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（1）微納米顆粒復(fù)合與顆粒球形化 本著“顆粒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)延伸至復(fù)合材料性能設(shè)計(jì)”和“復(fù)合材料性能規(guī)劃延伸至顆粒結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)”的理念，使用不同類(lèi)型的顆粒復(fù)合化裝置，將不同物理化學(xué)性能的顆粒進(jìn)行復(fù)合，使子顆粒包覆在母顆粒表面或摻雜在母顆粒的內(nèi)部，形成功能性復(fù)合顆粒，為功能型復(fù)合材料的制造奠定基礎(chǔ)。 聚合物復(fù)合粉體：以炭黑、納米炭管或其他導(dǎo)熱（電）粉體為子顆粒，以超高分子聚乙烯為母顆粒的復(fù)合，制備具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)低電阻率導(dǎo)電工程塑料。包 覆在石墨表面改善鋰電池負(fù)極材料的導(dǎo)電性，包覆在氧化鉛表面改善鉛酸蓄電池電極材料的導(dǎo)電性，包覆在氧化錳顆粒表面改善堿錳電池的工作性能。 金屬?gòu)?fù)合粉體：以納米氧化鋁為子顆粒，以電解銅為母顆粒，通過(guò)高速?zèng)_擊顆粒復(fù)合系統(tǒng)將子顆粒包覆在母顆粒表面，然 后將這種復(fù)合顆粒燒結(jié)成型。該方法將機(jī)械合金化與粉體球形化技術(shù)結(jié)合，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了金屬基顆粒的復(fù)合和球形化，制備了成分均勻，流動(dòng)性和填充性良好的高耐磨 銅基陶瓷復(fù)合粉末。將碳納米管包覆在銅顆粒的表面，改善銅基復(fù)合材料的導(dǎo)電導(dǎo)熱和機(jī)械性能；將金屬錫包覆在銅顆粒表面，制備高空隙率和高自潤(rùn)滑效果的銅錫 粉末成型的軸承等。 納米顆粒分散：以微米顆粒為載體包覆納米粒子，實(shí)現(xiàn)材料中微量納米粉體的高度分散。首次在殲擊機(jī)雷達(dá)罩上實(shí)現(xiàn)納米級(jí)人工介質(zhì)均 勻化，改善罩殼介電常數(shù)一致性，該技術(shù)已經(jīng)在中航某所進(jìn)入型號(hào)生產(chǎn)階段。復(fù)合納米催化劑的多層球狀鋁粉也在固體推進(jìn)劑改良方面得到應(yīng)用。食品添加劑中有不 少原始粒子在納米級(jí)（超細(xì)）的化學(xué)成分，這些添加劑的均勻性分散則成為食品安全的重要問(wèn)題，將納米添加劑包覆在植物蛋白母顆粒的表面，實(shí)現(xiàn)嬰兒配方奶粉中 添加劑的均勻分散，保證食品的安全性。 顆粒形狀處理：對(duì)天然鱗片石墨進(jìn)行整形，以提高粉體堆積密度，使球形化處理后的堆積密度提高2倍以上，可用于制備高密度核燃料石墨球及鋰離子電池負(fù)極材 料；對(duì)二硅化鉬粉、還原銅粉、鐵粉、鋁粉、鈦粉整形，球形化處理后的堆積密度大大提高，同時(shí)改善材料的性能。通過(guò)顆粒球形化改善靜電噴涂粉體材料的質(zhì)量和 漆面光潔度。 （2）粉體超細(xì)粉碎分級(jí)與表面改性功能化 通過(guò)對(duì)粉磨過(guò)程機(jī)械力化學(xué)和超細(xì)粉體在強(qiáng)湍流場(chǎng)中分散規(guī)律的研究，建立粉磨過(guò)程數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行離心分級(jí)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬和工藝參數(shù)優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上采用系 統(tǒng)工程的理論，對(duì)設(shè)備工藝參數(shù)和系統(tǒng)組成進(jìn)行優(yōu)化研究，在國(guó)內(nèi)率先提出了多目標(biāo)多因素的系統(tǒng)優(yōu)化方法，統(tǒng)籌考慮工藝－設(shè)備－產(chǎn)品三者之間的關(guān)系，形成大型 超細(xì)粉磨的工藝優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)以較低的成本獲得高質(zhì)量產(chǎn)品的目的。 針對(duì)塑料、橡膠和涂料等行業(yè)對(duì)填料粉體功能化的要求，在國(guó)內(nèi)首先實(shí)現(xiàn)了超細(xì)粉體連續(xù)改性的工藝方法，提高了礦物填料表面活化度，改善了礦物填料與高分子聚 合物之間的相容性，達(dá)到降低復(fù)合材料成本和改善復(fù)合材料性能的目的。工業(yè)礦物填料有機(jī)化表面改性的活化度達(dá)到95%以上；濕法強(qiáng)湍流剪切改性的活化度達(dá) 98%以上。 針對(duì)電子工業(yè)對(duì)礦物填料（特別是二氧化硅質(zhì)礦物填料）表面導(dǎo)電性雜質(zhì)（鐵、鈉、氯離子等）含量的嚴(yán)格要求，通過(guò)對(duì)雜質(zhì)形成和高溫提純過(guò)程的分析，實(shí)現(xiàn)微電 子工業(yè)用高純超細(xì)硅微粉填料粉體生產(chǎn)的可行技術(shù)路線(xiàn)。使超細(xì)高純硅微粉的鈉、氯離子濃度均小于1ppm，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。 （3）納米顆粒合成與化學(xué)反應(yīng)包覆 利用非均勻形核結(jié)晶沉積原理，控制化學(xué)反應(yīng)條件，在微米級(jí)無(wú)機(jī)礦物粉體顆�；蚬I(yè)廢棄物顆粒的表面沉積納米結(jié)構(gòu)晶體，修飾微米級(jí)無(wú)機(jī)礦物顆粒形貌，形成具 有“核－殼”結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，改善復(fù)合材料中填料和基體界面結(jié)合性，提高復(fù)合材料性能，主要應(yīng)用于廉價(jià)的礦物材料和工業(yè)廢棄物的高附加值開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)粉體加 工技術(shù)中的“從表面改性到表面改質(zhì)”的飛躍。。在重質(zhì)碳酸鈣顆粒表面進(jìn)行納米化包覆和修飾，使顆粒粉碎形成的尖銳棱角得到鈍化，檢測(cè)結(jié)果證明填充到PP中 使制品抗沖擊強(qiáng)度提高20－30％；并成功地實(shí)現(xiàn)了方解石、硅灰石、白云石、硫酸鈣和粉煤灰等廉價(jià)資源的表面納米化修飾研究。 （4）生物質(zhì)超細(xì)粉碎與生物利用度提高 通過(guò)細(xì)胞破壁的微細(xì)化處理，中藥、食品、礦物藥等生物質(zhì)粉體的生物利用度將產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，對(duì)中藥現(xiàn)代化、農(nóng)產(chǎn)品增值、提高國(guó)民生活質(zhì)量具有積極的學(xué)術(shù)價(jià)值和社會(huì)意義。 在沖擊和擠壓等外力作用下使生物顆粒內(nèi)部形成組織撕裂和細(xì)胞破壁，在此研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了天然聚合物超細(xì)加工機(jī)理、細(xì)胞破壁對(duì)有效物質(zhì)溶出量的影響、加 工工藝對(duì)中藥毒理特性的影響等研究，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)13億粒通心絡(luò)膠囊粉料微細(xì)加工的產(chǎn)業(yè)化。由于該技術(shù)對(duì)中藥現(xiàn)代化和農(nóng)副產(chǎn)品深加工意義重大，全國(guó)人大副委員 長(zhǎng)、科協(xié)主席韓啟德院士親切接見(jiàn)了課題組研究人員，并以此技術(shù)列入中國(guó)工程院云南科技扶貧計(jì)劃。 借助濕法粉磨機(jī)械力化學(xué)激發(fā)作用提取麥飯石中的有益礦物元素，提高礦物質(zhì)的人體生物利用度。 利用機(jī)械力化學(xué)激發(fā)作用處理磷礦，提高磷的溶出度和作物的生物利用度，實(shí)現(xiàn)中低品位磷礦的短流程加工利用。 |
