无机精细化工工艺学分析

施晓文　严强

摘 要：科学进步与发展让化工产业得以高速发展，其产品可以被分成为通用化工产品和精细化工产品两大类。其中精细化工成为时代环境下的研究重点，而无机精细化工更加成为其研究的重中之重。探索无机精细化工工艺学，则可以让无机精细化工产品的制作更具创新性，促使其应用领域更加广阔。基于此，本文就无机精细化工工艺已经分析研究，希望可以在推动无机精细化工工艺研究方面提供借鉴。

关键词：无机精细化工；工艺学分析；研究探索

1 无机精细化工在国民经济建设中的重要地位

无机精细化工属于精细化工中的一种，诸如用于涂料的钛系、铬系、铜系等等，都属于无机精细化工中的一种，以及硬磁材料、软磁材料、阻燃剂、催化剂等均为无机精细化工组成。与有机精细化工相比，无机精细化工起步相对较晚，但是其却为中国高科技代表“两弹一星”成功崛起，以及卫星遨游太空提供了夯实基础，并成为新世纪信息科学、生命科学、材料科学的重要材料研究基础。无机精细化工工艺的应用让其产品多具有耐高温、高硬、轻质、耐摩擦，以及具有光、电、声、热等多功能的特性，这也为其产品应用于遥感、新材料、航空航天等领域铸就了条件。也正是因为无机精细化工所具有的此特点，以及其所应用的高精尖领域，让其在我国国民经济建设中具有极为特殊的地位，从某一个角度来说，其应用还将会影响国家的未来发展以及政治走向。

2 无机精细化工工艺分析

2.1 无机精细化工制作方法

依照国内外对无机精细化工产品所进行的研究，了解到其生产方法主要为三大类别，即：固相法、气相法和液相法。就固相法来说，其依托于固体做为原材料，在高温加热的环境下让物料反应，并做好条件控制，从而得到单分散颗粒。比如，具有微波介电性能的Ba2Ti9O20 功能陶瓷，便是依托于此工艺制作而成的。固相法应用具有自身优势，但是因为其对于物料具有较高的要求，所产生的能耗也相对较大，因此应用受到局限性。气相法所制的产物具有较高的纯度，颗粒较为细腻，具有较好的分散性，操控极具控制性，其优点受到了人们的钟爱。但是，气相法所要求的物料纯度依然较高，与固相法相比虽然能耗有所减少，但是依然达到了较高水平，加上其对于设备的要求较高，都让其难以在日常生产中得以广泛应用。液相法在制备无机精细化工产品中的应用可以说是最为广泛的，其对于原料的要求不高，所需要支出的成本也较为低廉，能耗更低，真正达到了提升物料利用率的效果，在生产中应用最为广泛。液相法包括的内容较多，诸如相转变法、水热法、微乳液法等都是其中重要组成。

2.2 无机精细化工制备原理

无机精细化工制备原理与纳米材料具有异曲同工之处，其制备原理主要包括以下几个方面：首先，向特定的金属溶液中加入沉淀剂，在特定要求条件下促使沉淀反应生成，所产生的沉淀物能够用于制备相应的精细陶瓷或者功能陶瓷前驱体。此过程还可以分为三个步骤。第一步，例子或者分子间发生反应，产生晶簇，进而生成晶核，其对于晶核的颗粒大小以及分布情况有影响。第二步，晶核生长成为晶粒，并形成沉淀物，沉积在晶核上促使晶粒长大。第三步，细小的晶粒相互成团，形成晶体。其次，晶核的生成与成长不尽相同，两者分步进行。通过溶液浓度控制、反应温度、搅拌速度等可以就成核和核长大予以分开，并让之前形成的晶核同步成长，从而形成分散颗粒体系。第三，抑制凝聚，凝结的固体颗粒较小，表面所形成的原子数占原子总数比例较大，在溶剂作用下颗粒容易粘连，阻止其粘连发生非常重要。可以通过电双层技术、凝胶网络技术、防护剂等等达到防粘连效果。

2.3 无机精细化工制备方法

无机精细化工制备方法主要包括溶胶-凝胶法（Sol-Gel）、微乳液法、仿生合成法、喷雾反应法、均相沉淀法、水热法等方法。溶胶-凝胶法主要是对无机盐或者金属醇盐进行利用，并将其融于水作为溶剂使用。通过陈化、胶粒间的聚合可以形成凝胶，再通过低温干燥，可以形成致密的氧化物功能材料。微乳液法则是对互不相容的溶剂予以利用，通过表面活性剂作用形成均匀乳液，从乳液中析出固相，促使形成球形颗粒。此种方法能夠稳定颗粒尺寸，并具有一定的修复性。仿生合成法是对生物矿化作用进行模仿，通过有机物调制形成无机材料。此方法能够让无机物离子在有机分子环境下相互作用，控制无机矿物相析出，并在模板作用下形成有机-无机符合体，再将模板去除得到无极功能材料。喷雾反应法则是一种超细粉体材料制备技术，去融合了液相法和气相法的优点，自动化程度较高。均相沉淀法是利用金属溶液进行沉淀反应，此方法对于可控浓度的沉淀剂进行利用，能够对浓度予以控制，达到更高纯度需要。但是其中容易夹带其他杂质或者存在不均匀颗粒。水热法则是在密闭系统中，以水作为溶剂，在适当温度条件下利用原始混合物制成微细例子。此方法需要对水温、水压予以严格控制，水热化学反应大，生成的颗粒更为细小。

3 结语

无机精细化工产品已经在不知不觉中步入人们的生活，逐渐改变着人们的生活方式，不断提升了工业生产质量和效率。相信在未来的时间其价值还将被再度开发，让更多的人感受到其用处，享受其“福利”。

参考文献：

[1]李向陽，刘小平.我国有机精细化工领域技术创新与科学研究关系的专利计量分析[J].科技管理研究，2016（06）：163-169.

作者简介：

施晓文（1988-），男，汉族，江西上饶人，大学本科学历，助理工程师，研究方向：化工。

严强（1989-），男，汉族，江西吉安人，大学本科学历，助理工程师，研究方向：化工。