Nano Partículas de Estanho(Sn): processo de preparação e aplicações

Devido às excelentes propriedades magnéticas, elétricas, ópticas e catalíticas, os nanomateriais se tornaram um foco de pesquisa no campo de materiais nos últimos anos. A aplicação de nano - materiais  para  energia, especialmente no campo das baterias de íon-lítio, pode melhorar muito o desempenho eletroquímico dos materiais. As partículas de estanho têm um ponto de fusão mais baixo e maior capacidade de armazenamento de lítio em nanoescala, o que faz com que o pó de nano estanho (Sn)  tenha grandes perspectivas de aplicação em impressão a jato de tinta, solda sem chumbo e eletrodos de bateria de íon-lítio.

Métodos de preparação  de nanopartículas de estanho  : método de redução química em fase líquida e método de plasma.

Método de redução química: as matérias-primas utilizadas são cloreto estanoso, PVP, borohidreto de sódio e etanol.

Método de plasma: use a descarga da fonte de alimentação de alta frequência para gerar o arco de plasma como fonte de calor, vaporize e evapore o estanho metálico e, em seguida, esfrie e condense através do coletor para gerar o pó Sn de nano  metal . Devido à grande produção de pó de nanometal preparado pelo método de plasma, fácil controle do tamanho da partícula, bom desempenho do pó, etc., tem sido amplamente utilizado na indústria.

Como verificar o tamanho das partículas de pó de  nano estanho :  como  o tamanho das partículas de nano estanho  é muito pequeno, é difícil usar métodos convencionais de análise de tamanho de partícula de pó, como método de difração a laser, método de sedimentação, método de peneiramento, etc. caracterizar a distribuição de tamanho de partícula do pó. A observação geral do microscópio eletrônico pode ver intuitivamente a distribuição do tamanho das partículas  , a morfologia e o estado de dispersão das nanopartículas de estanho.

Quais são os materiais comuns relacionados ao nano-estanho?

Ligas binárias, como estanho: partículas de nano liga de estanho de prata (Ag-Sn), pó de liga de nano estanho bismuto (Sn-Bi) (liga de baixo ponto de fusão), liga de nano estanho de cobre (Sn-Cu); óxido s : 10 -50 nm dióxido de estanho (SnO2).

Várias aplicações de nanopartículas de estanho  (Sn) são as seguintes:

1. Aditivos lubrificantes: dispersar uniformemente o Sn nano  nos óleos e graxas lubrificantes de forma adequada para obter aditivos multifuncionais para óleos com propriedades específicas . As partículas ultrafinas nele se combinam com a superfície sólida lubrificada (como motor de automóvel, etc.) e desempenho antifricção do par de fricção. Quando as nanopartículas  de Sn são usadas como aditivos de óleo lubrificante, as nanopartículas de Sn exibem boas propriedades antifricção e antidesgaste, o que pode efetivamente aumentar a carga de falha do óleo base.

2. Aditivos de sinterização: nanopartículas de estanho  podem reduzir significativamente a temperatura de sinterização de produtos de metalurgia do pó e produtos cerâmicos de alta temperatura na metalurgia do pó. Na nanoescala, o ponto de fusão das partículas de metal diminuirá à medida que o tamanho da partícula diminui. Portanto, os materiais nanometálicos têm mostrado grandes perspectivas de aplicação nas áreas de sinterização a baixa temperatura e embalagens eletrônicas, e suas proporções estão aumentando .

3. Material do ânodo da bateria de íon de lítio: nano partículas de estanho Sn tem uma alta capacidade teórica (por exemplo, 994mah/g), e o material do ânodo à base de estanho é considerado um dos substitutos ideais para materiais de carbono tipo grafite comercial ( 372mah/g) para atender às seguintes  necessidades de uma  geração de baterias de íons de lítio de alta capacidade.