Пиролитическое получение нанопорошков
Термин
пиролитическое получение нанопорошков
Термин на английском
pyrolytic synthesis of nanopowders; nanopowder synthesis by pyrolysis
Связанные термины
Определение
метод получения нанопорошков металлов, сплавов или химических соединений (оксидов, боридов, нитридов, карбидов) путем термического разложения элементо- и металлоорганических соединений, гидроксидов, карбонилов, формиатов, нитратов, оксалатов, амидов, имидов и других солей металлов, которые при определенной температуре распадаются с образованием синтезируемого вещества и выделением газовой фазы.
Описание
Вариантом пиролиза является разложение металлоорганических соединений в ударной трубе с последующей конденсацией свободных атомов металла из пересыщенного пара. Закрытая с обеих сторон длинная стальная труба перегораживается на две неравные части тонкой диафрагмой из пленки или фольги. Более длинную часть трубы заполняют аргоном под давлением 1000-2500 Па с примесью 0.1-2.0 мол.% металлоорганического соединения. Другая часть трубы заполняется гелием или смесью гелия с азотом до тех пор, пока мембрана не прорвется. При разрыве мембраны возникает ударная волна, на фронте которой температура достигает 1000-2000 K. Ударный нагрев газа приводит к разложению металлоорганического соединения за несколько микросекунд и образованию свободными атомами металла сильно пересыщенного пара, способного к быстрой конденсации.
Комбинацией термического разложения и конденсации является сверхзвуковое истечение газов из камеры, в которой поддерживаются повышенные давление и температура, через сопло в вакуум. Тепловая энергия молекул газа переходит в кинетическую энергию сверхзвукового потока, газ при расширении охлаждается и превращается в пересыщенный пар, в котором образуются кластеры, содержащие от двух до миллиона атомов.
Высокодисперсные порошки карбида и нитрида кремния получают пиролизом поликарбосиланов, поликарбосилоксанов и полисилазанов, первоначальный нагрев осуществляют с помощью низкотемпературной плазмы или лазерного излучения. Пиролиз борсодержащих полимеров (полиборазин, полиборазол, поливинилборазин, поливинилпентаборан и др.) используется для получения нанокристаллического карбида бора.
Основной недостаток термического разложения - малая селективность процесса, так как продукт реакции обычно представляет собой смесь целевого продукта и других соединений. Средний размер частиц порошков, полученных пиролизом, зависит от природы исходных реагентов и составляет от 50 до 300 нм.
Авторы
Ссылки
Теги
методы получения нанопорошков
Разделы
| Главная |