液氮中电孤加热合成TiN纳米粒子

论文摘要

本文提出了在液氮中利用电弧加热合成TiN 纳米粒子的新型方法。该方法不使用真空与惰性气体,只用液氮形成保护气氛和TiN 合成气氛,并兼有冷却作用,因此方法设备简单,制备成本低,无污染,具有广阔的应用前景。本文采用直流电弧在液氮中制备了TiN 纳米粒子。通过选用不同的工艺参数,并通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及X 射线衍射(XRS)等诸多分析手段,对制得的TiN 纳米粒子的晶体结构、粒子形貌、平均粒径、粒度分布等性质进行了研究,得出了TiN 纳米粒子的平均粒径与粒度分布随电弧能量的不同而产生的变化规律。本文对液氮中电弧加热合成的TiN 纳米粒子的物化过程以及成核机理作了简单的探讨。作者还利用本套试验装置制备了镍、钢以及铜等单质的纳米微粒。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 纳米科学技术与纳米材料
• 1.1.1 纳米科学技术的现状与发展趋势
• 1.1.2 纳米材料的现状与发展趋势
• 1.1.3 纳米颗粒及其制备
• 1.2 TiN纳米粒子的制备及应用
• 1.2.1 氮化物纳米材料
• 1.2.2 TiN纳米粒子的制备
• 1.2.3 TiN纳米粒子的应用
• 1.3 论文的试验方法、研究内容及试验方案
• 1.3.1 试验方法
• 1.3.2 研究内容及预期目标
• 1.3.3 试验方案
• 第二章 试验材料、方法及设备
• 2.1 试验原料
• 2.2 试验装置
• 2.3 试验方法
• 2.4 TiN超微粒子的表征
• 2.4.1 样品的形貌分析
• 2.4.2 样品的粒度分析
• 2.4.3 样品的物相分析
• 第三章 试验结果及分析讨论
• 3.1 TiN粒子的形貌和尺寸
• 3.1.1 产物的形貌观察
• 3.1.2 产物的粒度分析
• 3.2 TiN粒子的物相分析
• 3.3 电弧能量对粒子粒径的影响
• 3.4 小结
• 第四章 TiN纳米粒子形成机理分析
• 4.1 TiN纳米粒子形成机理研究
• 4.1.1 物理化学过程
• 4.1.2 TiN纳米粒子形成机理
• 4.2 TiN纳米粒子的成核与长大
• 4.2.1 成核
• 4.2.2 成核速率
• 4.2.3 晶核长大
• 4.2.4 冷却
• 4.3 影响TiN纳米粒子形核率的因素
• 4.4 小结
• 第五章 其它纳米粒子的制备
• 第六章 结论
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 导师及作者简介