阳极弧等离子体制备镍纳米粉的机理研究
来源期刊：稀有金属材料与工程2007年第1期
论文作者：冯旺军 马军 夏天东 闫鹏勋 张材荣 魏智强
关键词：阳极弧等离子体; 纳米粉; 晶核的形成; 生长机理;
摘 要：根据金属结晶的热力学和动力学理论,对采用阳极弧放电等离子体方法制备金属纳米粉的生长过程建立了一个近似的理论模型.研究了等离子体的产生、金属的蒸发、晶核的形成和生长机理.对影响纳米粉性能的各种工艺参数进行了理论分析.并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(ED)对样品的晶体结构、形貌、粒度及其分布进行表征.结果表明:采用阳极弧等离子体法制备的球形镍纳米粒子纯度高,晶格结构与相应的块体物质相同,为fcc结构的晶态,平均粒度为16 nm,粒度范围分布在10 nm～40 nm.电源功率、电弧电流、气体压力及冷却温度是影响晶核的形成和生长的主要因素.通过适当调整各项工艺参数,可有效地控制粒子的粒度.
冯旺军1，马军1，夏天东2，闫鹏勋3，张材荣1，魏智强1
(1.兰州理工大学,甘肃,兰州,730050;
2.兰州理工大学,甘肃省有色金属新材料国家重点实验室,甘肃,兰州,730050;
3.兰州大学,等离子体与金属材料研究所,甘肃,兰州,730000)
摘要:根据金属结晶的热力学和动力学理论,对采用阳极弧放电等离子体方法制备金属纳米粉的生长过程建立了一个近似的理论模型.研究了等离子体的产生、金属的蒸发、晶核的形成和生长机理.对影响纳米粉性能的各种工艺参数进行了理论分析.并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(ED)对样品的晶体结构、形貌、粒度及其分布进行表征.结果表明:采用阳极弧等离子体法制备的球形镍纳米粒子纯度高,晶格结构与相应的块体物质相同,为fcc结构的晶态,平均粒度为16 nm,粒度范围分布在10 nm～40 nm.电源功率、电弧电流、气体压力及冷却温度是影响晶核的形成和生长的主要因素.通过适当调整各项工艺参数,可有效地控制粒子的粒度.
关键词:阳极弧等离子体; 纳米粉; 晶核的形成; 生长机理;
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