首页〈恒煊娱乐平台魅力中国 2018.48 124摘要：近年来机械球磨技术越来越成熟，逐渐解决了以往存在的问题，得到了越来越广泛的应用。现在机械球磨技术的重点在于对过程的控制，采取有效手段来对球磨产物、颗粒度以及分布进行控制，达到最佳应用效果。对机械球磨法实际应用效果来看，其具有更高的适应性，能够满足普通方法无法实现的合金材料、高熔点金属以及其他复合材料的生产，不仅效率高且成本低。本文在分析机械球磨技术特点的同时，结合案例对其实际应用过程控制技术要点进行了简单探讨，期许能够为业界带来有价值的参考。关键词：机械球磨；过程控制；碳量子点机械球磨法即通过罐中磨球和材...

　　魅力中国 2018.48 124摘要：近年来机械球磨技术越来越成熟，逐渐解决了以往存在的问题，得到了越来越广泛的应用。现在机械球磨技术的重点在于对过程的控制，采取有效手段来对球磨产物、颗粒度以及分布进行控制，达到最佳应用效果。对机械球磨法实际应用效果来看，其具有更高的适应性，能够满足普通方法无法实现的合金材料、高熔点金属以及其他复合材料的生产，不仅效率高且成本低。本文在分析机械球磨技术特点的同时，结合案例对其实际应用过程控制技术要点进行了简单探讨，期许能够为业界带来有价值的参考。关键词：机械球磨；过程控制；碳量子点机械球磨法即通过罐中磨球和材料在高速运动中相互碰撞、摩擦作用，来对材料进行粉碎、研磨、混合以及分散等处理，现在技术已经比较成熟，被广泛的应用到弥散强化材料、高温材料、磁性材料、超导材料以及纳米固体材料等开发生产中。为充分发挥机械球磨技术优势，需要进一步加强对过程控制技术的研究，排除影响因素对生产效率的影响，推动该技术的持续发展。一、机械球磨技术分析机械球磨法是现在应用比较广泛的一种生产纳米材料生产方法，并且还可以满足弥散强化材料、高温材料、磁性材料、超导材料等众多方面开发生产中，现阶段下此项技术本身已经比较成熟。在球磨过程中，球磨介质、球磨罐与材料粉末之间进行相互挤压、碰撞和摩擦作用，促使原料不断被塑造变形，然后达到一定程度后再次破碎，通过多次反复作用，最终生产得到多层结构的小颗粒复合材料。并且，面对不同的原材料时，可以灵活选择机械球磨机类型，实现对材料性质的控制。对机械球磨法实际应用效果来看，其适应性非常强，相比其他常规方法，可以完成高熔点金属、合金材料以及复合材料的生产，工艺控制简单，且具有效率高、成本低等优点，在实际生产中具有非常大的应用优势[1] 。但是要注意的是球磨处理后材料尺寸小、比表面积大，存在非常高的表面活性，性质非常不稳定，在生产过程中受到高温条件影响，其结构和形貌非常容易出现变化。因此，加强对机械球磨过程的控制至关重要，必须要对各种影响因素进行控制，降低对材料性能的扰动，提高材料最终的产率。二、碳量子点性能特点 碳离子点具有粒径小、比表面积大以及表面活性高特点，且表面碳原子很容易被羟基、羧基、氨基等含氧官能团修饰，然后使得碳量子点具有较强的水溶性特点，能够进一步实现无机物、有机物、高分子以及生物分子对其修饰，达到提升碳量子点光学性、化学性质的效果[2] 。正是因为绝大部分的碳量子点具有良好的水溶性特点，其表面与边缘必定存在较多的亲水基团，在制备合成过程中适当的添加氮、磷、硫等杂原子，还能够在碳量子点表面对其他官能团进行修饰。 绝大多数的荧光碳量子点在 250~400nm 区域具有非常强的吸收性，并且存在部分荧光碳量子点在 200~250nm 区域存在吸收峰。碳量子点荧光性质良好，其具备宽并且连续的发射光谱，使其能够在一个激发光下呈现出多种颜色的荧光。同时，碳量子点荧光发射光谱具有激发依赖性，其荧光强度不会受紫外灯照射时间影响而产生变化，具有非常强的抗光漂白能力。三、碳量子点制备工艺 （一）电弧放电法最早是利用电弧放电法来制备单壁碳纳米管，意外得到尺寸为 1nm 的碳颗粒，其表面富含羧基，同时与多环芳烃 C-H 不同的是，不存在外弯曲振动峰，由此可以判断多环芳烃不是引起碳纳米颗粒荧光的原因。 （二）等离子体处理法 通过以 N 为代表的等离子体来对单层石墨烯进行处理，合成得到 N 掺杂荧光碳量子点。可确定所得碳量子点尺寸在3~7nm 范围内，粒径平均尺寸为 4.84nm，利用 365nm 紫外灯照射存在肉眼可见的蓝色荧光。 （三）激光烧蚀法 与 75kPa、900℃条件下，利用 Ar 为载体，在水蒸气内通过激光来对碳靶进行烧蚀处理，最终得到纳米尺寸的碳颗粒，但是其不具备荧光特性[3] 。然后利用 2.6M 的硝酸来对碳颗粒进行一段时间的氧化处理，并经过末端含氨基高分子聚合物修饰，最终碳颗粒具备荧光现象。（四）超声处理法 以葡萄糖作为原料，置于强酸与强碱条件下，通过超声处理的方式来合成水溶性良好的荧光碳量子点。此种方法合成的碳量子点量子产率可以达到 7%。 （五）酸氧化法选择烟炱为制备碳量子点的原材料，最终可以得到水溶性良好的碳量子点，同时还具有较强的激发依赖性和 pH 依赖性。同时，生产所得碳量子电泳迁移率和荧光发射颜色两者之间有密切联系，迁移率越快的碳量子点对应的气发射波长越短。 （六）微波处理法 应用微波处理法来合成生产碳量子点，其能够在较短的时间内提供巨大的能量。选择糖类作为合成原材料，利用微波来对原材料进行持续加热2~10min，量子产率可以达到3.1%~6.3%，且碳量子点具有荧光性现象。四、机械球磨法制备碳量子点过程控制 （一）制备过程控制要求碳前驱体选择应用大分子化合物纤维素，通过机械球磨法来制备 Mg 掺杂的 CQDs（Mg-CQDs）。所得 Mg-CQDs 粒径分布均匀度高，并具有良好的水溶性、激发波长依赖性特点，能够有效适应高温、强酸、强碱、高离子强度、长时间存储等条件，自身稳定性比较高[4] 。需要重点做好机械球磨法制备碳量子点的过程控制，确定影响 Mg-CQDs 性能的各项因素，有针对性的采取措施进行控制，提高 Mg-CQDs 产出率。 （二）制备过程控制 1. 主要试剂。本次试验所应用的试剂主要包括：分子化合物纤维素、镁粉、NaOH、HCl、L- 谷氨酸液、对氨酸苯甲酸、尿素、MTT、PBS缓冲剂、链霉素、青霉素、小牛血清以及DMSO等。 2. 设备仪器。本次试验所应用的仪器设备主要包括：行星机械球磨过程控制技术分析周训谱 （武汉轻工大学，湖北 武汉 430048）【高教论坛】万方数据