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电弧放电等离子体诱导激波的计算

计算物理 2012年第2期29卷 213-220页

作者：程钰锋聂万胜装备指挥技术学院北京101416

基于电弧放电物理过程,分析气动激励机理,建立用于电弧放电等离子体诱导激波数值模拟的爆炸丝传热模型.主要结论有:电弧放电等离子体气动激励的主要机理是热等离子体的热阻塞效应,热电弧放电对于超声速来流而言就像一个具有一定斜坡角... 详细信息

基于电弧放电物理过程,分析气动激励机理,建立用于电弧放电等离子体诱导激波数值模拟的爆炸丝传热模型.主要结论有:电弧放电等离子体气动激励的主要机理是热等离子体的热阻塞效应,热电弧放电对于超声速来流而言就像一个具有一定斜坡角度的虚拟突起;理论分析只适用于纵坐标较小的阶段;当传热的功率设为放电功率的10%时,本文所建立的模型能够用于电弧放电等离子体诱导激波的仿真研究;等离子体虚拟斜坡角度及其诱导激波角都随来流总压和速度的增大而减小,随着放电功率的增大而增大,在总压、速度和放电功率较小的阶段这种变化较明显,在总压、速度和放电功率较大的阶段这种变化较缓慢.

关键词：电弧放电等离子体气动激励诱导激波爆炸丝传热模型数值计算

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电弧放电法制备碳纳米管研究进展

材料导报 2020年第11期34卷 11129-11136页

作者：阮超陈名海江西铜业技术研究院有限公司

碳纳米管作为一种一维纳米材料具有独一无二的力学、光学、电子、热稳定及化学稳定特性,主要被应用于锂离子电池电极材料、金属、树脂、塑料、橡胶的改性增强领域。但碳纳米管也存在缺点,尤其是其合成结构的不可控性,严重阻碍了它的进... 详细信息

碳纳米管作为一种一维纳米材料具有独一无二的力学、光学、电子、热稳定及化学稳定特性,主要被应用于锂离子电池电极材料、金属、树脂、塑料、橡胶的改性增强领域。但碳纳米管也存在缺点,尤其是其合成结构的不可控性,严重阻碍了它的进一步应用。因此,探索出制备高品质大规模碳纳米管的生产技术迫在眉睫。目前,碳纳米管常用的合成方法有化学气相沉积、电弧放电和激光烧蚀,相比于其他两种方法,电弧放电法更为经济、高效。采用电弧法合成的碳纳米管纯度高达90%,石墨化程度远胜化学气相沉积法。同时,单次电弧实验时间在1～30 min之间,电源输出功率在750～3 000 W之间,且单次碳纳米管产量高达15 g,复合石墨电极的转化率高于75%。根据引弧介质的不同,电弧法可分为真空电弧放电与溶液电弧放电。溶液中碳纳米管的产量很低,因此溶液电弧放电法未得到推广;目前真空介质的研究则非常成熟,真空电弧放电法具有合成设备简单、操作便捷、产物品质高等优势,但其生长机理存在较大争议。电弧法的影响参数主要包括电源类型、引弧气体类型与压力以及催化剂体系。其中,最为成熟的工艺是采用直流电源、氦气引弧、钇镍两相催化进行放电实验。本文归纳了电弧放电法制备碳纳米管的研究进展,分别介绍了电弧放电法生长碳纳米管的装置构造与反应机理、对电弧放电法产生影响的参数,分析了电弧放电法合成碳纳米管面临的难题以及可改善空间,以期为制备高品质、高石墨化程度、规模化的碳纳米管提供借鉴。

关键词：电弧放电碳纳米管电源气氛气压催化剂

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电弧放电制备碳化硅纳米棒

硅酸盐学报 2006年第10期34卷 1283-1286页

作者：吴旭峰凌一鸣东南大学电子工程系南京210018

用电弧放电法制备了碳化硅(SiC)纳米棒。将摩尔分数为50%C,25%SiO2和25%Si粉末充分混合,填入已在中心钻孔的石墨棒中,作电弧放电阳极,水冷铜块作阴极,腔内充66.5kPa氩气,放电电流为80A。分析放电后沉积在腔内壁的粉末,高分辨率透射电镜... 详细信息

用电弧放电法制备了碳化硅(SiC)纳米棒。将摩尔分数为50%C,25%SiO2和25%Si粉末充分混合,填入已在中心钻孔的石墨棒中,作电弧放电阳极,水冷铜块作阴极,腔内充66.5kPa氩气,放电电流为80A。分析放电后沉积在腔内壁的粉末,高分辨率透射电镜照片表明:粉末中有结晶良好的SiC纳米棒,直径约10～20nm,长径比为10以上,并且纳米棒头部缀有金属纳米粒子。X射线衍射分析表明:粉体中主相为β-SiC,有少量Cu,Raman光谱中775cm-1有1个尖锐峰。分析认为,少量阴极材料Cu被电弧蒸发作为催化剂并由气液固过程生成了SiC纳米棒。

关键词：碳化硅纳米棒电弧放电气液固过程

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水下电弧放电法制备洋葱状富勒烯

新型炭材料 2006年第2期21卷 171-175页

作者：郭俊杰王晓敏李天保刘旭光许并社市野濑英喜太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024 太原理工大学化学工程与技术学院山西太原030024 北海道大学新能源变换材料研究中心日本札幌0608628

探索了纯石墨电极在水中放电制备洋葱状富勒烯(Onion-like fu llerenes,OLFs)的过程和工艺。用高分辨透射电镜(H igh reso lution transm ission electron m icroscope,HRTEM)对生成的OLFs进行了形貌、结构的观察与表征。分析结果表明... 详细信息

探索了纯石墨电极在水中放电制备洋葱状富勒烯(Onion-like fu llerenes,OLFs)的过程和工艺。用高分辨透射电镜(H igh reso lution transm ission electron m icroscope,HRTEM)对生成的OLFs进行了形貌、结构的观察与表征。分析结果表明制得的OLFs具有各种不同形状的内核,石墨化程度很高,直径分布在5nm^40nm范围内。在一定范围内随着电流强度的增大OLFs的产量和产率都有不同程度的提高。

关键词：纳米洋葱状富勒烯(OLFs) 电弧放电等离子体

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电弧放电法中碳纳米管的微结构控制

湖南师范大学自然科学学报 2006年第1期29卷 37-40页

作者：杨华唐东升胡晖解思深湖南大学计算机与通信学院中国长沙410083 湖南师范大学物理与信息科学学院中国长沙410081 湖南大学机械与汽车工程学院中国长沙410083 中国科学院物理研究所中国北京100080

通过分析不同放电条件下得到的阴极沉积物形貌和微结构,提出整体温度较低的沉积物边缘具有较高的局部温度和较大的碳离子流;并提出阴极上存在两种电子反射机制:边缘区域的冷阴极场致电子发射,引起边缘硬壳的形成;中心区域的热电子发射,... 详细信息

通过分析不同放电条件下得到的阴极沉积物形貌和微结构,提出整体温度较低的沉积物边缘具有较高的局部温度和较大的碳离子流;并提出阴极上存在两种电子反射机制:边缘区域的冷阴极场致电子发射,引起边缘硬壳的形成;中心区域的热电子发射,为碳纳米管的生长提供必要的条件.

关键词：电弧放电碳纳米管微结构电子发射

石墨电弧放电过程中C_(60)/C_(70)的形成与氧化

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光谱学与光谱分析 1999年第2期19卷 179-181页

作者：陈万湘闫冰河北大学物理系河北省职工医学院

本文用红外吸收光谱法研究发现，在用石墨电弧放电法制备Ｃ６０／Ｃ７０的过程中，有大量的Ｃ６０／Ｃ７０氧化物生成。该氧化物具有半导体特性和真空中热稳定性好的优点。

关键词：电弧放电 C60 C70 氧化物石墨制备

对电弧放电制备的离散碳纳米管进行高温氧化的研究

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物理学报 1998年第2期47卷 340-345页

作者：常保和张昊周维亚钱露茜潘正伟毛建民李文治中国科学院物理研究所中国科学院凝聚态物理中心

用改进的电弧放电方法制备了大量离散分布的碳纳米管．对此种碳纳米管样品在空气中进行了高温氧化处理，研究表明此种碳纳米管能够在较高温度和较长时间的氧化处理后仍能保存下来．离散分布的碳纳米管可在一定程度上减少其结构中的缺陷... 详细信息

用改进的电弧放电方法制备了大量离散分布的碳纳米管．对此种碳纳米管样品在空气中进行了高温氧化处理，研究表明此种碳纳米管能够在较高温度和较长时间的氧化处理后仍能保存下来．离散分布的碳纳米管可在一定程度上减少其结构中的缺陷和不完整性，因而提高了纳米管在氧化处理过程中的稳定性．

关键词：纳米碳电弧放电高温氧化碳纳米管离散分布

交直流复合电压下变压器油中电弧放电及产气特性

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高电压技术 2011年第7期37卷 1584-1589页

作者：周远翔姜鑫鑫陈维江沙彦超孙清华张海燕清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 国家电网公司北京100031

换流变压器是直流输电工程重要设备之一,其阀侧绕组承受的电压较为复杂,包括直流、交流、交直流叠加以及极性反转等多种电压形式。因此在构建交直流复合电压系统的基础上,采用典型针板电极模型,对变压器油在交流、直流和交直流复合电压... 详细信息

换流变压器是直流输电工程重要设备之一,其阀侧绕组承受的电压较为复杂,包括直流、交流、交直流叠加以及极性反转等多种电压形式。因此在构建交直流复合电压系统的基础上,采用典型针板电极模型,对变压器油在交流、直流和交直流复合电压条件下的电弧放电和产气特性进行研究。试验表明变压器油在交直流复合电场和直流电场下的绝缘性能较交流电压下差。交直流复合电压下油隙的击穿电压与其纹波因数有关,纹波因数越小击穿电压越低。引入小桥理论的极化过程很好地解释了这一物理现象。同时,不同类型的电压作用下放电产生的油中溶解气体体积分数(每种气体与总气体的体积比)一致,说明判断交流变压器的改良三比值法故障类型判断方法对交直流叠加电压和直流电压下的电弧放电故障仍然适用。但是由于直流和含有直流分量的电压更容易产生油中放电,换流变压器的油中溶解气体体积分数(换算后每升油中所溶解气体的体积)的注意值和气体增长率注意值应有别于传统交流变压器。

关键词：换流变压器交直流复合电压变压器油针板电极电弧放电产气特性

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电弧放电产生NO_x及其对亚硫酸铵的氧化

环境工程学报 2015年第1期9卷 281-287页

作者：王飞飞李树然闫克平浙江大学工业生态与环境研究所生物质化工教育部重点实验室杭州310027

将脱硫塔产生的高浓度亚硫酸铵氧化为硫酸铵是氨法脱硫研究的一个难点。利用二氧化氮(NO2)的氧化性,可以有效氧化高浓度的亚硫酸铵。空气中电弧放电可以产生氮氧化物(NOx),本研究采用高频交流电源,不锈钢针-针电极,研究了放电间距、气... 详细信息

将脱硫塔产生的高浓度亚硫酸铵氧化为硫酸铵是氨法脱硫研究的一个难点。利用二氧化氮(NO2)的氧化性,可以有效氧化高浓度的亚硫酸铵。空气中电弧放电可以产生氮氧化物(NOx),本研究采用高频交流电源,不锈钢针-针电极,研究了放电间距、气体流量、湿度和O2含量等参数对产物NOx的浓度和NO2/NOx比值的影响,并对产物气体做了红外分析和光谱分析。实验结果表明,放电间距增大有利于NOx浓度和NO2/NOx的提高,气体流量和湿度的增大使NOx浓度和NO2/NOx降低,O2含量为50%和60%时NO2浓度和NO2/NOx分别达到最大值。产物NOx对亚硫酸铵的氧化速率最高可达0.0264 mol/(L·min)。

关键词：电弧放电氮氧化物亚硫酸铵