机械活化在固相反应中的研究进展

陈军， 张文娟， 马保中， 王成彦,3， 陈永强

（1. 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083； 2. 稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室，北京100083；3. 江西理工大学材料冶金与化学学部，江西 赣州341000 ）

传统的固相反应在冶炼、加工、生产制备过程中常伴随有高温、高压等，部分工艺甚至对环境、设备要求苛刻。即便如此，依然经常难以达到工艺目的，还带来了严重的能源消耗和环境污染等问题。 20 世纪60年代，自美国国际镍公司（INCO）研发出机械合金化[1]加工技术后，粉末加工技术被越来越多的学者关注并在不断地探索其效用，机械合金化也由此被引入到金属提取、凝胶材料、陶瓷、纳米复合材料等各个领域中[2-6]。 固体物料经机械活化强化后，将部分的机械储能转化为活化能， 进而使物料表现出更高的活性，加速反应进程，降低反应发生的条件[7]。 机械活化能够改变物料的形貌、晶体结构、理化性能等，其显著特点就是提高物料活性，降低热稳定性，使固相反应在较低的温度下进行，降低对反应温度和溶液剂量等条件的依耐性。此外，机械活化较传统工艺流程短、设备操作简便、成本低、几乎无污染，能有效的缓解资源消耗和环境污染问题。本文综述了近些年国内外有关机械活化在固相反应中的研究工作，可为现有的诸多工艺提供新思路和新方案。

1 机械活化原理及储能变化

1.1 机械活化原理

机械活化是指通过撞击、切削、摩擦、挤压等机械力作用，引起固体物料的断裂和破碎，产生晶格畸变或表面悬空化学键， 改变颗粒的理化性能和晶体结构，将部分机械能转化为化学能存储起来，进而提高物料反应活性的过程[8]。……