無機精細化工工藝學分析

施曉文　嚴強

摘 要：科學進步與發(fā)展讓化工產業(yè)得以高速發(fā)展，其產品可以被分成為通用化工產品和精細化工產品兩大類。其中精細化工成為時代環(huán)境下的研究重點，而無機精細化工更加成為其研究的重中之重。探索無機精細化工工藝學，則可以讓無機精細化工產品的制作更具創(chuàng)新性，促使其應用領域更加廣闊?；诖耍疚木蜔o機精細化工工藝已經(jīng)分析研究，希望可以在推動無機精細化工工藝研究方面提供借鑒。

關鍵詞：無機精細化工；工藝學分析；研究探索

1 無機精細化工在國民經(jīng)濟建設中的重要地位

無機精細化工屬于精細化工中的一種，諸如用于涂料的鈦系、鉻系、銅系等等，都屬于無機精細化工中的一種，以及硬磁材料、軟磁材料、阻燃劑、催化劑等均為無機精細化工組成。與有機精細化工相比，無機精細化工起步相對較晚，但是其卻為中國高科技代表“兩彈一星”成功崛起，以及衛(wèi)星遨游太空提供了夯實基礎，并成為新世紀信息科學、生命科學、材料科學的重要材料研究基礎。無機精細化工工藝的應用讓其產品多具有耐高溫、高硬、輕質、耐摩擦，以及具有光、電、聲、熱等多功能的特性，這也為其產品應用于遙感、新材料、航空航天等領域鑄就了條件。也正是因為無機精細化工所具有的此特點，以及其所應用的高精尖領域，讓其在我國國民經(jīng)濟建設中具有極為特殊的地位，從某一個角度來說，其應用還將會影響國家的未來發(fā)展以及政治走向。

2 無機精細化工工藝分析

2.1 無機精細化工制作方法

依照國內外對無機精細化工產品所進行的研究，了解到其生產方法主要為三大類別，即：固相法、氣相法和液相法。就固相法來說，其依托于固體做為原材料，在高溫加熱的環(huán)境下讓物料反應，并做好條件控制，從而得到單分散顆粒。比如，具有微波介電性能的Ba2Ti9O20 功能陶瓷，便是依托于此工藝制作而成的。固相法應用具有自身優(yōu)勢，但是因為其對于物料具有較高的要求，所產生的能耗也相對較大，因此應用受到局限性。氣相法所制的產物具有較高的純度，顆粒較為細膩，具有較好的分散性，操控極具控制性，其優(yōu)點受到了人們的鐘愛。但是，氣相法所要求的物料純度依然較高，與固相法相比雖然能耗有所減少，但是依然達到了較高水平，加上其對于設備的要求較高，都讓其難以在日常生產中得以廣泛應用。液相法在制備無機精細化工產品中的應用可以說是最為廣泛的，其對于原料的要求不高，所需要支出的成本也較為低廉，能耗更低，真正達到了提升物料利用率的效果，在生產中應用最為廣泛。液相法包括的內容較多，諸如相轉變法、水熱法、微乳液法等都是其中重要組成。

2.2 無機精細化工制備原理

無機精細化工制備原理與納米材料具有異曲同工之處，其制備原理主要包括以下幾個方面：首先，向特定的金屬溶液中加入沉淀劑，在特定要求條件下促使沉淀反應生成，所產生的沉淀物能夠用于制備相應的精細陶瓷或者功能陶瓷前驅體。此過程還可以分為三個步驟。第一步，例子或者分子間發(fā)生反應，產生晶簇，進而生成晶核，其對于晶核的顆粒大小以及分布情況有影響。第二步，晶核生長成為晶粒，并形成沉淀物，沉積在晶核上促使晶粒長大。第三步，細小的晶粒相互成團，形成晶體。其次，晶核的生成與成長不盡相同，兩者分步進行。通過溶液濃度控制、反應溫度、攪拌速度等可以就成核和核長大予以分開，并讓之前形成的晶核同步成長，從而形成分散顆粒體系。第三，抑制凝聚，凝結的固體顆粒較小，表面所形成的原子數(shù)占原子總數(shù)比例較大，在溶劑作用下顆粒容易粘連，阻止其粘連發(fā)生非常重要。可以通過電雙層技術、凝膠網(wǎng)絡技術、防護劑等等達到防粘連效果。

2.3 無機精細化工制備方法

無機精細化工制備方法主要包括溶膠-凝膠法（Sol-Gel）、微乳液法、仿生合成法、噴霧反應法、均相沉淀法、水熱法等方法。溶膠-凝膠法主要是對無機鹽或者金屬醇鹽進行利用，并將其融于水作為溶劑使用。通過陳化、膠粒間的聚合可以形成凝膠，再通過低溫干燥，可以形成致密的氧化物功能材料。微乳液法則是對互不相容的溶劑予以利用，通過表面活性劑作用形成均勻乳液，從乳液中析出固相，促使形成球形顆粒。此種方法能夠穩(wěn)定顆粒尺寸，并具有一定的修復性。仿生合成法是對生物礦化作用進行模仿，通過有機物調制形成無機材料。此方法能夠讓無機物離子在有機分子環(huán)境下相互作用，控制無機礦物相析出，并在模板作用下形成有機-無機符合體，再將模板去除得到無極功能材料。噴霧反應法則是一種超細粉體材料制備技術，去融合了液相法和氣相法的優(yōu)點，自動化程度較高。均相沉淀法是利用金屬溶液進行沉淀反應，此方法對于可控濃度的沉淀劑進行利用，能夠對濃度予以控制，達到更高純度需要。但是其中容易夾帶其他雜質或者存在不均勻顆粒。水熱法則是在密閉系統(tǒng)中，以水作為溶劑，在適當溫度條件下利用原始混合物制成微細例子。此方法需要對水溫、水壓予以嚴格控制，水熱化學反應大，生成的顆粒更為細小。

3 結語

無機精細化工產品已經(jīng)在不知不覺中步入人們的生活，逐漸改變著人們的生活方式，不斷提升了工業(yè)生產質量和效率。相信在未來的時間其價值還將被再度開發(fā)，讓更多的人感受到其用處，享受其“福利”。

參考文獻：

[1]李向陽，劉小平.我國有機精細化工領域技術創(chuàng)新與科學研究關系的專利計量分析[J].科技管理研究，2016（06）：163-169.

作者簡介：

施曉文（1988-），男，漢族，江西上饒人，大學本科學歷，助理工程師，研究方向：化工。

嚴強（1989-），男，漢族，江西吉安人，大學本科學歷，助理工程師，研究方向：化工。