的 ‘ 合 金 应 当指 出 ， 合 金成 分 可通 过 ， 两种溶液 配 比随意 改变 超 声 喷雾 热 转 化 所 得 的 复合 氧 化 物 粉 末 因粒度 很 细 ， 极 易吸水 ， 即使在 喷雾 转化 过程 中 ， 若排风 能 力不足 ， 热 风温 度过低 或氧 化物粉末在雾化塔中 停 留时 间过 长 ， 都会使氧 化 物粉末 吸 附大 量 的水 最 高 可达 因此 在 喷 雾转 化 后 ， 粉末 需立 即进 行 真 空烘 干 真 空 度 一 般 为 一 ， 温 度 ℃ ， 时 间为 烘 干 后 的氧 化物粉末抽 样进行 化 学 分 析 ， 以确 定 各元 素 含 量 部 分粉 末 进 行 射线衍射 相 分析 ， 以确 定各 元 素经 喷雾热 转化 后所 处 的物 相 状 态 ， 另 取 部 分粉末 进 行 及 透射 电镜 观 察 以确 定粉 末 的粒 径 、 颗粒 形貌及 结构特征 结 果 与讨 论 在 小 型 实验 中喷雾 热 转 换 后 ， 热 风 干 燥 时 ， 收集 到 的粉 末 呈 天 蓝 色 ， 其 形 貌 如 图 所 示 由图可 以看 出 ， 所 制 备 的复合 粉粒 度 比较 均匀 ， 在 一 左 右 粉末 为近球 形 ， 颗 粒相 互 聚集在 一起 ， 这 是 由于粉末 很 细 ， 表 面 能大所致 由于采 用 的是 离子溶液 混合 ， 因而合金成分 非常 为 勺 图 纳米 一 复合氧 化 物 粉 末 的 照 片 · 恤 一 · 由该粉 的 曲线 图 可 以看 出 ， 所 得 到 环 经 过 烘 干 去 掉 水 分 后 ， 可 以看 出所 得 粉 末 经 的复 合粉 末 厂 为非 晶状 态 ， 从 该谱 线看 历 了 由非 晶态 向微 晶 的转变 ， 粉末颜 色 由天 蓝 色 不 出粉 末 的物 相 构 成 但 是 ， 没 有 书 和 变 成 了土 黄 色 ， 由 图 的 〕 谱线 分 析可 知 复合 相 的谱 线 ， 说 明从 溶液 向 。 的热 分 解 转 粉 主 相 为 。 和 应 当指 出 ， 在 ℃ 加 热 虽 换很 完全 有 的 晶面 反射 线 ， 但 从 图 可 知 仍 有很 多颗 图 和 图 是纳 米 一 复合 粉 在 气 粒 处在非 晶状态 和 很 细 的纳米 晶状态 氛 下加 热 到 ℃ ， 保温 后 的 曲线和 衍 射