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納米粉體的實驗裝置設計,4.9萬字 94頁包括設計圖紙摘要 納米科技是二十世紀八十年代發(fā)展起來的一門新興交叉、前沿學科。在二十一世紀納米科技是三大重要技術之一，屬于前沿性課題之一。其中納米粉體的制備是納米科技的重要研究內(nèi)容之一。蒸發(fā)冷凝法制備納米粉體是一種較早的物理方法，本文用電弧法制備，也是屬于蒸發(fā)冷凝法的一種。 本文...
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納米粉體的實驗裝置設計
4.9萬字 94頁
包括設計圖紙
摘 要
納米科技是二十世紀八十年代發(fā)展起來的一門新興交叉、前沿學科。在二十一世紀納米科技是三大重要技術之一，屬于前沿性課題之一。其中納米粉體的制備是納米科技的重要研究內(nèi)容之一。蒸發(fā)冷凝法制備納米粉體是一種較早的物理方法，本文用電弧法制備，也是屬于蒸發(fā)冷凝法的一種。
本文首先介紹了納米科技的基本知識及其發(fā)展狀況和應用前景。然后設計了一套電弧加熱法制備納米粉體的實驗裝置。該裝置的工作原理是在一定壓力的惰性氣氛或反應氣氛中，將金屬等材料作為電弧的電極，使其在高溫電弧等離子的作用下被溶化、蒸發(fā)。蒸汽遇到周圍的氣體就會被冷卻或發(fā)生反應形成超微粉。該系統(tǒng)共有加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、生成室、收集室等幾部分組成。首先針對納米顆粒的生產(chǎn)條件設計了生成室和真空系統(tǒng)。然后用電弧加熱制備生成納米蒸汽。冷阱采用了不斷輸入液氮實現(xiàn)了急速冷卻，使蒸汽快速成核以保證納米尺度。最后通過采用手套箱結構的收集裝置實現(xiàn)真空室中粉體的包裝從而避免了氧化。整個系統(tǒng)易于加工實現(xiàn)，能夠滿足制備納米微粒的實驗需求。
關鍵詞：納米粉體； 電弧加熱； 制備； 冷阱
Abstract
Nanotechnology is developing a newcross-cutting, cutting-edge disciplines in the eighties of the twentieth century. Nanotechnology in the twenty-first century technology is one of the three most important are the forefront of one of the topics. Preparation of nano-powder of which is an important research nanotechnology one. Prepared by evaporation condensation nanopowder is a physical method earlier in this paper was prepared by arc, but also belong to a kind of evaporation condensation method.
This article introduces the basic knowledge of nanotechnology and its development and application prospects. Arc and then designed a nano-powders prepared by heating of the experimental apparatus. The working principle of the device is in a certain atmosphere of pressure of inert or reactive atmosphere, such materials as metal arc electrodes, so that at a high temperature arc plasma melting under the role of evaporation. Encountered in the surrounding gas steam will be cooled or the formation of ultrafine reaction. The system total heating system, vacuum system, to generate room, the collection consists of several rooms. First of all, for the production of nanoparticles designed to generate conditions of rooms and vacuum system. Preparation of arc and then use to generate nano-steam heating. Cold trap using liquid nitrogen to achieve a constant input of rapid cooling, so that rapid nucleation of steam to ensure that the nanometer scale. Finally, through the use of glove-box structure of the collection device to achieve a vacuum packed powder chamber to avoid oxidation. The realization of the entire system is easy to process, prepare to meet the experimental needs of nanoparticles.
Key words: nano-powder; arc heating; Preparation; cold trap
目 錄
第一章 緒 論 1
第1.1節(jié) 引 言 1
第1.2節(jié) 金屬納米粉的制備方法概述 4
1.2.1機械法 4
1.2.2物理法 5
1.2.3化學法 6
第1.3節(jié) 納米粉體制備及應用國內(nèi)外現(xiàn)狀 7
1.3.1納米粉體制備及應用的國內(nèi)現(xiàn)狀 7
1.3.2納米粉體制備及應用的國外現(xiàn)狀 9
第1.4節(jié) 本文研究的主要內(nèi)容 11
第二章 電弧法制備金屬納米粉研究 13
第2.1節(jié) 電弧 13
2.1.1電弧物理 13
2.1.2弧柱中的氣體電離 14
2.1.3電極的電子發(fā)射 16
2.1.4電弧的物理特性 18
第2.2節(jié) 電弧的應用 23
第2.3節(jié) 電弧制取金屬納米粉體 24
2.3.1電弧法制備金屬納米粉體的原理 25
2.3.2金屬納米粉成核機理 26
第三章 真空系統(tǒng)的設計 28
第3.1節(jié) 實驗裝置的整體結構設計 28
第3.2節(jié) 真空系統(tǒng)的設計 29
3.2.1真空獲得設備——真空機組及其選用 30
3.2.2真空容器的設計 33
3.2.3真空測量系統(tǒng) 44
第3.3節(jié) 真空系統(tǒng)設計中的注意點 46
第3.4節(jié) 真空管路 48
第3.5節(jié) 真空材料 48
第3.6節(jié) 本章小結 49
第四章 加熱裝置的設計 50
第4.1節(jié) 電弧加熱原理 50
第4.2節(jié) 水冷電極 51
4.2.1水冷電極的設計要點 51
4.2.2 加熱陰極的設計 52
4.2.3加熱陽極的設計 53
4.2.4引弧裝置的簡介 54
第4.3節(jié) 本章小結 56
第五章 粉體的生成與收集 57
第5.1節(jié) 粉體獲得裝置 57
5.1.1冷阱裝置 57
5.1.2刮刀 58
第5.2節(jié) 收集室 59
第5.3節(jié) 其它系統(tǒng) 60
5.3.1氣路保護 60
5.3.2過濾膜 61
第5.4節(jié) 本章小結 61
第六章 結論與展望 62
英文原文……………………………………………………….66
中文譯文…………………………………………………………………81
參考文獻
[1] 楊志伊. 納米科技. 北京：機械工業(yè)出版設
[2] 張立德等. 納米材料和納米結構. 科學出版
4.9萬字 94頁
包括設計圖紙
摘 要
納米科技是二十世紀八十年代發(fā)展起來的一門新興交叉、前沿學科。在二十一世紀納米科技是三大重要技術之一，屬于前沿性課題之一。其中納米粉體的制備是納米科技的重要研究內(nèi)容之一。蒸發(fā)冷凝法制備納米粉體是一種較早的物理方法，本文用電弧法制備，也是屬于蒸發(fā)冷凝法的一種。
本文首先介紹了納米科技的基本知識及其發(fā)展狀況和應用前景。然后設計了一套電弧加熱法制備納米粉體的實驗裝置。該裝置的工作原理是在一定壓力的惰性氣氛或反應氣氛中，將金屬等材料作為電弧的電極，使其在高溫電弧等離子的作用下被溶化、蒸發(fā)。蒸汽遇到周圍的氣體就會被冷卻或發(fā)生反應形成超微粉。該系統(tǒng)共有加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、生成室、收集室等幾部分組成。首先針對納米顆粒的生產(chǎn)條件設計了生成室和真空系統(tǒng)。然后用電弧加熱制備生成納米蒸汽。冷阱采用了不斷輸入液氮實現(xiàn)了急速冷卻，使蒸汽快速成核以保證納米尺度。最后通過采用手套箱結構的收集裝置實現(xiàn)真空室中粉體的包裝從而避免了氧化。整個系統(tǒng)易于加工實現(xiàn)，能夠滿足制備納米微粒的實驗需求。
關鍵詞：納米粉體； 電弧加熱； 制備； 冷阱
Abstract
Nanotechnology is developing a newcross-cutting, cutting-edge disciplines in the eighties of the twentieth century. Nanotechnology in the twenty-first century technology is one of the three most important are the forefront of one of the topics. Preparation of nano-powder of which is an important research nanotechnology one. Prepared by evaporation condensation nanopowder is a physical method earlier in this paper was prepared by arc, but also belong to a kind of evaporation condensation method.
This article introduces the basic knowledge of nanotechnology and its development and application prospects. Arc and then designed a nano-powders prepared by heating of the experimental apparatus. The working principle of the device is in a certain atmosphere of pressure of inert or reactive atmosphere, such materials as metal arc electrodes, so that at a high temperature arc plasma melting under the role of evaporation. Encountered in the surrounding gas steam will be cooled or the formation of ultrafine reaction. The system total heating system, vacuum system, to generate room, the collection consists of several rooms. First of all, for the production of nanoparticles designed to generate conditions of rooms and vacuum system. Preparation of arc and then use to generate nano-steam heating. Cold trap using liquid nitrogen to achieve a constant input of rapid cooling, so that rapid nucleation of steam to ensure that the nanometer scale. Finally, through the use of glove-box structure of the collection device to achieve a vacuum packed powder chamber to avoid oxidation. The realization of the entire system is easy to process, prepare to meet the experimental needs of nanoparticles.
Key words: nano-powder; arc heating; Preparation; cold trap
目 錄
第一章 緒 論 1
第1.1節(jié) 引 言 1
第1.2節(jié) 金屬納米粉的制備方法概述 4
1.2.1機械法 4
1.2.2物理法 5
1.2.3化學法 6
第1.3節(jié) 納米粉體制備及應用國內(nèi)外現(xiàn)狀 7
1.3.1納米粉體制備及應用的國內(nèi)現(xiàn)狀 7
1.3.2納米粉體制備及應用的國外現(xiàn)狀 9
第1.4節(jié) 本文研究的主要內(nèi)容 11
第二章 電弧法制備金屬納米粉研究 13
第2.1節(jié) 電弧 13
2.1.1電弧物理 13
2.1.2弧柱中的氣體電離 14
2.1.3電極的電子發(fā)射 16
2.1.4電弧的物理特性 18
第2.2節(jié) 電弧的應用 23
第2.3節(jié) 電弧制取金屬納米粉體 24
2.3.1電弧法制備金屬納米粉體的原理 25
2.3.2金屬納米粉成核機理 26
第三章 真空系統(tǒng)的設計 28
第3.1節(jié) 實驗裝置的整體結構設計 28
第3.2節(jié) 真空系統(tǒng)的設計 29
3.2.1真空獲得設備——真空機組及其選用 30
3.2.2真空容器的設計 33
3.2.3真空測量系統(tǒng) 44
第3.3節(jié) 真空系統(tǒng)設計中的注意點 46
第3.4節(jié) 真空管路 48
第3.5節(jié) 真空材料 48
第3.6節(jié) 本章小結 49
第四章 加熱裝置的設計 50
第4.1節(jié) 電弧加熱原理 50
第4.2節(jié) 水冷電極 51
4.2.1水冷電極的設計要點 51
4.2.2 加熱陰極的設計 52
4.2.3加熱陽極的設計 53
4.2.4引弧裝置的簡介 54
第4.3節(jié) 本章小結 56
第五章 粉體的生成與收集 57
第5.1節(jié) 粉體獲得裝置 57
5.1.1冷阱裝置 57
5.1.2刮刀 58
第5.2節(jié) 收集室 59
第5.3節(jié) 其它系統(tǒng) 60
5.3.1氣路保護 60
5.3.2過濾膜 61
第5.4節(jié) 本章小結 61
第六章 結論與展望 62
英文原文……………………………………………………….66
中文譯文…………………………………………………………………81
參考文獻
[1] 楊志伊. 納米科技. 北京：機械工業(yè)出版設
[2] 張立德等. 納米材料和納米結構. 科學出版
