Nano particelle di stagno (Sn): processo di preparazione e applicazioni

Grazie alle eccellenti proprietà magnetiche, elettriche, ottiche e catalitiche, negli ultimi anni i nanomateriali sono diventati un punto di riferimento per la ricerca nel campo dei materiali. L'applicazione di nanomateriali per l'  energia, in particolare nel campo delle batterie agli ioni di litio, può migliorare notevolmente le prestazioni elettrochimiche dei materiali . Le particelle di stagno hanno un punto di fusione più basso e una maggiore capacità di accumulo di litio su scala nanometrica, il che rende la polvere di nano stagno (Sn)  grandi prospettive di applicazione nella stampa a getto d'inchiostro, nella saldatura senza piombo nano e negli elettrodi della batteria agli ioni di litio.

 Metodi di preparazione delle nanoparticelle di Stagno  : metodo di riduzione chimica in fase liquida e metodo al plasma.

Metodo di riduzione chimica: le materie prime utilizzate sono cloruro stannoso, PVP, boroidruro di sodio ed etanolo.

 Metodo al plasma: utilizzare la scarica dell'alimentatore ad alta frequenza per generare l'arco al plasma come fonte di calore, vaporizzare ed evaporare lo stagno metallico, quindi raffreddare e condensare attraverso il collettore per generare polvere di nanometallo Sn . A causa della grande produzione di polvere di nanometallo preparata con il metodo al plasma, il facile controllo della dimensione delle particelle, le buone prestazioni della polvere, ecc., Sono stati ampiamente utilizzati nell'industria.

Come controllare la dimensione delle particelle di  nano polvere di stagno :  poiché  la dimensione delle particelle di particelle di nano stagno  è troppo piccola, è difficile utilizzare metodi convenzionali di analisi della dimensione delle particelle di polvere come il metodo di diffrazione laser, il metodo di sedimentazione, il metodo di setacciatura, ecc. caratterizzare la distribuzione granulometrica della polvere. L'osservazione generale al microscopio elettronico può vedere intuitivamente la  distribuzione delle dimensioni delle particelle , la morfologia e lo stato di dispersione delle nanoparticelle di stagno.

Quali sono i materiali comuni legati al nano-stagno?

Leghe binarie come lo stagno: particelle di lega di nano argento stagno (Ag-Sn), polvere di lega di nano stagno bismuto (Sn-Bi) (lega a basso punto di fusione), lega di nano rame stagno (Sn-Cu); ossido s : 10 -50 nm biossido Stagno (SnO2).

Diverse applicazioni di nanoparticelle di stagno  (Sn) sono le seguenti:

1. Additivi lubrificanti: disperdere Sn nano uniformemente in oli e grassi lubrificanti in modo appropriato per ottenere additivi per  olio multifunzionali con proprietà specifiche. Le particelle ultrafini in esso contenute si combinano con la superficie solida lubrificata (come il motore dell'automobile, ecc.) Per formare un film autolubrificante e autoriparante sulla superficie della coppia di attrito durante il processo di attrito, che riduce significativamente l'antiusura e prestazioni antifrizione della coppia di attrito. Quando le nanoparticelle  Sn vengono utilizzate come additivi per olio lubrificante, le nanoparticelle Sn presentano buone proprietà antiattrito e antiusura, che possono aumentare efficacemente il carico di guasto dell'olio base.

2. Additivi di sinterizzazione: le nanoparticelle di stagno  possono ridurre notevolmente la temperatura di sinterizzazione dei prodotti di metallurgia delle polveri e dei prodotti ceramici ad alta temperatura nella metallurgia delle polveri. Su scala nanometrica, il punto di fusione delle particelle metalliche diminuirà al diminuire della dimensione delle particelle. Pertanto, i materiali nanometallici hanno mostrato grandi prospettive applicative nei campi della sinterizzazione a bassa temperatura e dell'imballaggio elettronico e le loro proporzioni sono in aumento .

3. Materiale dell'anodo della batteria agli ioni di litio: nanoparticelle di stagno Sn ha un'elevata capacità teorica (ad esempio, 994 mAh/g) e il materiale dell'anodo a base di stagno è considerato uno dei sostituti ideali per i materiali commerciali in carbonio simile alla grafite ( 372 mAh/g) per soddisfare le  esigenze di una  generazione successiva di batterie agli ioni di litio ad alta capacità.