检索结果-南通市图书馆

物理学报 2004年第11期53卷 3806-3813页

作者：袁行球李辉赵太泽王飞俞国扬郭文康须平复旦大学现代物理研究所上海200433 中国科学技术大学热科学与能源工程系合肥230027 中国科学院等离子体物理研究所合肥230031

介绍了局部热力学平衡下描述直流电弧等离子体炬的磁流体力学模型 ,采用数值模拟方法研究了等离子体炬内等离子体的传热和流动特性、湍流对等离子体炬内等离子体特性的影响 ,以及等离子体炬运行参数对等离子体特性的影响 .

关键词：等离子体炬直流电弧等离子体磁流体力学局部热力学平衡湍流特性研究流动特性数值模拟方法传热运行参数

直流电弧等离子体制备纳米SiC及其催化特性

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无机材料学报 2017年第4期32卷 351-356页

作者：余洁意黄昊高见周雷高嵩董星龙全燮大连理工大学教育部三束材料改性重点实验室、材料科学与工程学院大连理工大学能源材料及器件实验室、材料科学与工程学院大连理工大学工业生态与环境工程实验室、环境学院大连116024

利用工业块体硅为硅源,CH4为碳源,在含有H2和Ar混合气氛中,采用直流电弧等离子体法制备SiC纳米粒子。CH4含量影响SiC纳米粒子的化学组成和形貌。结果显示:产物中含有3C-SiC和6H-SiC两种物相,而在CH_4压力为0.005 MPa条件下制备的SiC纳... 详细信息

利用工业块体硅为硅源,CH4为碳源,在含有H2和Ar混合气氛中,采用直流电弧等离子体法制备SiC纳米粒子。CH4含量影响SiC纳米粒子的化学组成和形貌。结果显示:产物中含有3C-SiC和6H-SiC两种物相,而在CH_4压力为0.005 MPa条件下制备的SiC纳米粒子还含有Si/SiC核壳结构。利用制备的SiC纳米颗粒作为催化剂,在恒光强下光电催化还原脱除2,4-二氯酚中的Cl原子。结果显示在–1.02 V偏压下光电催化180 min后,对2,4-二氯酚的去除效率达92.5%,SiC纳米粒子的吸附效率为19.6%。因此,SiC纳米颗粒可取代贵金属,作为低成本光电催化候选材料用于污水处理。

关键词：碳化硅直流电弧等离子体光电催化 2,4-二氯酚

直流电弧等离子体下共蒸发无定型TiO_(2)基纳米复合材料及储锂性能

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材料导报 2023年第19期37卷 25-32页

作者：杨文飞张勇樊伟杰王安东董星龙海军航空大学青岛校区山东青岛266041 大连理工大学材料科学与工程学院三束材料改性教育部重点实验室辽宁大连116024

零应变TiO_(2)由于结构稳定、安全无污染,以及循环过程中低的体积膨胀(≤4%),是一类极具潜力的锂电负极材料。但较低的理论比容量(335 mAh·g^(-1))和较小的锂离子扩散系数无法满足市场对高能量密度和快速充放电电池的需求,限制了其进... 详细信息

零应变TiO_(2)由于结构稳定、安全无污染,以及循环过程中低的体积膨胀(≤4%),是一类极具潜力的锂电负极材料。但较低的理论比容量(335 mAh·g^(-1))和较小的锂离子扩散系数无法满足市场对高能量密度和快速充放电电池的需求,限制了其进一步的应用。本工作利用共蒸发混合原料(CuO+TiO_(2)粗粉)法,原位合成了核/壳型无定型二氧化钛(a.-TiO_(2))包覆的铜纳米粒子(Cu@a.-TiO_(2)NPs),通过后续热氧化处理将Cu核部分氧化为电化学活性的CuO中间包覆层,最终获得了Cu@CuO@a.-TiO_(2)纳米复合粒子(Cu@CuO@a.-TiO_(2)NCs)。结果表明,Cu@CuO@a.-TiO_(2)NCs电极的首周放电比容量为1936.1 mAh·g^(-1),200次循环后放电比容量保持在882.3 mAh·g^(-1),库伦效率为98.8%。无定型TiO_(2)壳层提供了快速的离子/电子渗透通道,促进锂离子扩散迁移,提高了电荷的传输效率;金属Cu核组元有利于提高电极整体电导率,氧化过程产生的空隙缓解了电化学活性CuO相的体积膨胀效应,从而提高了Cu@CuO@a.-TiO_(2)NCs电极整体的电化学性能。

关键词：直流电弧等离子体无定型二氧化钛锂离子电池负极材料电化学性能

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直流电弧等离子体法合成金属和陶瓷纳米颗粒

过程工程学报 2002年第4期2卷 295-300页

作者：李星国廖复辉北京大学化学与分子工程学院北京100871

介绍了直流电弧等离子体法制备纳米颗粒的原理和条件以及由此法制备的纳米颗粒的种类、结构和性能. 用直流电弧等离子体法能够合成金属、氧化物、氮化物、碳化物及氢化物等多类纳米颗粒. 合成的颗粒大小因合成条件和成份而变化,一般在10... 详细信息

介绍了直流电弧等离子体法制备纳米颗粒的原理和条件以及由此法制备的纳米颗粒的种类、结构和性能. 用直流电弧等离子体法能够合成金属、氧化物、氮化物、碳化物及氢化物等多类纳米颗粒. 合成的颗粒大小因合成条件和成份而变化,一般在10~200 nm. 这种方法的合成速度比传统的真空蒸发法快10倍以上,适合工业化生产.

关键词：直流电弧等离子体金属陶瓷纳米颗粒合成

直流电弧等离子体区域电弧分布特征对自支撑金刚石膜性质的影响

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人工晶体学报 2010年第4期39卷 900-905页

作者：李成明王李梅陈良贤刘金龙黑立富吕反修北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

直流电弧等离子体喷射法制备自支撑金刚石膜时,电弧区域可分为弧心、弧干和弧边三个区域。本文运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、激光Raman光谱、正电子湮没寿命谱(PAL)和力学性能实验机研究了同一块自支撑金刚石膜不同区域的... 详细信息

直流电弧等离子体喷射法制备自支撑金刚石膜时,电弧区域可分为弧心、弧干和弧边三个区域。本文运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、激光Raman光谱、正电子湮没寿命谱(PAL)和力学性能实验机研究了同一块自支撑金刚石膜不同区域的生长面形貌、晶体取向、内应力、空位缺陷和断裂强度。结果表明:随着与直流电弧等离子体弧心距离增加金刚石膜生长更稳定,(220)取向晶粒减少,平均空位缺陷减少,内应力和断裂强度呈现先增大后减小的趋势。

关键词：直流电弧等离子体区域电弧分布自支撑金刚石膜

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直流电弧等离子体法制备纳米材料的研究进展

材料导报 2019年第7期33卷 1089-1098页

作者：叶凯梁风姚耀春马文会杨斌戴永年昆明理工大学真空冶金国家工程实验室昆明650093 昆明理工大学云南省有色金属真空冶金重点实验室昆明650093 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093

纳米材料由于具有特殊的光学、力学、磁学、电学、超导、催化等特性而被广泛应用于电子、机械装置、药物传输、催化剂等众多领域。直流电弧等离子体法是一种制备高纯度纳米材料的有效手段,通过在两电极之间的电弧放电产生高温,使反应室... 详细信息

纳米材料由于具有特殊的光学、力学、磁学、电学、超导、催化等特性而被广泛应用于电子、机械装置、药物传输、催化剂等众多领域。直流电弧等离子体法是一种制备高纯度纳米材料的有效手段,通过在两电极之间的电弧放电产生高温,使反应室中的气体变为等离子体态,原材料蒸发分解成气态原子,过饱和的蒸汽流动到反应室中温度较低的部位,并重新成核生长成所需的纳米粒子。使用直流电弧等离子体法制备纳米材料具有操作简单、成本低、合成速度快、产物纯度高、环境友好等优点。在电弧法制备纳米材料的过程中,改变相关实验参数,会对产物的粒径、形貌等特性产生影响;特别是在制备碳纳米材料时,改变实验条件还会得到如碳纳米管、石墨烯、碳纳米角等不同形貌的碳纳米材料。因此,需要从纳米颗粒的生长机理入手,找到不同纳米材料的最佳合成条件,实现其可控制备。如今,电弧法制备纳米材料的研究重点已由单纯的制备方法研究发展到深入分析其机理与探究可控合成的工艺条件,从而实现粒径可控、颗粒分布均匀纳米材料的规模化制备。此外,电弧法相比其他方法具有独特的优点,探索用电弧法制备新型纳米材料也是目前研究的焦点。近年来,使用电弧法制备纳米材料取得了众多成果。在碳纳米材料领域,不但实现了富勒烯、碳纳米管的制备,而且实现了高品质单层石墨烯和碳纳米角的制备。在金属纳米材料领域,制备出了高品质的纳米银粉和镍粉等。此外,难熔金属由于熔点高,使用其他方法难以制备出相关种类的纳米材料。而电弧区温度可以达到104K,使用电弧法可制备出Mo、Cr、V、W等多种难熔金属的纳米材料。在陶瓷纳米材料领域,成功制备了SiC、TiC等高性能陶瓷纳米材料。实现电弧法可控制备纳米材料需要对纳米颗粒的形成及生长机理进行深入探究,相关工作也在不断推进。最近,研究者们使用数值模拟等辅助手段来模拟电弧过程,可以得到电弧区的温度、压力、速度分布情况,模拟的实验结果对解释纳米材料的生长机理起到非常重要的作用。本文主要介绍了使用直流电弧等离子体法制备碳纳米材料、金属纳米材料及陶瓷纳米材料的研究进展,并对纳米粒子的形成机理做了深入分析;阐述了电弧等离子法制备纳米材料存在的问题,并提出了相应的解决策略;最后,对电弧法制备纳米材料向着大规模、低成本可控制备的发展进行了展望。

关键词：纳米材料直流电弧等离子体生长机理

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直流电弧等离子体甲烷二氧化碳重整反应

化工学报 2010年第11期61卷 2919-2923页

作者：颜彬航王琦金涌程易清华大学化学工程系北京100084

采用一种简单结构的直流电弧反应器,在无催化剂存在的条件下,高效率地实现了毫秒级甲烷二氧化碳的重整反应,产物选择性好,并且在反应过程中几乎没有积炭生成。在恒定输入功率(170W)的条件下考察了气体总流量和二氧化碳/甲烷摩尔比对反... 详细信息

采用一种简单结构的直流电弧反应器,在无催化剂存在的条件下,高效率地实现了毫秒级甲烷二氧化碳的重整反应,产物选择性好,并且在反应过程中几乎没有积炭生成。在恒定输入功率(170W)的条件下考察了气体总流量和二氧化碳/甲烷摩尔比对反应结果的影响。提高反应气体的输入能量密度可以提高甲烷和二氧化碳的转化率,并且能够有效地抑制副产物的生成。当二氧化碳/甲烷摩尔比为1时,二氧化碳转化率为89.8%,甲烷转化率为96.3%,氢气和一氧化碳的选择性分别为99.6%和99.3%。二氧化碳过量可显著促进甲烷的转化以及同时获得合成气的高选择性。采用比能耗对该过程的能量利用效率进行了分析,以期指导反应条件优化以提高过程的能量利用效率。

关键词：重整甲烷二氧化碳直流电弧等离子体合成气

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直流电弧等离子体法制备铋纳米粉体

中国有色金属学报 2009年第2期19卷 334-338页

作者：杨江海张振忠赵芳霞王超安少华南京工业大学材料科学与工程学院南京210009

采用自行研制的高真空三枪直流电弧金属纳米粉体连续制备设备,通过控制充气压力制备不同粒径的纳米铋粉。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和相应的选区电子衍射(SAED)以及SimplePCI软件等测试手段对样品的成分、晶体结构、形... 详细信息

采用自行研制的高真空三枪直流电弧金属纳米粉体连续制备设备,通过控制充气压力制备不同粒径的纳米铋粉。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和相应的选区电子衍射(SAED)以及SimplePCI软件等测试手段对样品的成分、晶体结构、形貌和粒径分布进行表征。结果表明:等离子体法制备的纳米铋粉纯度高,粒径分布窄,分散性好,颗粒呈链球状均匀分布;纳米粉体的晶体结构与块体材料相同,为六方结构、空间群R-3m,晶格常数略有增大;当电流恒定为250A、充气压力从5kPa增加到60kPa时,纳米铋粉的平均粒径从35nm增加到143nm。

关键词：纳米铋粉直流电弧等离子体平均粒径制备

直流电弧等离子体法制备石墨烯的数值模拟及生长机理研究

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直流电弧等离子体法制备石墨烯的数值模拟及生长机理研究

作者：叶凯昆明理工大学

学位级别：硕士

直流电弧等离子体法作为一种制备高纯度石墨烯的有效方法,具有操作安全简易、环境友好和制备效率高等优点,且可以通过改变实验条件对石墨烯的尺寸与层数进行控制。但石墨烯的生长机理不同于碳纳米管,其制备过程无需催化剂,无法从催化剂... 详细信息

直流电弧等离子体法作为一种制备高纯度石墨烯的有效方法,具有操作安全简易、环境友好和制备效率高等优点,且可以通过改变实验条件对石墨烯的尺寸与层数进行控制。但石墨烯的生长机理不同于碳纳米管,其制备过程无需催化剂,无法从催化剂成核的角度来解释其生长机理。另一方面,电弧等离子体具有高温特性和复杂的电磁相互作用,导致关于等离子体性质的研究难度较大,这也是电弧法制备石墨烯的生长机理尚未得到定论的原因。针对以上问题,本文将直流电弧等离子体法制备石墨烯的实验与等离子体数值模拟相结合,从等离子体性质的角度出发,探究了等离子体作用下的石墨烯生长模型和不同实验参数对其生长过程的影响。首先,采用电弧法在不同电流和缓冲气体压力的条件下制备石墨烯,测试结果表明电流和压力的增大均导致石墨烯的平均尺寸与层数的增加。随后,通过COMSOL Multiphysics软件求解磁流体动力学方程组和碳蒸气质量守恒方程,得到了电流密度、温度、速度、碳质量分数和碳簇数密度等分布。结果表明,在大电流条件下,相同位置的电流密度、温度和速度更大,且阳极表面温度的提高增强了阳极的蒸发过程,对应着更大的蒸发质量通量和碳质量分数。在150、200和250 A的电流条件下,阳极表面温度分别为3999.4、4172.6与4267.7 K,阳极蒸发速率分别为70.1、148.9与212.4 m/s,阳极表面的碳质量分数分别为50%、72%和82%。此外,较大的电流和压力条件对应着更高的碳簇数密度。分别以碳纳米颗粒的最高成核温度4900 K和氢气的电离初始温度3000 K作为石墨烯生长的起始温度和终止温度。在石墨烯的生长区间内,上述电流条件下的碳簇数密度初始值分别为1.35×10、2.89×10和4.11×10m;而在80、90和100 k Pa的压力条件下,碳簇数密度的初始值分别为3.31×10、3.73×10和4.16×10 m。最后,基于实验和数值模拟的结果提出了等离子体作用下的石墨烯生长模型,结合均相成核理论解释了实验参数对石墨烯生长过程的影响机理,并给出了其层数的计算方法。石墨烯的生长分为横向生长与纵向堆叠两种过程。较大的电流和压力对应更高的碳纳米颗粒成核温度,增强了石墨烯的横向生长与纵向堆叠过程,导致其平均尺寸与层数的增大。通过电弧法制备石墨烯生长机理的研究,将推进电弧法在石墨烯制备领域的应用,为石墨烯的大规模可控制备提供理论基础。

关键词：直流电弧等离子体石墨烯等离子体数值模拟生长机理

加氮对直流电弧等离子体喷射金刚石膜生长、形貌和质量的影响

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人工晶体学报 2003年第4期32卷 386-392页

作者：杨胶溪张恒大李成明陈广超吕反修唐伟忠佟玉梅北京科技大学

利用直流等离子体喷射化学气相沉积法制备掺氮的金刚石厚膜。本文研究了在甲烷 /氩气 /氢气中加入氮气对金刚石膜生长、形貌和质量的影响。反应气体的比例由质量流量计控制 ,在固定氢气 (5 0 0 0sccm)、氩气(30 0 0sccm)、甲烷 (10 0sc... 详细信息

利用直流等离子体喷射化学气相沉积法制备掺氮的金刚石厚膜。本文研究了在甲烷 /氩气 /氢气中加入氮气对金刚石膜生长、形貌和质量的影响。反应气体的比例由质量流量计控制 ,在固定氢气 (5 0 0 0sccm)、氩气(30 0 0sccm)、甲烷 (10 0sccm)流量的情况下改变氮气的流量 ,即反应气体中氮原子和碳原子的变化比例 (N/C比 )范围是从 0 .0 6到 0 .6 8。同时金刚石膜在固定的腔体压力 (4kPa)和衬底温度 (80 0℃ )下生长。金刚石膜用扫描电镜(SEM)、拉曼谱和X射线衍射表征。结果表明 ,氮气在反应气体中的大量加入对直流等离子体喷射制备金刚石膜的形貌、生长速率、晶体取向、成核密度等有非常显著的影响。

关键词：氮直流电弧等离子体喷射金刚石膜生长形貌质量晶体取向成核密度钼