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蒸发-冷凝法
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這種方法又稱為物理氣相沉積法(PVD),是用真空蒸發、鐳射、電弧高頻感應、電子束照射等方法使原料氣化或形成等離子體,然後在介質中驟冷使之凝結。該方法的特點:純度高、結晶組織好、粒度可控,但技術設備要求高。根據加熱源的不同,該方法又分為6種。

(1)真空蒸發-冷凝法其原理是對蒸發物質進行真空加熱蒸發,然後在高純度惰性氣氛(Ar,He)中冷凝形成超細微粒。該方法僅適用於製備低熔點、成分單一的物質,是目前製備奈米金屬粉末的主要方法。如1984Gleiter首次用惰性氣體冷凝和原位加壓成形,研製成奶FFePdCu等奈米金屬材料。但該方法在合成金屬氧化物、氮化物等高熔點物質的奈米粉末時還存在局限性。

(2)高壓氣體霧化法是利用高壓氣體霧化器將-20-40℃的氦氣和氫氣以超音速射入熔融材料的液流內,熔體被破碎成極細顆粒的射流,然後急劇驟冷而得到超微粒。

(3)鐳射加熱蒸發法是以鐳射為快速加熱源,使氣相反應物分子內部很快地吸收和傳遞能T,在瞬間完成氣相反應的成核、長大和終止。但由於雷射器的出粉效率低,電能消耗較大,投資大,故該方法難以實現規模化生產。

(4)高頻感應加熱法是以高頻線圈為熱源,使坩堝內的物質在低壓(1-l0 kPa)HeN,等惰性氣體中蒸發,蒸發後的金屬原子與惰性氣體分子相碰撞冷卻凝聚成微粒。但該方法不適於高沸點的金屬和難熔化合物,且成本較高。

(5)等離子體法是用等離子體將金屬、化合物原料熔融、蒸發和冷凝,從而獲得奈米微粒。該方法制得的奈米粉末純度高、粒度均勻,且適於高熔點金屬、金屬氧化物、碳化物、氮化物等。但離子槍壽命短、必v低、熱效率低。

(6)電子束照射法利用高能電子束照射母材 (一般為金屬氧化物如Al0,等),表層的金屬-(AlO)被高能電子""切斷"",蒸發的金屬原子通過瞬間冷凝、成核、長大,最後形成奈米金屬(Al)粉末。但目前該方法僅限於獲得奈米金屬粉末。

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