Nano Kalay Partiküller(Sn): hazırlama süreci ve uygulamaları

Mükemmel manyetik, elektriksel, optik ve katalitik özellikleri nedeniyle , nano malzemeler son yıllarda malzeme alanında bir araştırma merkezi haline geldi.  Özellikle lityum-iyon piller alanında enerji için nano malzemelerin  uygulanması , malzemelerin elektrokimyasal performansını büyük ölçüde artırabilir. Kalay parçacıklarının nano ölçekte daha düşük bir erime noktası ve daha yüksek lityum depolama kapasitesi vardır, bu da nano kalay (Sn)  tozunun mürekkep püskürtmeli baskı, nano kurşunsuz lehim ve lityum iyon pil elektrotlarında büyük uygulama beklentileri olmasını sağlar.

Nano Kalay  parçacıklarının hazırlanma yöntemleri :  Sıvı faz kimyasal indirgeme yöntemi ve Plazma yöntemi.

Kimyasal indirgeme yöntemi: Kullanılan ham maddeler kalay klorür, PVP, sodyum borohidrit ve etanoldür.

Plazma yöntemi: ısı kaynağı olarak plazma arkı oluşturmak için yüksek frekanslı güç kaynağı deşarjını kullanın, metal tenekeyi buharlaştırın ve buharlaştırın ve ardından nano metal Sn tozu üretmek için toplayıcı boyunca soğutun ve yoğunlaştırın  . Plazma yöntemiyle hazırlanan nano-metal tozunun büyük çıkışı nedeniyle, parçacık boyutunun kolay kontrolü, iyi toz performansı vb. endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır.

 Nano kalay tozlarının parçacık boyutu nasıl kontrol edilir :   nano kalay parçacıklarının parçacık boyutu  çok küçük olduğundan , lazer kırınım yöntemi, sedimantasyon yöntemi, eleme yöntemi vb. gibi geleneksel toz parçacık boyutu analiz yöntemlerini kullanmak zordur. tozun parçacık boyutu dağılımını karakterize eder. Genel elektron mikroskobu gözlemi , kalay nanoparçacıkların parçacık boyutu dağılımını , morfolojisini ve dağılım durumunu sezgisel olarak görebilir  .

Nano-kalay ile ilgili yaygın malzemeler nelerdir?

Kalay gibi ikili alaşımlar: nano gümüş kalay (Ag-Sn) alaşım parçacıkları, nano kalay bizmut (Sn-Bi) alaşım tozu (düşük erime noktalı alaşım), nano bakır kalay (Sn-Cu) alaşımı; oksit s : 10 -50 nm dioksit Kalay (SnO2).

Nano Kalay  parçacıklarının (Sn) birkaç uygulaması aşağıdaki gibidir:

1. Yağlama katkı maddeleri: Belirli özelliklere sahip çok işlevli yağ katkı maddeleri elde etmek için Sn nano'yu  yağlama yağlarına ve greslere uygun bir şekilde eşit olarak dağıtın . İçerisindeki ultra ince parçacıklar, yağlanmış katı yüzeyle (otomobil motoru vb.) birleşerek sürtünme işlemi sırasında sürtünme çiftinin yüzeyinde kendi kendini yağlayan ve kendi kendini onaran bir film oluşturur ve bu da aşınmayı önemli ölçüde azaltır. ve sürtünme çiftinin sürtünme önleme performansı. Sn nano parçacıkları, yağlama yağı katkı maddeleri olarak kullanıldığında, nano  Sn parçacıkları , baz yağın arıza yükünü etkili bir şekilde artırabilen iyi sürtünme ve aşınma önleme özellikleri sergiler.

2. Sinterleme katkı maddeleri: nano kalay partikülleri,  toz metalurji ürünlerinde ve toz metalurjisinde yüksek sıcaklıklı seramik ürünlerin sinterleme sıcaklığını büyük ölçüde azaltabilir. Nano ölçekte, parçacık boyutu küçüldükçe metal parçacıkların erime noktası düşecektir. Bu nedenle, nano-metal malzemeler, düşük sıcaklıkta sinterleme ve elektronik paketleme alanlarında büyük uygulama beklentileri göstermiştir ve oranları artmaktadır .

3. Lityum-iyon pil anot malzemesi: nano kalay parçacıkları Sn, yüksek bir teorik kapasiteye sahiptir (örneğin, 994mah/g) ve kalay bazlı anot malzemesi, ticari grafit benzeri karbon malzemelerinin ideal ikamelerinden biri olarak kabul edilir ( 372mah/g) aşağıdaki   yüksek kapasiteli lityum-iyon pil ihtiyaçlarını  karşılamak için.