Nano particules d'étain (Sn) : processus de préparation et applications

En raison de leurs excellentes propriétés magnétiques, électriques, optiques et catalytiques, les nanomatériaux sont devenus un point chaud de la recherche dans le domaine des matériaux ces dernières années. L'application des nano - matériaux  pour  l'énergie, notamment dans le domaine des batteries lithium-ion, peut grandement améliorer les performances électrochimiques des matériaux. Les particules d'étain ont un point de fusion plus bas et une capacité de stockage de lithium plus élevée à l'échelle nanométrique, ce qui donne à la poudre de nano-étain (Sn)  de grandes perspectives d'application dans l'impression à jet d'encre, la soudure sans nano-plomb et les électrodes de batterie lithium-ion.

Méthodes de préparation  des nanoparticules d'étain : méthode de réduction chimique en phase liquide et méthode plasma.

Méthode de réduction chimique : les matières premières utilisées sont le chlorure stanneux, le PVP, le borohydrure de sodium et l'éthanol.

Méthode plasma: utilisez la décharge d'alimentation haute fréquence pour générer un arc plasma comme source de chaleur, vaporisez et évaporez l'étain métallique, puis refroidissez et condensez à travers le collecteur pour générer de la poudre de nanométal Sn  . En raison de la grande production de poudre de nano-métal préparée par la méthode plasma, un contrôle facile de la taille des particules, de bonnes performances de poudre, etc., ont été largement utilisés dans l'industrie.

Comment vérifier la granulométrie des  nanoparticules d'étain : comme  la  granulométrie des nanoparticules d'étain  est trop petite, il est difficile d'utiliser des méthodes conventionnelles d'analyse de la taille des particules de poudre telles que la méthode de diffraction laser, la méthode de sédimentation, la méthode de tamisage, etc. caractériser la distribution granulométrique de la poudre. L'observation générale au microscope électronique permet de voir intuitivement la distribution granulométrique  , la morphologie et l'état de dispersion des nanoparticules d'étain.

Quels sont les matériaux communs liés au nano-étain ?

Alliages binaires tels que l'étain : particules d'alliage nano étain argent (Ag-Sn), poudre d'alliage nano étain bismuth (Sn-Bi) (alliage à bas point de fusion), alliage nano cuivre étain (Sn-Cu) ; oxyde s : 10 -50 nm dioxyde d'étain (SnO2).

Plusieurs applications des nanoparticules d'étain  (Sn) sont les suivantes :

1. Additifs lubrifiants : disperser Sn nano  uniformément dans les huiles et graisses lubrifiantes de manière appropriée pour obtenir des additifs multifonctionnels aux propriétés spécifiques . Les particules ultrafines qu'il contient se combinent avec la surface solide lubrifiée (telle qu'un moteur d'automobile, etc.) pour former un film autolubrifiant et autoréparateur sur la surface de la paire de friction pendant le processus de friction, ce qui réduit considérablement l'anti-usure et les performances anti-friction de la paire de friction. Lorsque les nanoparticules  de Sn sont utilisées comme additifs d'huile lubrifiante, les nanoparticules de Sn présentent de bonnes propriétés anti-friction et anti-usure, ce qui peut augmenter efficacement la charge de défaillance de l'huile de base.

2. Additifs de frittage : les nanoparticules d'étain  peuvent réduire considérablement la température de frittage des produits de la métallurgie des poudres et des produits céramiques à haute température dans la métallurgie des poudres. À l'échelle nanométrique, le point de fusion des particules métalliques diminuera à mesure que la taille des particules diminue. Par conséquent, les matériaux nano-métalliques ont montré de grandes perspectives d'application dans les domaines du frittage à basse température et de l'emballage électronique, et leurs proportions sont en augmentation .

3. Matériau d'anode de batterie lithium-ion : les nanoparticules d'étain Sn ont une capacité théorique élevée (par exemple, 994 mAh/g), et le matériau d'anode à base d'étain est considéré comme l'un des substituts idéaux aux matériaux commerciaux en carbone de type graphite ( 372 mah/g) pour répondre aux besoins suivants  d' une  génération de batteries lithium-ion haute capacité.