【摘 要】
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为了研究高纯度、高产率纳米金属粉体的制备工艺以及其分散稳定性,本文采用直流电弧等离子体蒸发法,以金属Sn、Cu、Zn为原料,成功制备出粒度分布均匀、纯度较高的纳米金属粉
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为了研究高纯度、高产率纳米金属粉体的制备工艺以及其分散稳定性,本文采用直流电弧等离子体蒸发法,以金属Sn、Cu、Zn为原料,成功制备出粒度分布均匀、纯度较高的纳米金属粉体。实验研究了电流、氢氩比(P(H2)/P(Ar))和充气压力三个因素对粉体产率、平均粒径的影响规律。以SDS(十二烷基硫酸钠)、SHMP(六偏磷酸钠)、PEG6000(聚乙二醇)作为分散剂,采用超声分散方法,研究了纳米锡粉在乙二醇水溶液中的分散性能,研究了分散时间、分散剂类型及含量对锡粉分散性能的影响。实验结果表明: (1)使用高真空三枪直流电弧等离子体蒸发法制备的纳米金属粉体纯度较高、颗粒呈球形、表面光洁、粒度分布窄,锡粉、铜粉、锌粉的纯度分别达到99.24％、99.91%、99.36%。 (2)通过正交试验研究了电流、P(H2)/P(Ar)、充气压力三个因素在纳米金属粉体的制备过程中对产率和平均粒度的影响,其影响显著性顺序是:锡粉产率:压力>电流>P(H2)/P(Ar),平均粒径:P(H2)/P(Ar)r>电流>压力;铜粉产率:电流>压力>P(H2)/P(Ar),平均粒径:P(H2)/P(Ar)>电流>压力;充气压力对纳米锌粉的粒度和产率有很大影响,充气压力为0.015MPa时是以分子蒸发模式蒸发的,产率较大且粒径也较细。 (3)不同分散剂加入对锡粉颗粒在乙二醇水溶液中的分散稳定性都有所提高,随着超声时间及分散剂浓度的增大,粉体的分散效果表现出先增大后变小趋势。在乙二醇水溶液中,推荐最佳的纳米锡粉分散工艺为:加入SDS3wt.%,超声时间为60min。
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