导读:本文包含了分散电弧论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:碳纳米管,电弧,分散,液体工质
分散电弧论文文献综述
敬成伟[1]（2019）在《基于电弧作用下碳纳米管分散方法研究》一文中研究指出随着对纳米技术研究的不断深入,纳米技术得到前所未有的发展,碳纳米管独特的结构及性质引起了极大关注。科研人员发明了多种碳纳米管制备方法,制备方法已趋于完善,且碳纳米管已实现工业化生产。但由于碳纳米管之间较强范德华力以及纳米材料团聚效应的存在,碳纳米管极易产生团聚现象,严重限制了碳纳米管性能的发挥。故提出了基于电弧作用下碳纳米管新的分散方法,具体如下:(1)针对碳纳米管目前现有的制备、分散以及应用,总结出限制碳纳米管应用技术的瓶颈主要为碳纳米管团聚现象的存在,并对现有改善其团聚现象处理技术进行归纳总结分析,发现存在分散效果差、对碳纳米管结构造成破坏、引入新的杂质以及使用强酸强碱不环保等不足之处;(2)借助急速爆发沸腾理论,总结提出一种新型的碳纳米管分散方法,首先将碳纳米管与液体工质混合均匀,使用电弧作为能量输入源,在高能量的刺激作用下混合工质中液体部分急速汽化,形成一定的压力场,在力的作用下打破碳管团聚体形态,使其得到有效分散;其次对实验中可控变量如液体工质的选择、碳纳米管与工质之间的混合比例以及金属电极种类进行多组实验研究,找出最佳分散条件为:使用去离子水作为液体工质、混合比例为1:7同时使用钨丝作为正极金属电极。(3)针对提出的基于爆发沸腾理论的碳纳米管分散方法进行了较为全面的实验以及理论分析,对实验中变量比如液体工质的选择、碳纳米管与去离子水混合比例、能流密度进行多组实验;使用扫描电子显微镜、拉曼光谱分析仪以及粘度测试仪对分散后的碳管进行表征,发现电弧分散前后碳纳米管结构依然保持完好,电弧分散碳纳米管水溶液具有更高粘度,确定当能流密度2 J/m~2·s时可达到最佳分散效果;探究电弧作用下分散碳纳米管具体机理,并建立电弧分散碳纳米管物理模型;(4)在使用去离子水作为液体工质、混合比例为1:7同时使用钨丝作为正极金属电极条件下,通过电弧分散得到了形态和分散程度较高的碳纳米管分散体。为验证分散后碳纳米管在实际应用中优势,借助环氧树脂为基体,将使用传统超声波作用下分散后的碳纳米管和基于电弧作用下分散后的碳纳米管做对比,发现电弧作用下分散碳纳米管在环氧树脂基体材料中分散更加均匀,同时复合材料具有更优秀冲击性能以及导热性能。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2019-04-16）
何燕,敬成伟,侯朝兵,罗亮[2]（2019）在《电弧法分散碳纳米管中不同金属电极的实验性研究》一文中研究指出基于电弧法分散碳纳米管技术的提出,为碳纳米管的分散开辟了气相分散的崭新路径。在提出的电弧法分散碳纳米管的理论基础之上,针对电弧法分散碳纳米管技术中不同金属电极对碳纳米管分散的影响、以及电弧放电对不同金属电极腐蚀的影响进行了实验研究,表征分析了不同金属电极分散的碳纳米管的微观形貌以及电弧对不同金属电极表面造成的影响,并通过对比分析选取出适合电弧法分散碳纳米管的金属电极。该研究为电弧法分散碳纳米管技术的深入研究打下了基础,并为金属表面的放电性腐蚀研究提供了依据。(本文来源于《功能材料》期刊2019年02期）
崔连雷[3]（2018）在《基于电弧激励下碳纳米管分散方法研究及关键装备的研发》一文中研究指出作为一种具有纳米线形貌下微骨架结构的一维纳米材料,碳纳米管(CNTs)以其优异的力学、电学、热学等性能吸引了国内外学者的广泛关注与研究。但随着科技的发展与研究的深入,发现碳纳米管由于其自身的小尺寸、大长径比和比表面积等特性以及碳纳米管间的范德华力和静电作用,在自然状态下极易产生团聚现象,因而带来了在实际生产应用中无法发挥单根碳纳米管所具有的优异性能的技术难题。因此,碳纳米管团聚问题仍是制约着其广泛应用并发挥其优异性能的技术瓶颈问题,碳纳米管分散方法及其技术的研究应用仍是碳纳米材料工业化应用中的迫切需求。本文针对上述问题,在本课题组创新性研究后提出的电弧法分散碳纳米管的基础之上,对该电弧激励下分散碳纳米管的方法进行了更加深入的研究,该方法可以直接将碳纳米管分散在空气环境中,并能够保持碳纳米管的完整性,比采用现有分散技术分散的碳纳米管具有更广阔的应用范围。本文主要对影响电弧法分散碳纳米管的因素进行了全面的分析和实验研究,主要实验研究了跃变工质种类、跃变工质与碳纳米管混合比例、碳纳米管混合电极密实度、金属电极种类及其与碳纳米管混合电极之间的放电距离和碳纳米管分散体捕集方式等的影响,并得到了基于电弧激励下分散碳纳米管方法的最优化条件。基于上述对电弧法分散碳纳米管诸多影响因素的实验研究,本文按照技术工艺要求、选取最优化的技术条件为研发依据,创新性的将电弧法分散碳纳米管技术应用于有望工业化分散碳纳米管设备中关键装备的设计与开发,其主要包括碳纳米管与跃变工质混合装置的设计、电弧放电装置的开发和阵列筛板捕集装置的初步设计等,对上述各装置的结构、功能按照已获得的技术条件的要求进行对应的开发和设计,并对各装置的重要零件及关键部分进行了选型校核计算。其中对更为关键的装置进行了多方案的结构设计,并运用Star-ccm+数值模拟软件对不同的结构设计进行仿真模拟分析,以指导对它们结构的选取与优化。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2018-04-20）
黄河激,潘文霞,吴承康[4]（2017）在《利用收缩扩张喷管实现电弧弧根气动分散》一文中研究指出电极烧蚀是影响电弧等离子体发生器寿命和性能的关键因素,这与电弧的近电极行为密切相关。相较于集聚型的弧根贴附,扩散型的弧根更利于减小热烧蚀,从而提高电极寿命并提高放电稳定性。弧根的贴附行为与电弧在电极壁面附近的输运特性以及弧根所受的气动力和电磁力相关。本文分析了利用收缩-扩张喷管实现弧根气动分散的关键影响因素。(本文来源于《第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集》期刊2017-07-26）
查俊[5]（2013）在《磁旋转电弧和分散电弧等离子体的实验研究》一文中研究指出电弧等离子体技术广泛应用于机械加工、冶金、化工、材料制备和环境保护等工业领域。由于其自收缩效应,电弧等离子体通常具有能量高度集中、体积小、参数梯度大的特点,而这也限制了电弧等离子体技术在工业中的应用,尤其在大面积的表面处理、薄膜制备和材料制备领域,这些特点对生产效率、产品的均匀性和稳定性都有不利的影响。磁旋转电弧可以对工质和弧室比较均匀的加热,提高电弧对工质的传热效率,并且能有效降低电极烧蚀,延长电极工作寿命。本文主要采用实验方法研究同轴电极(棒状阴极和圆筒阳极)等离子体发生器内磁旋转电弧的位形结构及特性、磁旋转电弧产生大面积均匀等离子体的机制、电弧分散的演化过程及分散电弧等离子体的特性,研究轴向进气、电弧电流、轴向磁场、电极材料、电极结构、发生器结构等条件对电弧位形结构、分散电弧等离子体参数的影响,主要研究内容和结果如下：随着电弧电流和轴向磁场的增加,电弧演化过程的位形结构依次表现为：螺旋电弧、局部分散的并联电弧伴随着阳极弧根的扩散以及最终完全分散的均匀等离子体。而阴极弧根则随着电弧对阴极的加热程度表现为从单点、多点到环状或在端面完全扩散。具体表现为：1)施加轴向磁场后,磁旋转电弧首先表现为典型的具有准稳定性螺旋型位形结构。由于电极对弧根粘滞阻力,螺旋弧柱处于“发展-破裂”的重复过程：随着电弧的旋转运动,电弧螺旋结构会得到发展；之后螺旋电弧会因弧柱对阳极壁面的击穿分流而破裂。电弧电压随之波动,其频率具有一定的稳定性；产生比较稳定的螺旋电弧的条件是较低的磁场、较低的电弧电流和较小的轴向气流。2)随着轴向磁场或和电弧电流的增加,收缩的电弧会局部分散。在氩气流量为3Nm3/h、200<I<400A,0.24<I·B<4.8A·T条件下(阳极弧室直径80mm),会出现多阳极弧根和并联双弧现象。多阳极弧根的形成机制是由于弧室内存在的分散的电弧等离子体在阳极壁面附近收缩而形成的。并联双弧是由两条部分分散的弧柱和对应的阳极弧根组成的；在其运行过程中,电弧电流可以在并联双弧之间相互转移；其中一个阳极弧根的消散标志了并联双弧的结束。3)随着轴向磁场和／或电弧电流的进一步增加,电弧分散面积增大直至充满整个弧室截面。其显着特点是：电弧温度降低,电场强度提高,电弧具有下降的V-I特性；平均电压随轴向磁场的增加而增加。分散电弧等离子体位形呈圆盘状,位于阴极侧面和阴极端面,而阴极侧面为弧柱的主要区域；电弧从阴极向阳极径向发展,轴向厚度先变窄,后变宽,电子温度逐渐降低。轴向磁场和电弧电流的增加以及轴向进气的减小会加快电弧的分散速度,提高电弧的分散程度。4)阴极弧根的位形主要与阴极温度相关,同时也与电弧分散程度相关。随着电弧旋转加热阴极,阴极温度逐渐升高,阴极端面的阴极弧根从单个驻留的收缩斑点发展到多个驻留的收缩斑点,斑点数目随轴向磁场上升而增加。其中收缩弧柱的弧根在各斑点旋转移动,而分散电弧则可以具有多阴极弧根。论文明确了磁旋转电弧产生大面积均匀稳定等离子体的机制是：轴向磁场驱动电弧高速旋转,与轴向进气的冷气流产生对流使收缩的电弧被分散,产生分散的电弧等离子体。等离子体高速旋转流动使其自身均匀和稳定,且维持扩散的阳极弧根在阳极弧室内角向均匀分布。在闭口式发生器中,轴向磁场增加到一定程度,可以造成磁旋转电弧逆阴极自磁场洛仑兹力方向移动,即电弧在轴向上后退。而且轴向磁场越大,电弧的后退距离越大。分析这种后退现象是由电弧旋转运动的加强引起的弧室内的流场改变形成的电弧轴向前后压差造成的；其后退平衡位置由电弧前后气压差以及阴极自磁场对其洛伦兹力共同作用决定。在较小电流(50-100A)下,随着电弧电流的增加,阴极弧根的电流密度、弧根半径、阴极表面温度增加；阴极表面电场强度减小。测量得到纯钨电极表面最高温度在3530-3790K之间,弧根附着处阴极表面温度近似呈指数分布：(Tmax为弧根中心处最高温度,r为距离阴极弧根中心最高温度处距离,A(I)在48.73-77.32K之间,H(I)在0.56～0.44mm之间)。阴极弧根电流密度和电场强度的分布也与之相关。利用测量的阴极温度分布,计算得到平均电流密度电弧在5.9～6.9×107A/m2,平均电场强度在9.17～7.26×107V/m之间,阴极弧根半径从0.51mm增加到0.68mm。在电弧电流50～100A,轴向磁感应强度0.01-0.02T条件下,平端面纯钨阴极附近的等离子体电子温度在16100-22500K之间,阴极电位降在19～23V之间；锥形阴极附近的等离子体电子温度要高于前者,在18000-26000K之间,阴极电位降要小于前者,在16-19V之间。两者的温度都随电弧电流的增加而增加,随轴向磁场的增加而减小；阴极电位降都随着电弧电流和轴向磁场的增加而减小。在形成扩散型阴极弧根时(100A,0.02T),等离子体电子温度显着降低,为1.61×104K；阴极电位降有所升高为20.54V,高于轴向磁场相同时I=50A,80A的收缩弧根的阴极电位降(20.24V,19.5V)。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2013-09-30）
査俊,焦凌云,白冰,王城,夏维东[6]（2013）在《大尺度磁分散电弧等离子体位形的静电探针诊断》一文中研究指出磁旋转电弧可以产生大面积均匀等离子体:磁分散电弧等离子体。利用快速移动水冷静电探针对大气压氩弧磁分散电弧等离子体进行了诊断,得到发生器弧室内的电子温度分布、电弧位形以及等离子体波动等信息。诊断结果表明:等离子体弧柱区呈圆盘状,并在轴向有较大扩张,弧柱区下游等离子体波动较大,为等离子体云与冷气团混合所致。将探针诊断结果与采用热力学平衡模型的数值计算结果比较,发现2者具有相似的等离子体位形,但实验测量得到的电子温度更高,等离子体分布范围更广。分析认为,这种差异可能是等离子体偏离局域热力学平衡和等离子体的不稳定性造成的。(本文来源于《高电压技术》期刊2013年07期）
白冰,查俊,张晓宁,陈瑭,王成[7]（2012）在《磁分散电弧等离子体位形的阴极形状效应》一文中研究指出采用简化阴极的一维边界层模型,将同轴磁旋转电弧等离子体发生器的阴极与弧柱耦合求解,使用FLUENT软件,数值模拟了不同锥角阴极的形状对磁分散电弧等离子体、阴极弧根和阳极弧根位形的影响。结果表明:阴极弧根具有扩散特征,其电流密度为107A.m2量级;阴极形状的改变引起阴极弧根位形和电流密度分布变化,从而影响等离子体参数分布;随着阴极锥角的增大,阴极弧根从阴极前端移动到阴极侧面,等离子体区域向下游偏移,等离子体轴向厚度减小。(本文来源于《核聚变与等离子体物理》期刊2012年04期）
焦凌云,查俊,白冰,张晓宁,夏维东[8]（2012）在《大尺度磁分散电弧等离子体的探针诊断》一文中研究指出利用自行设计的快速移动静电探针对大气压下以氩气为工质的大尺度磁分散电弧等离子体进行诊断,分析了探针电压与电流的波形,绘制探针伏安特征曲线(U-I曲线),得到了发生器轴线方向等离子体波动特性以及电子温度沿轴线的变化趋势。发现等离子体发生器中心具有回流区,得到了电弧等离子体的大致体积。(本文来源于《核聚变与等离子体物理》期刊2012年04期）
白冰[9]（2012）在《耦合电极的磁分散电弧等离子体的数值模拟研究》一文中研究指出电弧等离子体在工业中应用广泛。由于其自收缩效应,使得等离子体具有体积小、能量集中、参数梯度大等特点,给等离子体大规模工业生产带来了困难,如原料注入困难、产品均匀性难以控制等。在同轴电极磁旋转电弧等离子体发生器中,洛伦兹力驱动电弧高速旋转,电弧被分散,产生充满弧室截面的均匀等离子体,这种新颖电弧等离子体源被称之为大面积分散电弧等离子体源(Large Aera Dispersed Arc Plasma Sourece-LADAPS)。与收缩电弧等离子体相比,磁分散电弧等离子体的弧柱周向均匀、阳极弧根扩散、阴极弧根呈现出收缩、分裂和扩散等多种形式的特征,且这些阴极弧根位形是动态的和可转化的。对于这些物理现象的试验结果的理论研究尚不够深入,尤其是阴极弧根位形与弧柱等离子体位形之间关系尚未有研究报道,实验研究存在很大困难。对此开展数值模拟研究,有助于加深对磁分散电弧等离子体位形及产生的机理的理解,为磁分散电弧应用提供理论指导。本文改进了Lowke一维阴极模型,构建了耦合阴极的磁分散电弧等离子体计算的MHD模型和方程,解决了电极与等离子体耦合计算的问题,编写了相应的Fluent UDF程序。数值模拟计算了不同条件下磁分散电弧等离子体位形,揭示了磁分散等离子体传热与流动规律,探讨了电弧的阴极弧根与弧柱之间的相互作用关系以及其对磁分散电弧等离子体位形的影响。在小尺度(弧室直径Φ10)同轴磁旋转电弧等离子体发生器中,采用二维模型数值模拟了完全分散电弧等离子体位形。分别研究了不同锥角的阴极形状、轴向磁场强度、入口气体速度、电弧电流以及阴极材质等对等离子体参数分布及流动状况的影响。计算结果显示：(1)加入轴向磁场后,等离子体的阴极弧根,弧柱及阳极弧根都为扩散型,其电流密度都显着低于自由燃烧弧阴极弧根、弧柱和阳极弧根的电流密度；(2)随着阴极锥角的增大,阴极弧根由阴极前端面中心向阴极侧面移动,扩散性增强,电流密度降低。阴极弧根位形的变化导致等离子体温度,速度,弧压等参数均减小,等离子体位形变化不大；(3)随着轴向磁场强度的增大,阴极弧根由阴极前端面中心向阴极侧面移动,弧根扩散程度增大,电流密度减小,等离子体极值温度降低；阳极弧根在轴向上被压缩,电流密度增大；(4)随着入口气体速度的增大,等离子体阴极弧根被吹到阴极前端,弧根电流密度分布变化很小,电弧被拉长,弧压升高,等离子体轴向厚度增大,温度梯度减小,流动加剧；(5)电弧电流对等离子位形基本无影响,仅影响等离子体温度,速度,弧压的极值；大的电弧电流更容易造成阴极弧根扩散；(6)阴极功函数提高,弧根电流扩散性减弱,弧根电流密度略微增大,对等离子体位形影响较小,仅能略微提高等离子体温度。采用二维模型耦合电极计算轴向磁场对针-板电极电弧等离子体位形的影响,得到的结果是：(1)随着轴向磁感应强的增加,阳极弧根电流在轴心分布减小,电流密度极值位置外移,呈现空心趋势；(2)弧柱在在阳极附略有扩张,而在阴极附近收缩,后者与同轴电极磁旋转分散电弧有相反的变化趋势,随着轴向磁场增加,阴极弧根直径减小,弧根电流密度增加；(3)继续增大轴向磁场,等离子体偏离轴线程度增加,在阳极轴线附近形成涡旋。也获得类似等离子体位形实验结果。模拟了大尺度(弧室直径Φ70)同轴电极磁旋转分散电弧等离子体的位形,与探针实验相对比有相同的变化趋势。计算的等离子体温度显着低于诊断的电子温度,说明本研究条件下等离子体可能偏离局域热力学平衡状态。论文最后还采用叁维定常模型模拟了磁分散电弧等离子体的参数分布,初步研究了磁分散电弧的非轴对称性问题,弧柱等离子体位形及阳极弧根显示较好的轴对称,而阴极弧根并非轴对称分布。提出了该研究后续发展方向问题。通过对各种不同情况数值模拟结果以及和实验结果对比研究得出以下结论：(1)耦合阴极模型数值模拟计算出的阴极弧根位形和近阴极区弧柱位形会显着不同于固定阴极弧根模型；阴极弧根和近阴极区位形及参数相互影响；阴极弧根和近阴极区位形变化影响弧柱等离子体和阳极弧根位形及参数变化。(2)大气压电弧等离子体可以形成分散的等离子体,并且可以用外部条件控制电弧等离子体位形；外部条件通过流动来控制等离子体位形。(3)同轴电极磁旋转电弧可以产生较好的轴对称扩散电弧等离子体,阳极弧根也是如此,而阴极弧根可以是非轴对称的。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2012-05-01）
白冰,查俊,张晓宁,王成,夏维东[10]（2011）在《耦合阴极的磁分散电弧等离子体的传热与流动模拟研究》一文中研究指出在同轴式电弧等离子体发生器内加入轴向磁场,可以使等离子体快速分散。不同轴向磁场强度对电弧等离子体的性质、位型和弧根电流分布影响很大。所以为了准确的模拟轴向磁场下电弧等离子体的流动与传热,本文使用FLUENT软件,采用了LOWKE的简单阴极模型,耦合阴极,模拟了阳极内径10mm,阴极半径3mm的同轴式等离子体发生器内的等离子体的传热与流动。通过改变轴向磁场强度大小,获得了不同磁场强度对等离子体流动传热的影响,以及对阴极表面的电流密度、温度分布的影响。(本文来源于《第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集》期刊2011-08-08）
分散电弧论文开题报告
（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：
基于电弧法分散碳纳米管技术的提出,为碳纳米管的分散开辟了气相分散的崭新路径。在提出的电弧法分散碳纳米管的理论基础之上,针对电弧法分散碳纳米管技术中不同金属电极对碳纳米管分散的影响、以及电弧放电对不同金属电极腐蚀的影响进行了实验研究,表征分析了不同金属电极分散的碳纳米管的微观形貌以及电弧对不同金属电极表面造成的影响,并通过对比分析选取出适合电弧法分散碳纳米管的金属电极。该研究为电弧法分散碳纳米管技术的深入研究打下了基础,并为金属表面的放电性腐蚀研究提供了依据。
（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。
分散电弧论文参考文献
[1].敬成伟.基于电弧作用下碳纳米管分散方法研究[D].青岛科技大学.2019
[2].何燕,敬成伟,侯朝兵,罗亮.电弧法分散碳纳米管中不同金属电极的实验性研究[J].功能材料.2019
[3].崔连雷.基于电弧激励下碳纳米管分散方法研究及关键装备的研发[D].青岛科技大学.2018
[4].黄河激,潘文霞,吴承康.利用收缩扩张喷管实现电弧弧根气动分散[C].第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集.2017
[5].查俊.磁旋转电弧和分散电弧等离子体的实验研究[D].中国科学技术大学.2013
[6].査俊,焦凌云,白冰,王城,夏维东.大尺度磁分散电弧等离子体位形的静电探针诊断[J].高电压技术.2013
[7].白冰,查俊,张晓宁,陈瑭,王成.磁分散电弧等离子体位形的阴极形状效应[J].核聚变与等离子体物理.2012
[8].焦凌云,查俊,白冰,张晓宁,夏维东.大尺度磁分散电弧等离子体的探针诊断[J].核聚变与等离子体物理.2012
[9].白冰.耦合电极的磁分散电弧等离子体的数值模拟研究[D].中国科学技术大学.2012
[10].白冰,查俊,张晓宁,王成,夏维东.耦合阴极的磁分散电弧等离子体的传热与流动模拟研究[C].第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集.2011