纳米微粒制备-气相法.ppt

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演讲人姓名
纳
米
粒
子
制
备
方
法
气相法
液相法
沉淀法
金属醇盐水解法
微乳液发
水热法
溶胶－凝胶法
冷冻干燥法
喷雾法
辐射合成法
低压气体中蒸发法
氢电弧等离子体法
溅射法
流动液面真空镀膜法
混合等离子体法
爆炸丝法
化学气相反应法
共沉淀法
化合物沉淀法
纳
米
粒子
合
成
方法分类
固相法
粉碎法
热分解法
其它方法
固相反应法

低压气体中蒸发法(气体冷凝法)
01
活性氢—熔融金属反应法
02
溅射法
03
流动液面上真空蒸度法
04
电加热蒸发法
05
混合等离子法
06
爆炸丝法
07
气相化学反应法
08
在低压的氩、氮等惰性气体中加热金属，使其蒸发后形成纳米粒(1～1000nm)或纳米微粒.
20世纪80年代初，Gleiter等人首先提出，将气体冷凝法制得具有清洁表面的纳米微粒，在超高真空条件下紧压致密得到多晶体(纳米微晶).
低压气体中蒸发法(气体冷凝法)
低压气体中蒸发法(气体冷凝法)
在超高真空室内进行,，然后充人低压(约2kPa)的纯净惰性气体(He或Ar，纯度为9．9996％)。
在蒸发过程中，由原物质发出的原子由于与惰性气体原子碰撞而迅速损失能量而冷却，这种有效的冷却过程在原物质蒸气中造成很高的局域过饱和，这将导致均匀的成核．
抽气
液氮
01
03
02
低压气体中蒸发法(气体冷凝法)
在接近冷却棒的过程中，
原物质蒸气首先形成原子簇，然后形成单个纳米微粒．
在接近冷却棒表面的区域内，由于单个纳米微粒的聚合而长大，最后在冷却棒表面上积聚起来．
用聚四氟乙烯刮刀刮下并收集起来获得纳米粉．
01
抽气
02
液氮
03
通过调节惰性气体压力，蒸发物质的分压即蒸发温度或速率，或惰性气体的温度，来控制纳米微粒粒径的大小。
随蒸发速率的增加(等效于蒸发源温度的升高)粒子变大，或随着原物质蒸气压力的增加，粒子变大．在一级近似下，粒子大小正比于lnPv(pv为金属蒸气的压力);
随惰性气体压力的增大，粒子近似地成比例增大;
大原子质量的惰性气体将导致粒子变大；
惰性气体温度下降将导致粒子减小。
蒸发源的加热方式
电阻加热法； （工艺简单，成本低，加热温度有限，有器壁污染）
等离子喷射法； （功率大，制备速度快，污染小）
高频感应法；（热效率高，加热温度有限，有污染）
电子束法；（加热温度高，污染小，装置复杂，成本高）
激光法；（温度梯度大，污染小，）
这些不同的加热方法使得制备出的纳米粒的量、品种、粒径大小及分布等存在一些差别．
电阻加热：(电阻丝)
01
电阻加热法使用的螺旋纤维或者舟状的电阻发热体。如图
02
金属类：如铬镍系，铁铬系，温度可达1300℃;
03
钼，钨，铂，温度可达1800℃;
04
非金属类：
05
SiC(1500℃)，石墨棒(3000℃)，MoSi2 (1700℃)。
06