中文摘要：

本项目采用"均一溶液制备-喷雾冷冻-冷冻干燥-热分解/还原"的工艺过程成功制备超微单质粉体（Co、Ni）、超微复合粉体及其材料（Ni-Co合金、W-Cu合金、WC-Co合金、LiNi1-xCoxO2和LiFeO4/C电池正极材料、CoAlO2颜料），粉体细小、分布均匀，其性能优异。通过建立溶液离子混合模型、快速冷冻下的溶质粒子偏聚模型、喷雾冻结过程的理论模型，获得了非晶冻干前驱体可控条件，揭示了非晶冻干前驱体的形成机制。通过对中间产物的研究表明非晶态冻干前驱体在向晶态超微粉体的转变与物质结构和反应动力学势垒有关，存在着两种转变路线一是由非晶态前驱体直接向晶态产物转变；二是非晶态前驱体先是非晶晶化，形成晶态中间产物，然后形成晶态超微粉体。通过对非晶态镍盐前驱体的热分析动力学计算和高分辨透射电镜分析表明随着分解温度的提高，Ni-O键发生断裂，生成 Ni，当集合达到某一定大小时成为晶核，并逐渐长大。CO2气体逸出残留下的空位不断聚合长大，形成孔隙，最终将前驱体割裂成一个个镍粉。晶体生长动力学研究表明非晶相―晶相界面有利于Ni原子的扩散，Ni粉的晶粒生长指数为1.05，生长速度较快。