在電弧等級熱處理等離子體中合成陶瓷材料納米粉末

　　項目編號：H06-RU4195    項目國別：俄羅斯    技術領域：新材料

　　在電弧等級熱處理等離子體流中合成是制取合成陶瓷材料納米粉末眾多有效方法中的一種，該方法可以保證由于從氣相中凝聚結果中形成納米粒子。

　　等離子制取的納米粉末主要優(yōu)勢在于：

　　-制取各種合成及復合的可能性；

　　-等離子過程的高速度及反應裝置的小尺寸；

　　-可以使用傳統(tǒng)的工業(yè)原料；

　　-在等離子過程中用所制取粉末的物理化學特性控制的可能性及制取帶有指定特性的有目標的產品；

　　-在研究設計功率為一兆瓦等離子體加速器基地中創(chuàng)建工業(yè)化高單一產能裝置定標設備可能性。

　　研究報告中指出了研究和加工等離子體化學過程及設備的成果，該成果的目標是在電弧等離子體加速器中發(fā)生熱處理等離子當中制取氧化納米粉末(Al2O3、Y2O3、ZrO2)、碳化納米粉末(TiC、SiC)、氮化納米粉末(TiN)及金屬氰化納米粉末(TiCхNy)。

　　在400-5000 К溫度范圍內指出了多組分系統(tǒng)均衡構成熱力估測，基于此可以確定目標產品凝結溫度，獲取從其運轉參數(shù)中過程動力技術指標計算關系曲線。

　　過程的實驗研究是在空氣等離子體流（制取氧化物）中、在氫氮等離子體流（制取氮化物）中、在含碳的氫氬等離子體流（制取碳化物）中使用有限射流反應器進行的。等離子體加速器所需功率是在15-25千瓦之間，根據原料過程產量為0.1-0.5千克/小時。

　　試驗中所制取的粉末可以用TEM、HR-TEM、SEM、EDS、ED-XRF、XRD、BET方法進行研究。

　　所制取粉末單位表面積為10-30平方米/克。粉末是由球狀（氧化物）或者立方體（碳化物、氮化物、氰化物）單個的粒子組成的。所有粉末都是多分散的。分散構成的特點就是存在由10納米到100納米范圍內的粒子。

　　所完成的研究可以證明使用高效等離子過程創(chuàng)建制取陶瓷材料納米粉末新工藝的可能性。

　　【項目聯(lián)系單位】哈爾濱市高科技產業(yè)發(fā)展促進會

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