一、微波等离子体化学合成纳米粉体材料研究与应用(论文文献综述)
陆晓芳[1](2020)在《低维纳米相复合碲化物热电材料的制备与性能研究》文中研究说明热电材料是一种可实现热能和电能直接相互转换的绿色功能材料,基于该类材料研制的热电发电或制冷装置,具有无噪声、无污染、结构简单等优点,在环境能量回收、特种电源以及制冷等方面有重要的应用前景。碲化物基热电材料(如Bi2Te3、Sb2Te3、AgSbTe2等)是研究最早,也是目前发展最为成熟、性能最好的室温热电材料之一,大多数制冷元件均采用该类材料。但是碲化物基块体材料的平均ZT值仍一直徘徊1左右,热电性能还不能达到大规模商业化应用的水平,所以进一步研究提高碲化物基热电材料的综合性能及其器件的转化效率对热电材料的大规模应用具有重要的意义。相关研究表明热电材料的纳米化以及纳米第二相的引入是实现热电材料微结构调控提升其热电性能的有效途径之一。本文以碲化物基热电材料(Sb2Te3,Bi2Te3,AgSbTe2,(Bi,Sb)2Te3)为研究对象,首先,采用水热法结合放电等离子体烧结(SPS)工艺制备热电基体材料。通过水热合成工艺条件和烧结工艺的优化,获得了高质量的热电纳米粉体和较高性能的热电基体材料。在上述基础上,通过引入纳米颗粒银包铜(Cu@Ag)、一维材料碳纳米管、二维材料石墨烯以及MXene等低维纳米材料,进一步提升碲化物基热电材料的热电性能。系统研究了低维纳米材料的引入方式、复合量等因素对碲化物基热电材料性能的影响,成功获得了性能优异的碲化物基复合热电材料。最后,将性能最好的复合热电材料加工制备了热电器件,器件转化效率有了大幅度提升,达到了7.8%。本论文主要研究工作如下:(1)通过研究水热制备工艺条件对碲化物基热电粉体物相、形貌等的影响,确立最佳制备工艺条件,成功制得高质量Sb2Te3、Bi2Te3、(Bi,Sb)2Te3以及AgSbTe2纳米粉体。采用放电等离子体快速烧结技术(SPS)对粉体进行烧结得到热电块体材料,考察了不同烧结工艺对热电性能的影响。研究发现,由于Sb2Te3纳米片沿压力方向的择优取向排布,使得Sb2Te3沿面外方向呈现类单晶电导和多晶热导,最终在525K沿面外方向的ZT高达1.1。通过将一次SPS烧结Sb2Te3块体机械破碎后进行二次烧结,得到的Sb2Te3块材由于晶粒取向度降低而使得沿面内和面外方向的热电性能接近。以水热法制得的Bi2Te3纳米粉体为原料,当烧结温度为350℃、70MPa得到的Bi2Te3热电性能最优。当x=0.4时制得BixSb2-xTe3材料的电输运性能最佳;同时,Bi0.4Sb1.6Te3纳米片沿压力方向取向排布最终使其ZT沿面外方向最高,以水热法制得的AgSbTe2(AST)纳米粉体,当烧结温度为440℃,烧结压力为50MPa时得到的块体材料性能最佳。纳米热电粉体以及较高性能块体材料的稳定制备为热电复合材料的制备与研究奠定了良好的基础。(2)碲化物基热电粉体由于表面缺乏大分子基团而在溶液中分散性差且与纳米颗粒第二相易沉淀分相,容易产生分散不均匀的问题。本研究采用了“超声分散-闪冻-冷冻干燥”的复合方法,实现了两相均匀复合,并且结合SPS技术,成功制备了N型Cu@Ag/Bi2Te3和P型Cu@Ag/Bi0.4Sb1.6Te3复合材料。研究发现Cu@Ag纳米颗粒可以有效抑制基体晶粒的长大,从而有效降低了热导率;在N型复合热电材料中,Cu@Ag中的Cu原子在Bi2Te3中更容易插层,提供层间导电通道,提升了基体的载流子迁移率以及Seebeck系数,最终当Cu@Ag复合量为1vol%时,Bi2Te3复合材料热电性能最佳,最高ZT为0.69。而在P型Bi0.4Sb1.6Te3复合热电材料中,Cu@Ag中的Cu原子则更多是掺杂,Cu原子取代了Sb,为基体提供更多的载流子浓度,同时,Cu@Ag的引入可以有效抑制基体双极扩散,提升高温段的热电性能,使得Cu@Ag/Bi0.4Sb1.6Te3复合材料的最佳热电性能调节到了中温区,当Cu@Ag复合量为1vol%时475K达到0.95。(3)针对碳纳米管、石墨烯等一维、二维碳材料作为纳米第二相复合时自身容易发生团聚无法实现均匀分散的问题,本文提出了水相自组装复合方法。以AgSbTe2为基体,采用该复合方法并结合SPS烧结工艺,得到了第二相均匀分布的CNTs/AgSbTe2和rGO/AgSbTe2复合热电材料。该方法利用复合相与基体间的静电作用力,成功解决了一维和二维碳材料在热电材料基体中难以分散的问题,且在复合过程中不会对基体和第二相造成破坏。研究结果表明,当CNTs复合量为0.5vol%时,CNTs/AgSbTe2的ZT值最高达到1.03,比基体提升了43%;当rGO复合量为0.9vol%时,rGO/AgSbTe2复合材料的最大ZT为1.25,比基体提高了69%。同时,研究还发现石墨烯在基体中的均匀分散有效地减缓了第二相Ag2Te的析出,提高了基体材料的稳定性。(4)通过离子插层剥离合成了新型二维MXene材料Ti3C2Tx。对Ti3C2Tx进行热稳定性分析结果表明,Ti3C2Tx在碲化物烧结温度范围内可稳定存在。在此基础上,通过水相自组装的复合方法实现了二维材料Ti3C2Tx(T为-OH,=O,-F)在基体Bi0.4Sb1.6Te3(BST)中的均匀分散,结合SPS技术成功烧结制备了Ti3C2Tx/BST复合材料,并利用Ti3C2Tx表面功函数可调性,优化基体BST热电性能。作为对比采用同样的方法制备了rGO/BST热电复合材料。研究发现,当Ti3C2Tx的复合量为1vol%时,热电性能最佳,ZT值最高为1.31,平均ZT高达1.23,比BST基体提升了17%。对比同等复合量的rGO与MXene对基体BST热电性能的影响发现,由于rGO其自身高热导率和高密度缺陷,最终导致rGO/BST热导率的急剧上升,电导率下降,当复合量均为1vol%时,二维材料MXene对热电性能的调控作用明显优于rGO,说明新型二维MXene材料对热电材料来说是一种非常有效的纳米复合第二相材料。引入MXene相可以提高基体热电性能是因为其功函数会随着表面端基氧含量的增加而增加,通过改变氧含量实现界面处的能带弯曲,增强低能量载流子的散射,提升Seebeck系数,其高导电性又可以在异质界面处形成空穴注入,增加基体的电导率。另外,纳米片Ti3C2Tx与BST晶粒间新形成的大量界面会强烈散射中高频声子,极大的降低晶格热导率,从而实现了热、电输运的综合调控,提升了热电性能。以MXene/BST为P型端,商用Bi2Te2.7Se0.3为N型端制备得到了热电器件,该器件在热端温度为523K、温差为237K下,实现了高达7.8%的热电转换效率,大幅提升了碲化物基热电器件的性能。本研究采用水热法成结合SPS工艺成功制备得到了较高性能的碲化物热电基体。通过纳米颗粒银包铜(Cu@Ag)、碳纳米管、石墨烯以及新型二维材料MXene等纳米第二相的引入,获得了高性能的碲化物基热电材料,同时制得的热电材料器件转化效率也得到了大幅提升,有望推动热电材料的进一步大规模商业化应用。另外,本工作提出的“水相自组装”以及“超声分散-闪冻-冷冻干燥”等均匀引入纳米第二相的复合方法,可为其他复合热电材料的制备和开发提供一种新的思路。
王子明[2](2019)在《双金属(Ni-Ag、Cu-Ag)纳米粒子制备与导电性能研究》文中研究说明随着电子工业的不断发展,电子材料在工业生产中扮演着越来越重要的作用。其中,金属导电纳米以其独特的性能优势在工业领域中具有极为重要的地位。优异的电导率及低廉的价格是金属导电纳米材料的研制目标。目前的工业生产中应用最为广泛的纳米导电材料为Ag基纳米导电材料,Ag作为导电性能最为优异的金属具有极大的应用价值。然而,Ag基纳米材料存在成本较高的缺点。因此,Ni基、Cu基纳米粒子成为了首要的替代产品。目前制备金属基纳米粒子的方法以化学法为主。存在反应过程复杂,生产速率低,产物不纯净,反应物存在污染等诸多缺点。相比之下,直流电弧等离子体法作为有效的纳米材料制备方法,具有产物纯净,可以大规模量产等优势。利用直流电弧等离子体法制备出Ni基、Cu基纳米粒子并应用于导电性能具有极大的工程指导意义。本文利用直流电弧等离子体法,制备多种成分的Ni基、Cu基纳米粒子。并以其为原材料制备导电样品,探究其实际应用过程中的导电性能。具体实验内容如下:一、利用直流电弧等离子体法制备纯Ni、纯Cu纳米粒子。利用XRD、TEM检测手段表征纯净纳米粒子的基本结构特征;将纳米粒子压制成导电薄片,分别测试两种纳米粒子的本征导电性能;以获得纳米粒子为到导电剂,遵循既定工艺制备导电样品,测试导电样品不同实验条件下的电学性能变化。实验结果表明:制备的Ni、Cu纳米粒子产物纯净,形貌均匀。其本征导电性能及以其为原料的制备出的导电样品的导电性能仍有提升空间。二、以上述实验结果为参考,通过加入适量Ag元素对制备的Ni基纳米粒子进行电学性能改善。实验中分别以质量比5:1、10:1、15:1的Ni、Ag微米粉末为原料,利用直流电弧等离子体法制备Ni-Ag双金属纳米材料。并遵循同样的制备工艺,对Ni-Ag纳米粒子与纯Ni纳米粒子的性能进行对比。实验结果表明:由于蒸发速率的不同,利用直流电弧法制备Ni-Ag复合纳米粒子的产物成分与原料成分存在差异;制备的双金属纳米粒子物质纯净,没有形成复杂的Ni、Ag化合物;经Ag元素改善的Ni基纳米粒子的导电性能得到明显的提升:其中25MPa下压制的薄片电阻率可达2.18 x 10-5Ω?cm;利用高温烧结法在450°C条件下制备的烧结体电阻率达1.83 x 10-3Ω?cm;SEM电镜结果显示,烧结温度的提高有利于导电样品内部导电网络的形成,促进了样品导电性能的提升。三、以Ni-Ag复合纳米粒子的制备工艺为参考,制备Cu-Ag复合纳米粒子。测试不同条件下制备的样品的物理性能。实验结果表明:利用直流电弧法制备的Cu-Ag复合纳米粒子中Cu和Ag元素形成了固溶,有利于两种元素的均匀混合;经Ag元素改善的Cu基纳米粒子的导电性能也得到明显的改善,减少了Cu元素由于表面氧化而带来的电学性能的下降;直流电弧等离子体法是一种有效的制备双金属纳米粉体的物理方法,具有一定的工程应用意义。
王东星[3](2019)在《金属(Sn、Ag、Cu)/碳纳米管复合粉体制备及其电子输运性能研究》文中研究说明随着电子器件的微型化和智能化发展,导电纳米材料将广泛应用于柔性电极、传感器、电子封装、微波吸收、电磁屏蔽等领域。金属纳米材料表现出独特的物理和化学性能,同时也为纳米尺度金属与碳材料的复合化带来了新挑战和新机遇。常规金属纳米化导致的电子输运方式变化、以及复合化所带来的可调控电学性能,为新型电子元器件提供了重要的材料基础,是当今材料研究的热点领域之一。本文以导电金属Sn、Ag、Cu为研究目标,碳材料为复合组元,采用高温等离子体合成核/壳型金属纳米粒子、以及金属/碳纳米管复合粉体材料(Sn@CNTs、Ag@C/MWCNTs、Cu/CNTs)。研究了纳米结构在非平衡条件下的成核与长大规律,通过电阻率与温度变化关系揭示其本征电子输运方式、复合化体系电学性能调控机制,以及壳层厚度、微观结构、形貌与界面特征对电性的影响。在此基础上,测试了三种金属/碳纳米管复合粉体在微波频段电磁参数及吸波性能,分析其电磁损耗机制。主要研究内容及结果如下:(1)对于不同壳层厚度的两种Sn纳米粒子,在超导转变温度Tc~300 K温度范围内,均按Bloch-Gruneisen(BG)模式通过电子-声子耦合进行电子扩散传导,随着氧化物壳层厚度增加,粒子中结构散射因素明显增强,从而阻碍电子传导;当低于Tc时,电子受制于量子扰动而诱发隧道效应,两种粒子均出现超导现象;由于增强的表面电子-声子散射效应,两种粒子的超导临界转变温度(3.98 K和4.15 K)略高于其块体Sn(3.73 K)。在2~300 K温度范围内,Ag和Cu两种纳米粒子中的电子同样表现为BG输运模式。由于纳米粒子表面键合缺失以及特殊的核-壳界面,引发表面声子软化,并导致声子模式和振动频率的改变,计算得到Ag、Cu两种纳米粒子的德拜温度(158 K和296 K)明显低于其块体金属(235 K和343 K)。通过计算获得Ag、Cu两种纳米粒子中电子平均自由程分别为138 nm和55 nm,体现了纳米粒子的电子输运特点。(2)原位组装的Sn@CNTs、Ag@C/MWCNTs、Cu/CNTs三种复合粉体均经历气-液-固(VSL)成核与长大过程,金属组元充当CNTs生长的催化剂。由于Sn晶体(100)晶面具有最大原子数密度(0.2695 atoms/A2)及最大表面能,具有热力学不稳定性,因此在周围甲烷裂解形成的饱和碳原子作用下,Sn纳米晶体沿着[100]晶向择优生长,形成一维结构Sn纳米棒;与此同时,由于Sn金属自身催化作用,促进其表面吸附碳原子的扩散生长,形成碳纳米管结构并包裹棒状Sn纳米晶体。金属Ag和Cu亦表现出较强的催化能力,两者(111)晶面具有最低吸附原子扩散势垒(Ag~0.20 eV、Cu~0.07 eV),周围饱和碳原子在(111)晶面上发生吸附与扩散,并生长为多壁碳纳米管结构,最终形成Ag@C/MWCNTs和Cu/CNTs纳米复合粉体。(3)对于Ag@C/MWCNTs和Cu/CNTs两种复合粉体,在2~300 K温度区间内均表现为电子变程跳跃传导(VRH),分别在5.4 K和10.7 K发生由Mott-David(MD)VRH到Shklovskii-Efros(SE)VRH的模式转变。计算表明,两种复合粉体的库伦能隙AC分别为0.05 meV和0.14 meV小于纯碳纳米管的1~3 meV。对于Sn@CNT NRs复合粉体,在超导转变温度3.69 K以上,电子以MD变程跳跃模式传导;当低于3.69 K时,发生半导体-超导体转变,这是由于形成的Sn/CNT/Sn约瑟夫森结,诱导电子耦合成对并遂穿约瑟夫森结所导致。实验结果表明,电子在遂穿过程中被核-壳界面所部分反射,计算获得的结电阻RN≈=0.5 Ω。(4)将Sn@CNT NRs、Ag@C/MWCNTs和Cu/CNTs三种复合粉体,以不同的填充比率与石蜡基体混合,测试其电磁波吸收性能。结果表明,在50 wt.%的填充量时,Sn@CNTs/石蜡复合材料最小反射损耗值为-43.5 dB,出现在10.2 GHz处,有效吸收带宽为3.5 GHz;Cu/CNTs/石蜡复合材料最优吸收性能(-46.7 dB)出现在7.8 GHz处,有效吸收带宽为3.2 GHz;Ag@CNTs/石蜡复合材料的吸收性能相对较弱,在15.8 GHz处达到-40.3 dB,有效吸收带宽为2 GHz。三种复合粉体均表现出较好微波吸收性能,源于其中碳纳米管的优异介电损耗能力,碳纳米管自身弯曲扭折以及表面缺陷成为极化中心,有助于形成大量等效电偶极子,提高了材料整体的吸波性能。作为非磁性金属,强导电Sn、Ag、Cu组元促进局域导电能力,增强材料内部电磁波多重散射,进而提供了更多吸收与损耗几率,提高复合体系的吸波性能。
余艺平[4](2018)在《LaB6多晶阴极材料的制备及掺杂改性研究》文中指出电推进技术的飞速发展对高性能、长寿命的阴极材料提出了极为迫切的需求。LaB6多晶材料由于具有电子逸出功低、蒸发速率小及化学性能稳定等特点,被认为是电推进极佳候选阴极材料。但当前商业级LaB6多晶材料由于原料粉体粒径粗大、易团聚及杂质多等不足,材料面临致密度低、晶粒粗大及热发射电流密度小等问题,限制了其在电推进空心阴极上的应用。基于此,本课题先采用熔盐法合成获得了粒径均一、高分散及高纯度的La B6纳米粉体,然后再经烧结制备得到了高致密、细晶粒及具有(100)择优取向的LaB6多晶材料,最后还采用其他稀土金属元素(Re)对LaB6进行掺杂改性,进一步提高了LaB6多晶材料的热电子发射性能。主要内容如下:创新了制备LaB6纳米粉体的熔盐法新工艺。首先,设计了以La Cl3为镧源,以NaBH4为硼源,以LiCl-KCl共晶盐为熔盐介质的熔盐反应体系,并从理论热力学方面论证了反应的可行性;其次,探究了熔盐法工艺条件对LaB6纳米粉体的影响,发现随着反应温度的升高,LaB6粉体粒径增大,其形貌会由球形向立方体形、多面体形逐渐转变;随着反应时间的延长,LaB6粉体粒径会增大,但超过一定时间后,LaB6粉体会发生沉降团聚,甚至溶解;随着熔盐含量的增多,LaB6粉体更易结晶长大,其分散性也更高;随着反应物中硼源含量的增加,La B6粉体的粒径会变小,形貌由立方体状向球形状转变。最后,总结出熔盐法制备LaB6纳米粉体的较优工艺条件为:反应温度为800℃,反应时间为1 h,反应物体系与熔盐介质体系的质量比为1:10,镧源与硼源的摩尔比为1:6。系统分析了LaB6纳米粉体的物理特性和合成机理。在物理特性方面,LaB6纳米粉体形貌规则,为立方体状,粒径细小均一,平均粒径仅为90 nm,分散性好,单个LaB6颗粒为单晶,杂质少,纯度达到99.60 wt.%,克服了目前商业级La B6微米粉体存在的形貌不规则、粒径粗大、易团聚及含杂质等不足。在合成机理方面,熔盐法合成La B6纳米粉体的反应机制为NaBH4先热分解形成Na、B和H2,然后Na、B再与La Cl3反应生成LaB6;其形成机制为“溶解-析出”机制,具体过程主要包括两个阶段:形核和生长,形核过程主要受液态熔融盐中生成的LaB6过饱和度影响,而生长过程主要受LaB6自身的晶体结构特征和外部生长条件影响。突破了高致密、细晶粒及(100)择优取向的LaB6多晶材料的烧结制备。首先,以LaB6纳米粉体为原料,经热压烧结制备得到了相对密度和平均晶粒尺寸分别为96.56%、5.30μm的HN-La B6多晶材料,比现有宇航商用级HM-LaB6多晶材料分别提高了近9%和减小了近3.5倍,而且HN-LaB6在平行于烧结压力的方向上,还形成了具有低电子逸出功的(100)择优取向。性能研究表明,HN-LaB6的电阻率、显微硬度、弹性模量及电子逸出功分别为22.23±0.05μΩ·cm、30.96±1.92 GPa、358.93±20.45 GPa及2.80 eV,比HM-La B6分别提高近2倍、4倍、2倍及降低11%。其次,为进一步减小材料的晶粒尺寸,以La B6纳米粉体为原料,经放电等离子烧结制备得到了SN-LaB6多晶材料,其相对密度为95.75%,与HN-LaB6基本相当,还具有(100)择优取向,而且其平均晶粒尺寸仅为2.83μm,比HN-La B6减小了近1/2。性能研究表明,SN-La B6的电阻率和电子逸出功分别为31.63±0.10μΩ·cm和2.73 eV,比HN-LaB6分别提高近1.4倍和降低近3%。最后,分析认为相对密度的提高、晶粒尺寸的减小及晶粒的择优取向是改善LaB6多晶材料性能的关键因素。探索了Ce、Sm元素对LaB6多晶材料的掺杂改性。首先,采用熔盐法制备得到了三元La1-xRexB6单相固溶纳米粉体,其为近球状或近立方体状,粒径均一,平均粒径在50 nm~80 nm之间,粉体的晶格常数随着Ce/Sm含量的增多而减小。其次,以La1-xRexB6纳米粉体为原料,经热压烧结制备得到了单相固溶La1-xRexB6多晶材料,其相对密度介于97.05%~98.89%,与HN-LaB6基本相当,而且La1-xCexB6多晶材料均具有较强的(100)择优取向,而La1-xSmxB6多晶材料的(100)择优取向趋势则会随Sm含量的增加而减弱。最后,研究了不同掺杂元素对LaB6多晶材料的性能影响,发现固溶掺杂Ce、Sm元素均提高了LaB6的电阻率和降低了LaB6的显微硬度、弹性模量,但不同的是掺杂Ce元素能够有效改善LaB6的热电子发射性能,且最佳Ce元素掺杂含量的材料体系为La0.6Ce0.4B6多晶材料,其电子逸出功仅为1.85 eV,比HN-LaB6的电子逸出功降低了约34%,而固溶掺杂Sm元素则会造成LaB6的电子逸出功增大。
彭楚才[5](2017)在《电爆炸法制备纳米粉体及其机理研究》文中进行了进一步梳理纳米粉体是指尺寸为1nm~100nm的超微粒子,它介于单个原子、分子与宏观物体间,是一种典型的介观体系。由于其具备独特的力学、磁学、电学、热学及光学性能,在国防科技、生物医学、电子工业、新能源等许多领域显示出的巨大潜在应用前景。如利用纳米金属粉末对电磁波特殊的吸收作用,可大大提高军用材料的隐形性能;纳米金属陶瓷涂层表现出高韧性、高强度、抗热障以及强耐磨损特性,被广泛地应用于航天、航空和航海领域。因此,对纳米粉体材料的制备技术和相关机理、性能的研究成为当前研究的热点问题。电爆炸法是指利用强脉冲电流将导体丝加热到气化甚至等离子体状态,并在一定的介质(如惰性气体、水等)环境下冷凝成纳米颗粒方法,部分纳米粉体的制备还涉及与介质的化学反应、介质中元素析出等现象,是一种新兴的纳米粉体材料制备技术。系统地研究电爆炸法的基本原理以及高温高压下纳米粉体的形成机理对于拓宽电爆炸法在纳米材料制备方面的应用和提高产品质量具有重要的工程研究意义。同时,电爆炸法还涉及到电磁学、热力学、材料学等学科内容,对其进行研究有利于促进上述学科的交叉与融合,故还具有重要的科学研究意义。本文的研究工作主要包括以下几个方面:研制了一种用于纳米粉体制备及其过程量探测的电爆炸实验和测试系统。该系统主要由脉冲放电装置、粉体收集装置以及爆炸参数探测装置组成,能够实现对介质环境、电路参数以及爆炸丝材料参数进行有效的控制。同时还能够对电爆炸过程中的脉冲电流、电压以及爆炸冲击波进行有效的测试,为理论模型的建立提供充分的实验依据。对电爆炸过程及其形成机理进行了分析。以实验观测到的脉冲放电过程中爆炸丝两端电流、电压变化为依据将电爆炸过程分为三个阶段:稳定加热及相变阶段、气化和爆炸形成阶段以及爆炸产物扩散冷凝阶段。结合趋肤效应、热效应以及电磁箍缩效应对电流加热相变过程中的电、磁、热、力场进行了分析。通过对气化开始之后电流分布特征、压力分布特征以及不稳定性发展特征的分析,研究了爆炸初期压力突变的产生方式。研究表明爆炸初期的压力突变是由于爆炸丝内液态部分的电流中断,磁压消失,热压释放所引起。用电爆炸法实现了金属、金属氧化物、碳包覆金属纳米粉体以及碳纳米材料的制备。并基于实测的电流、电压计算了每一种材料的电阻变化及沉积能量特性。通过透射电子显微镜(TEM)对爆炸产物的形貌进行了观察,利用XRD研究了产物的成分及平均颗粒尺寸,并总结了纳米粉体的形成机理。研究表明:电爆炸法制备纳米粉体是一个“自上而下”与“自下而上”相结合的过程,其基本步骤包括基本微粒的形成、生长物质的产生及凝核、生长物质被吸附到晶核表面和固相生长及再结晶。分别以铜、氧化锆以及碳包覆金属纳米粉体的形成过程为例,将晶粒的生长过程总结为三种类型:自由结晶生长、固态再结晶生长以及分子重构生长。将大量对比实验的数据与电爆炸过程以及纳米粉体的凝核及生长机理相结合,分析了介质环境、电路参数以及爆炸丝材料特征三大因素对电爆炸法制备纳米粉体的影响。研究表明:电路参数以及材料尺寸在“自上而下”(金属丝蒸发)的过程中对能量的沉积密度起着重要影响作用,介质环境以及爆炸丝本身的材料特征在“自下而上”(爆炸产物的凝核生长)的过程中发挥着关键性作用。因此,在利用电爆炸进行纳米粉体制备的时候要综合考虑三大因素的影响,根据具体的产物类型和实验目的选择合适的实验参数。
郑双双,田震,周也[6](2012)在《微波等离子体技术在纳米粉体中的应用》文中研究说明介绍了微波等离子体技术制备纳米粉体的原理和特点,综述了微波等离子体在纳米粉体中的应用情况。
邹敏明,严密,尚福军,史洪刚,田开文,黄伟,苏继红[7](2011)在《热等离子技术在纳米粉制备中的应用》文中研究说明热等离子技术已广泛应用于纳米粉制备,其制备的纳米粉具有球化率高、纯度高、粒度分布窄等特点。介绍不同热等离子技术的原理及其在纳米粉制备中的应用,分析热等离子制备纳米粉技术的优缺点,并展望热等离子体制备纳米粉的发展趋势。
肖承京[8](2010)在《多尺度Bi2Te3系热电材料的制备及性能优化研究》文中研究指明作为室温附近热电性能最好的热电材料之一,Bi2Te3系材料在国防、医疗、微电子、航空航天等诸多领域有广泛应用前景。但传统的Bi2Te3系块体材料的热电性能一直在一个比较低的水平徘徊。随着纳米技术的飞速发展,热电材料正面临新的发展机遇。研究表明,Bi2Te3系纳米热电材料,包括纳米量子点、纳米线、纳米薄膜和块体纳米材料,热电性能可望大幅度提高。在对Bi2Te3系热电材料的国内外研究现状、发展趋势详细调研的基础上,提出了本文的研究目的、意义及研究内容,拟从纳米颗粒、纳米薄膜以及块体材料三个方面研究多尺度Bi2Te3系热电材料的制备工艺及其热电性能。采用电化学原子层外延(ECALE)、微波辅助湿化学方法(MAWCS)、机械合金化(MA)结合等离子活化烧结(PAS)和热压烧结(HP)方法分别了制备纳米薄膜、纳米颗粒和块体Bi2Te3系热电材料。通过X射线衍射分析(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM),能谱分析(EDS),高分辨透射电镜(HRTEM)等多种分析测试手段研究了材料的成分及组织结构;通过对带隙、Seebeck系数、电阻率、载流子浓度、迁移率及热导率等材料性能的测试考察了工艺条件对Bi2Te3系热电材料性能的影响,在此基础上优化了其热电性能。考察了Bi、Se在不同衬底及相互之上的欠电位沉积(UPD)特性,确定了Bi2Se3化合物在多晶Pt和单晶Au衬底上的ECALE沉积工艺,在上述衬底上成功沉积了Bi2Se3纳米薄膜。组织结构分析表明:在多晶Pt衬底上经400个稳定ECALE循环获得了平整的正交结构Bi2Se3薄膜;单晶Au衬底上200个循环获得菱方Bi2Se3薄膜,薄膜由大量垂直衬底的纳米片构成。二者的物相和形貌差异主要源于衬底表面状态和单循环沉积量。红外光谱分析发现Au衬底上沉积的Bi2Se3薄膜能隙发生蓝移。利用微波辅助湿化学法成功合成了二元Sb2Te3纳米片、Sb2Se3纳米棒。探讨了微波合成条件对产物组成的影响,分析了微波辅助合成中的反应机制及合成粉体微观形貌的生长和调控机制。Sb2Te3化合物为六角形纳米片,TEM和SAED及HRTEM分析证实纳米片为菱方结构,纳米片沿垂直于z轴的六个边向外扩张生长。Sb2Se3化合物呈纳米棒状,正交结构Sb2Se3晶体三个方向上的生长速率不一致,导致纳米棒沿[001]方向进行一维生长。采用MAWCS方法首次合成了Bi0.4Sb1.6Te3和Bi2Te2.5Se0.5三元化合物固溶体纳米粉体,探讨了反应环境中碱性强度和还原剂对合成反应的影响,发现在一定的KOH与KBH4配合量下可以得到目标三元化合物。利用表面活性剂可获得Bi0.4Sb1.6Te3纳米片,Bi2Te2.5Se0.5在无表面活性剂条件下也能获得六角形纳米片结构。将MAWCS合成的Bi0.4Sb1.6Te3纳米片掺入MA合成的Bi0.4Sb1.6Te3粉体进行纳米复合后热压成型,研究了不同纳米片掺入比例对材料热电性能的影响。纳米片的加入能显着降低声子热导率,加入7.5wt.%纳米片后样品热导率比未复合样品下降7.2%,声子热导率下降9.8%,室温下7.5wt.%掺入比例的样品有最大ZT值(1.31)。采用MA-PAS制备了P型Bi0.4Sb1.6Te3块体材料。探讨了PAS工艺对材料性能的影响,发现平行压力方向的热电性能要优于垂直压力方向。考察了不同烧结温度对材料热电性能的影响,653K烧结的样品在323K下具有最大功率因子和Seebeck系数,分别为5.7x10-3W·m-1·K-2和244.8μV·K-1,653K烧结样品具有最大的ZT值1.42(T=323K)。TEM观察到PAS烧结样品中存在孪晶,晶粒内部具有明暗相间的层片条纹。HRTEM观察条纹处存在晶格扭曲和晶格缺陷,说明这些层片条纹是由晶内微观应力造成的剧烈晶格畸变所导致的衬度差别。晶格畸变、晶内缺陷及纳米非晶区使晶格热传导受到强烈干扰,导致热导率下降,热电性能提高。
王博,刘淼,翟皖予,李翠霞[9](2009)在《等离子技术制备超细粉体的最新研究进展》文中研究说明介绍了等离子技术制备超细粉体的原理和特点,阐明了几种常见的等离子制粉设备的特点及其在合成纳米粉体材料这一领域的最新研究进展和应用概况,并展望了等离子体制粉的发展前景。
程曼丽,陈小立,唐晓亮[10](2008)在《等离子体技术在纳米粉体材料的研究进展》文中研究指明纳米粉体的显着特点是晶粒尺寸非常小,从而具有与普通块状材料不同的特性。其表现出来的表面效应、体积效应、量子尺寸效应等特性,使其在冶金、化工、电子、国防、航空等诸多领域具有广阔应用前景和极其重要的使用价值。等离子体技术因为其高效、节能、节水、环保等特点,已经引起各行各业研究者的热切关注。本文中综述了等离子体在制备纳米材料、对纳米颗粒表面改性方面的研究近况。
二、微波等离子体化学合成纳米粉体材料研究与应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、微波等离子体化学合成纳米粉体材料研究与应用(论文提纲范文)
(1)低维纳米相复合碲化物热电材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 热电材料的基本理论及研究进展 |
1.1 引言 |
1.2 热电材料概述 |
1.2.1 热电材料的三大基本原理 |
1.2.2 热电材料的热电输运基础理论 |
1.2.3 热电材料性能优化策略 |
1.3 碲化物基热电材料 |
1.3.1 碲化物热电材料的晶体结构 |
1.3.2 碲化物热电材料的研究进展 |
1.4 纳米复合热电材料及其制备方法 |
1.4.1 纳米热电材料 |
1.4.2 纳米复合热电材料 |
1.4.3 纳米热电材料常用的制备方法 |
1.4.4 纳米复合热电材料制备方法 |
1.5 本文的选题依据和研究内容 |
第二章 实验原料、设备及表征测试方法 |
2.1 实验主要试剂原料 |
2.2 实验主要仪器设备 |
2.3 材料的表征方法 |
2.3.1 X射线衍射(XRD) |
2.3.2 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM) |
2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
2.3.4 拉曼光谱(Raman) |
2.3.5 电子背散射衍射(EBSD) |
2.3.6 电子探针(EPMA) |
2.4 材料性能测试 |
2.4.1 密度测试 |
2.4.2 热扩散系数(λ) |
2.4.3 ZEM-3电输运性能(σ,α) |
2.4.4 改良小冲压试验法(MSP)测强度 |
第三章 碲化物热电材料的制备及其结构与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 Sb_2Te_3的制备及其性能研究 |
3.2.1 Sb_2Te_3热电材料的制备方法 |
3.2.2 不同碱类对Sb_2Te_3物相和形貌的影响 |
3.2.3 烧结温度及烧结压力对Sb_2Te_3热电性能的影响 |
3.2.4 Sb_2Te_3不同方向热电性能的研究 |
3.3 Bi_2Te_3的制备及其性能研究 |
3.3.1 Bi_2Te_3热电材料的制备方法 |
3.3.2 Bi_2Te_3纳米粉体的物相和形貌分析 |
3.3.3 烧结温度对Bi_2Te_3样品热电性能的影响 |
3.4 Bi_xSb_(2-x)Te_3 的制备及其性能研究 |
3.4.1 Bi_xSb_(2-x)Te_3 的制备方法 |
3.4.2 不同Bi掺杂量对Bi_xSb_(2-x)Te_3 热电性能的影响 |
3.4.3 Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3 热电性能的各向异性研究 |
3.5 AgSbTe_2 的制备工艺及其性能研究 |
3.5.1 AgSbTe_2 的制备方法 |
3.5.2 不同制备条件对AgSbTe_2的影响 |
3.5.3 不同烧结温度对AgSbTe_2热电性能的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 Cu@Ag复合碲化物热电材料的制备及其性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 Cu@Ag/Bi_2Te_3 复合材料的制备及性能研究 |
4.2.1 Cu@Ag/Bi_2Te_3 复合材料的制备 |
4.2.2 Cu@Ag/Bi_2Te_3 复合材料的性能研究 |
4.3 Cu@Ag/(Bi,Sb)2Te3 复合材料的制备及性能研究 |
4.3.1 Cu@Ag/Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3 复合材料的制备 |
4.3.2 Cu@Ag/Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3 复合材料的性能分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 低维碳材料复合碲化物热电材料的制备及其性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 CNTs/AgSbTe_2 的制备及其性能研究 |
5.2.1 CNTs/AgSbTe_2 复合材料的制备 |
5.2.2 CNTs/AgSbTe_2 复合材料的性能研究 |
5.3 rGO/AgSbTe_2 复合热电材料的制备及性能研究 |
5.3.1 rGO/AgSbTe_2 复合热电材料的制备 |
5.3.2 rGO/AgSbTe_2 复合热电材料的性能研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 MXene复合Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3 热电材料的制备及其性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 MXene的制备及性能研究 |
6.2.1 二维材料MXene及膜的制备 |
6.2.2 MXene的性能研究 |
6.3 MXene/Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3 复合材料的制备及性能研究 |
6.3.1 MXene/Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3 复合材料的制备 |
6.3.2 MXene/Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3 复合材料的性能研究 |
6.4 rGO/Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3 复合材料及与MXene复合材料性能对比 |
6.4.1 rGO/Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3 复合材料的制备 |
6.4.2 rGO/Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3 的微观结构与物相分析 |
6.4.3 rGO与 MXene复合材料热电性能对比分析 |
6.5 氨气热处理MXene/Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3 及性能分析 |
6.5.1 氨气热处理MXene/Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3 |
6.5.2 氨气热处理后MXene/Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3 的性能分析 |
6.6 MXene/Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3 热电器件的制备及性能研究 |
6.6.1 热电器件的制备 |
6.6.2 热电器件转化性能的评价与分析 |
6.7 本章小结 |
第七章 全文总结 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的研究成果 |
致谢 |
(2)双金属(Ni-Ag、Cu-Ag)纳米粒子制备与导电性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 绪论 |
1.1 纳米导电材料的研究现状 |
1.2 金属纳米导电材料 |
1.2.1 金属纳米导电材料概况 |
1.2.2 金属基纳米导电材料的性能特点 |
1.2.3 金属纳米导电材料的制备 |
1.2.4 金属纳米导电材料的应用 |
1.3 双金属导电纳米材料 |
1.3.1 双金属纳米导电材料的研究现状 |
1.3.2 双金属纳米导电材料的制备方法 |
1.3.3 双金属纳米导电材料的应用 |
1.3.4 双金属纳米导电材料目前存在的问题 |
1.4 研究目的与内容 |
2 实验方法 |
2.1 实验原料 |
2.1.1 金属纳米粒子制备所用原料及成分配比 |
2.1.2 电子墨水配制及样品烧结所用原料 |
2.2 实验设备 |
2.2.1 金属纳米粒子制备及性能分析所用仪器 |
2.2.2 电子墨水配制、样品烧结及性能分析所用设备 |
2.3 实验原理 |
2.4 实验方案与过程 |
2.5 实验表征方法与测试手段 |
3 纯Ni、纯Cu纳米粒子的制备与导电性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 纯Ni、纯Cu金属纳米粒子的物相分析 |
3.3 纯Ni、纯Cu纳米粒子微观形貌分析 |
3.4 纯Ni、纯Cu导电薄片的电阻率分析 |
3.5 纯Ni、纯Cu导电墨水烧结样品电阻率 |
3.6 本章小结 |
4 Ni-Ag双金属纳米粒子的制备与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 Ni-Ag双金属纳米粒子结构表征 |
4.2.1 Ni-Ag双金属纳米粒子的物相分析 |
4.2.2 Ni-Ag双金属纳米粒子的微观形貌分析 |
4.2.3 Ni-Ag双金属纳米粒子的EDS能谱分析 |
4.2.4 Ni-Ag复合纳米粒子的晶格常数分析 |
4.2.5 Ni-Ag复合粉体形成机理分析 |
4.2.6 复合粉体中元素含量分析 |
4.3 Ni-Ag复合纳米粒子的导电薄片的电阻率分析 |
4.4 Ni-Ag电子墨水烧结体性能表征 |
4.4.1 Ni-Ag导电墨水烧结过程的热学性能分析 |
4.4.2 Ni-Ag导电墨水烧结样品的电阻率分析 |
4.4.3 Ni-Ag纳米粒子烧结体微观组织与形貌 |
4.4.4 Ni-Ag纳米粒子烧结体微区元素分析 |
4.5 本章小结 |
5 Cu-Ag双金属纳米粒子的制备与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 Cu-Ag双金属纳米粒子结构表征 |
5.2.1 Cu-Ag双金属纳米粒子物相分析 |
5.2.2 Cu-Ag双金属纳米粒子微观形貌分析 |
5.2.3 Cu-Ag双金属纳米粒子的EDS能谱分析 |
5.3 Cu-Ag复合纳米粒子的电学性能分析 |
5.3.1 Cu-Ag复合纳米粒子的导电薄片的电阻率分析 |
5.4 Cu-Ag电子墨水烧结体性能表征 |
5.4.1 Cu-Ag导电墨水烧结样品的电阻率分析 |
5.4.2 Cu-Ag纳米粒子烧结体微观组织与形貌 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(3)金属(Sn、Ag、Cu)/碳纳米管复合粉体制备及其电子输运性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 金属纳米粒子 |
1.1.1 金属纳米粒子的特性及其应用 |
1.1.2 金属纳米粒子的制备 |
1.1.3 金属纳米粒子中电子的输运机制 |
1.2 金属/碳纳米管复合材料 |
1.2.1 碳纳米管 |
1.2.2 金属/碳纳米管复合材料 |
1.2.3 金属/碳纳米管复合材料制备 |
1.2.4 金属/碳纳米管复合体系中电子输运行为 |
1.2.5 金属/碳纳米管复合材料应用 |
1.3 直流电弧等离子体法制备金属及其碳纳米管复合材料 |
1.3.1 等离子体简介 |
1.3.2 直流电弧等离子体蒸发法 |
1.3.3 直流电弧等离子体设备及其原理 |
1.4 本文研究的目的与内容 |
1.4.1 研究目的与意义 |
1.4.2 研究内容 |
2 核/壳型金属(Sn、Ag、Cu)纳米粒子的制备及其电子输运行为 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料与仪器设备 |
2.2.2 纳米粉体制备 |
2.2.3 结构、形貌及其电性能的表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 纳米粒子结构表征 |
2.3.2 纳米粒子电子输运行为 |
2.4 本章小结 |
3 金属(Sn、Ag、Cu)/碳纳米管复合粉体材料的制备及其电学特性 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料和与仪器设备 |
3.2.2 粉体的制备 |
3.2.3 结构、形貌及其电性能的表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 结构表征 |
3.3.2 样品的电子输运行为 |
3.4 本章小结 |
4 金属(Sn、Ag、Cu)/CNTs复合材料的吸波性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料与仪器设备 |
4.2.2 (Sn、Ag、Cu)/CNTs与石蜡复合体的制备 |
4.2.3 电磁参数的测定及计算原理 |
4.3 金属(Sn、Ag、Cu)/CNTs复合粉体材料的电磁特性 |
4.3.1 Sn@CNT NRs复合粉体的电磁波吸收性能 |
4.3.2 Ag@C/MWCNTs复合粉体的电磁波吸收性能 |
4.3.3 Cu/CNTs复合粉体的电磁波吸收性能 |
4.4 本章小结 |
5 结论、创新点及展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(4)LaB6多晶阴极材料的制备及掺杂改性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 空心阴极用热阴极材料的研究进展 |
1.2.1 热阴极材料的工作原理 |
1.2.2 难熔金属材料 |
1.2.3 钡钨阴极材料 |
1.2.4 六硼化镧材料 |
1.3 六硼化镧材料的研究现状及发展趋势 |
1.3.1 LaB_6材料制备工艺的研究现状 |
1.3.2 LaB_6多晶材料的最新发展趋势 |
1.4 熔盐法制备纳米粉体的研究进展 |
1.4.1 熔盐法制备纳米粉体的基本原理 |
1.4.2 熔盐法制备纳米粉体的研究现状 |
1.5 论文选题依据及研究内容 |
第二章 实验与研究方法 |
2.1 实验原材料与实验设备 |
2.2 实验过程 |
2.2.1 镧基稀土六硼化物纳米粉体的制备 |
2.2.2 镧基稀土六硼化物多晶材料的烧结制备 |
2.3 材料组成与结构分析 |
2.3.1 元素组成分析 |
2.3.2 物相组成与晶体结构分析 |
2.3.3 微观组织结构分析 |
2.3.4 热重-差热分析 |
2.3.5 密度与孔隙率分析 |
2.4 材料性能测试 |
2.4.1 物理性能测试 |
2.4.2 力学性能测试 |
2.4.3 热电子发射性能测试 |
第三章 LaB_6纳米粉体的熔盐合成工艺设计与优化 |
3.1 反应物体系的设计与选择 |
3.1.1 反应物体系的筛选 |
3.1.2 反应热力学分析 |
3.2 熔盐介质体系的设计与选择 |
3.3 熔盐法制备LaB_6纳米粉体的工艺研究 |
3.3.1 反应温度对熔盐法制备LaB_6纳米粉体的影响 |
3.3.2 反应时间对熔盐法制备LaB_6纳米粉体的影响 |
3.3.3 熔盐含量对熔盐法制备LaB_6纳米粉体的影响 |
3.3.4 反应物配比对熔盐法制备LaB_6纳米粉体的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 熔盐法LaB_6纳米粉体的物理特性与合成机理研究 |
4.1 熔盐法LaB_6纳米粉体的物理特性研究 |
4.1.1 LaB_6纳米粉体的形貌与微观结构分析 |
4.1.2 LaB_6纳米粉体的组成分析 |
4.1.3 LaB_6纳米粉体的表面特性 |
4.1.4 LaB_6纳米粉体的高温稳定性 |
4.2 熔盐法LaB_6纳米粉体的合成机理研究 |
4.2.1 La Cl3与Na BH4 在熔盐介质中的反应机理分析 |
4.2.2 熔盐法LaB_6纳米粉体的形成机制分析 |
4.2.3 熔盐法LaB_6纳米粉体的形核与生长机理分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 LaB_6多晶材料的烧结制备、结构与性能研究 |
5.1 热压烧结制备LaB_6多晶材料的研究 |
5.1.1 LaB_6纳米粉体的热压烧结过程分析 |
5.1.2 热压烧结制备LaB_6多晶材料的工艺优化研究 |
5.1.3 热压烧结制备LaB_6多晶材料的组成与微观结构特征 |
5.2 放电等离子烧结制备LaB_6多晶材料的研究 |
5.2.1 LaB_6纳米粉体的放电等离子烧结过程分析 |
5.2.2 放电等离子烧结制备LaB_6多晶材料的工艺优化研究 |
5.2.3 放电等离子烧结制备LaB_6多晶材料的组成与微观结构特征 |
5.3 LaB_6多晶材料的性能研究 |
5.3.1 LaB_6多晶材料的物理性能 |
5.3.2 LaB_6多晶材料的力学性能 |
5.3.3 LaB_6多晶材料的热电子发射性能 |
5.4 本章小结 |
第六章 Ce、Sm对 La B_6多晶材料的固溶掺杂改性研究 |
6.1 Ce、Sm对 La B_6多晶材料的固溶掺杂改性工艺设计 |
6.1.1 工艺方案设计 |
6.1.2 热力学分析 |
6.2 Ce对LaB_6多晶材料的固溶掺杂改性研究 |
6.2.1 熔盐法La(1-x)Ce_xB_6纳米粉体的组成与结构 |
6.2.2 热压烧结La(1-x)Ce_xB_6多晶材料的组成与结构 |
6.2.3 La(1-x)Ce_xB_6多晶材料的性能 |
6.3 Sm对LaB_6多晶材料的固溶掺杂改性研究 |
6.3.1 熔盐法La_(1-x)Sm_xB_6纳米粉体的组成与结构 |
6.3.2 热压烧结La_(1-x)Sm_xB_6多晶材料的组成与结构 |
6.3.3 La_(1-x)Sm_xB_6多晶材料的性能 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
(5)电爆炸法制备纳米粉体及其机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 纳米材料的发展及应用前景 |
1.1.1 纳米材料与纳米技术的发展 |
1.1.2 纳米材料的分类 |
1.1.3 纳米材料的性质及应用 |
1.2 纳米材料的制备技术 |
1.2.1 物理制备方法 |
1.2.2 化学制备方法 |
1.2.3 综合制备方法 |
1.3 电爆炸制备纳米粉体技术研究进展 |
1.3.1 电爆炸法制备纳米粉体材料的实验研究 |
1.3.2 电爆炸法的理论研究 |
1.3.3 电爆炸法的数值计算 |
1.4 本文的主要研究内容及研究意义 |
2 电爆炸法的实验装置及纳米粉体表征方法 |
2.1 纳米粉体的制备装置 |
2.1.1 电爆炸实验系统 |
2.1.2 脉冲电源及脉冲放电控制电路 |
2.1.3 爆炸箱及纳米粉体收集装置 |
2.2 电爆炸参数测量方法 |
2.2.1 脉冲电流测量 |
2.2.2 脉冲电压测量 |
2.2.3 电爆炸冲击波测量 |
2.3 纳米粉体的主要表征方法 |
2.3.1 透射电子显微镜 |
2.3.2 X射线衍射仪 |
2.4 本章小结 |
3 电爆炸的基本过程及形成机理 |
3.1 脉冲电流形成及相关参数计算 |
3.2 电爆炸的基本过程分析 |
3.3 电流加热过程分析 |
3.3.1 趋肤效应原理分析 |
3.3.2 热效应分析 |
3.4 电爆炸冲击波的形成机理分析 |
3.4.1 不稳定性分析 |
3.4.2 冲击波的产生机理 |
3.5 本章小结 |
4 几种典型纳米粉体的电爆炸制备方法及形成机理分析 |
4.1 水中电爆炸制备金属纳米粉体 |
4.1.1 铜丝水下电爆炸过程分析 |
4.1.2 铜丝水下电爆炸产物表征 |
4.2 空气中电爆炸制备氧化物纳米粉体 |
4.2.1 铜丝空气中电爆炸及产物分析 |
4.2.2 锆丝空气中电爆炸及产物分析 |
4.3 碳包覆金属纳米材料的电爆炸法制备 |
4.4 非金属丝电爆炸过程及产物分析 |
4.5 纳米粉体的形成机理 |
4.6 本章小结 |
5 电爆炸制备纳米粉体材料的影响因素及其作用 |
5.1 介质环境因素的影响 |
5.1.1 气体压强的影响及作用 |
5.1.2 介质状态的影响及作用 |
5.2 电路参数的影响 |
5.2.1 电感的影响 |
5.2.2 电容器充电电压的影响 |
5.3 爆炸丝材料特征的影响 |
5.3.1 材料几何特征的影响 |
5.3.2 材料类型的影响 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要研究成果与结论 |
6.2 创新点 |
6.3 进一步研究的方向和建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)微波等离子体技术在纳米粉体中的应用(论文提纲范文)
1 微波等离子体化学法制备纳米粉体的原理 |
2 微波等离子体化学法制备纳米粉体的特点 |
3 微波等离子体在纳米粉体中的应用 |
3.1 合成氧化物粉体 |
3.2 合成氮化物粉末 |
3.3 合成纳米复合材料 |
4 结语 |
(7)热等离子技术在纳米粉制备中的应用(论文提纲范文)
1 种类及特点 |
1.1 直流电弧等离子 |
1.2 感应等离子 |
1.3 微波等离子 |
1.4 转移弧等离子炬 |
2 应用 |
2.1 直流电弧等离子制备纳米粉体 |
2.2 感应等离子制备纳米粉体技术 |
2.3 微波等离子制备纳米粉体技术 |
2.4 转移弧等离子制备纳米粉技术 |
3 存在的一些问题及发展趋势 |
3.1 设备复杂、昂贵 |
3.2 产率较低, 生产成本高 |
3.3 制备的纳米粉需经后续处理 |
3.4 热等离子生产纳米粉技术还不完善 |
3.5 发展趋势 |
4 结束语 |
(8)多尺度Bi2Te3系热电材料的制备及性能优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 热电材料概述 |
1.2 提高热电性能的途径 |
1.3 新型热电材料研究概况 |
1.4 碲化铋系热电材料的研究现状及应用前景 |
1.5 本课题的研究意义 |
2 电化学原子层外延法制备Bi_2Se_3纳米薄膜 |
2.1 实验方法 |
2.2 Bi_2Se_3纳米薄膜在多晶Pt电极上的电化学原子层外延沉积 |
2.3 Bi_2Se_3纳米薄膜在单晶Au(111)上的电化学原子层外延沉积 |
2.4 本章小结 |
3 微波辅助湿化学方法制备Bi_2Te_3系纳米粉体研究 |
3.1 实验方法 |
3.2 Sb_2Te_3的微波辅助湿化学合成及表征 |
3.3 Sb_2Se_3的微波辅助湿化学合成及表征 |
3.4 (Bi,Sb)_2Te_3固溶体纳米粉体的微波湿化学合成及表征 |
3.5 Bi_2(Se,Te)_3固溶体纳米粉体的微波湿化学合成及表征 |
3.6 本章小结 |
4 纳米粉体复合碲化铋系材料的热压成型及其热电性能 |
4.1 实验方法 |
4.2 MA工艺合成Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_3纳米粉体 |
4.3 纳米粉体复合烧结P型(Bi,Sb)_2Te_3系材料的组织结构 |
4.4 纳米片添加量对P型(Bi,Sb)_2Te_3系材料热电性能的影响 |
4.5 本章小结 |
5 P型Bi-Sb-Te材料的MA-PAS成型及其性能 |
5.1 实验方法 |
5.2 活化电流对Bi-Sb-Te材料微观结构和热电性能的影响 |
5.3 烧结电流对Bi-Sb-Te材料热电性能的影响 |
5.4 烧结温度对Bi-Sb-Te材料热电性能的影响 |
5.5 本章小结 |
6 MA-PAS制备的P型Bi-Sb-Te材料的组织结构研究 |
6.1 实验方法 |
6.2 PAS烧结的Bi-Sb-Te合金的组织结构 |
6.3 本章小结 |
7 全文总结及展望 |
7.1 论文特色及创新点 |
7.2 全文总结 |
7.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1:攻读博士学位期间发表和待发表论文 |
四、微波等离子体化学合成纳米粉体材料研究与应用(论文参考文献)
- [1]低维纳米相复合碲化物热电材料的制备与性能研究[D]. 陆晓芳. 东华大学, 2020(03)
- [2]双金属(Ni-Ag、Cu-Ag)纳米粒子制备与导电性能研究[D]. 王子明. 大连理工大学, 2019(02)
- [3]金属(Sn、Ag、Cu)/碳纳米管复合粉体制备及其电子输运性能研究[D]. 王东星. 大连理工大学, 2019(01)
- [4]LaB6多晶阴极材料的制备及掺杂改性研究[D]. 余艺平. 国防科技大学, 2018(01)
- [5]电爆炸法制备纳米粉体及其机理研究[D]. 彭楚才. 南京理工大学, 2017(07)
- [6]微波等离子体技术在纳米粉体中的应用[J]. 郑双双,田震,周也. 山东化工, 2012(05)
- [7]热等离子技术在纳米粉制备中的应用[J]. 邹敏明,严密,尚福军,史洪刚,田开文,黄伟,苏继红. 兵器材料科学与工程, 2011(01)
- [8]多尺度Bi2Te3系热电材料的制备及性能优化研究[D]. 肖承京. 华中科技大学, 2010(11)
- [9]等离子技术制备超细粉体的最新研究进展[J]. 王博,刘淼,翟皖予,李翠霞. 陶瓷, 2009(02)
- [10]等离子体技术在纳米粉体材料的研究进展[A]. 程曼丽,陈小立,唐晓亮. 第七届全国颗粒测试学术会议、2008上海市颗粒学会年会论文集, 2008