化学气相沉积法快速生长定向纳米碳管

利用化学气相沉积法，采用二甲苯为碳源，二茂铁为催化剂，氮气作保护气，在石英基底上催化裂解生长定向纳米碳管，试验结果表明：在775℃，120min的条件下，可生长出长达200μm厚的定向纳米碳管薄膜；在775℃，反应时间为60min～120min时，纳米碳管的长度为100μm～200μm，而纳米碳管的直径变化不明显。而无氢气，较高的反应温度和连续的催化剂供给对快速生长定向纳米碳管有重要的影响。     

CVD法工业化生产纳米碳管的研究

以乙炔为原料气,用工业化生产炉代替小型实验研究炉批量制备出了纳米碳管,产量为150g/h。TEM图和Raman光谱结果表明,纳米碳管管径均匀分布在20～30 nm间,具有很高的石墨化程度。同时,讨论了生产炉结构、工艺参数以及裂解温度、裂解时间和原料气流量对纳米碳管的影响。     

CVD法工业化生产纳米碳管的研究

以乙炔为原料气,用工业化生产炉代替小型实验研究炉批量制备出了纳米碳管,产量为150g/h.TEM图和Raman光谱结果表明,纳米碳管管径均匀分布在20～30 nm间,具有很高的石墨化程度.同时,讨论了生产炉结构、工艺参数以及裂解温度、裂解时间和原料气流量对纳米碳管的影响.     

失效AB5型贮氢合金电极材料在制备纳米碳管中的应用

纳米碳管是一种性能优异的新型功能材料.利用循环失效后的AB5型贮氢合金电极材料作为反应催化剂、乙炔气体作为原料气体通过CVD法制备出多壁纳米碳管,研究了经过破碎、清洗、氧化处理后的失效AB5型贮氢合金电极材料在合成纳米碳管中的催化性能,讨论了不同氧化温度处理催化剂对纳米碳管产率、形貌和结构稳定性的影响.结果表明,氧化处理温度对催化剂的催化效能有明显的影响,600℃为最佳氧化处理温度.以氧化处理后的失效AB5型贮氢合金电极材料作为催化剂制备碳纳米管,方法简单易行,为废旧镍氢电池负极材料的回收再利用提供了一种新的思路.     

载气在CVD法制备纳米碳管工艺中的作用

纳米碳管是性能优异的具有准一维特征的纳米材料,CVD法是制备纳米碳管的典型工艺之一。本文以乙炔气体为原料气体、循环失效后的贮氢电极舍金材料作为反应催化剂,研究了在相同反应条件下,CVD法制备纳米碳管过程中载气对纳米碳管形貌和产率的影响。通过对产物TEM观察和TG分析发现,虽然载气不直接参与合成反应但对产物产率和形貌有很大的影响,氢气作为载气可以获得形貌和热稳定性更好的纳米碳管。     

气相催化热解法制备纳米碳管的研究

以二茂铁为催化剂、苯为碳源、噻吩为生长促进剂,采用气相催化热解法制备了纳米碳管,并运用TEM、Raman、XRD等对纳米碳管的外观形貌、结构、晶化程度等进行了观察研究.结果表明:在1155℃下能制备出管径20～100nm的纳米碳管,其最大产量是催化剂用量的350%.     

氨气氛中镍催化剂和纳米碳管的制备

用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜,研究了以瓷舟为载体、硝酸镍为原料、乙炔为碳源,在氨气中制备镍催化剂和纳米碳管时温度的影响,并讨论了氨气的作用.结果表明,以氨气还原硝酸镍获得镍催化剂时,最佳温度范围是700～800℃,此时催化剂的颗粒较细小且均匀,有利于纳米碳管的生长;此外,选用孔径比较细小均匀多孔的载体材料,有助于获得颗粒均匀细小的镍催化剂;在制备纳米碳管时,热分解氨得到的活性氢原子有利于维持催化剂的活性,抑制无定型碳的生成,从而促进纳米碳管生长.实验中纳米碳管的最佳制备温度为700～800℃,管径为10～25nm.     

化学气相沉积法制备GaN纳米线和纳米棒

采用浸渍法在未抛光的硅衬底上涂抹一层NiCl2薄膜,通过化学气相沉积法(CVD)制备出高质量的GaN纳米线和纳米棒.X射线衍射(XRD)、傅立叶红外吸收光谱(FTIR)、选区电子衍射(SAED)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)的分析结果表明,采用此方法得到了六方纤锌矿结构的GaN单晶纳米线.通过扫描电镜(SEM)观察发现纳米线的形貌,纳米线的直径在50～200nm之间,纳米棒的直径在200～800nm之间.     

镁-镍合金催化剂制备及纳米碳管生长模式研究

采用多元醇法制备镁-镍合金纳米粉末,并以此为催化剂制备纳米碳管,利用比表面和孔径分布测定仪、X射线衍射仪和透射电镜,研究镁-镍合金催化剂的性能和纳米碳管的生长模式。结果表明:Mg∶Ni值对镁-镍合金催化剂特性影响较大,其中Mg∶Ni为1的催化剂颗粒比表面积较大且平均粒径较小;聚乙烯吡咯烷酮(PVP)用量增大,有利于提高催化剂颗粒的比表面积、减小平均粒径,但用量过大不利于Mg2Ni合成。在以镁-镍合金为催化剂制备碳纳米管的过程中,首先在催化剂表面形成碳膜,随后形成的碳膜将前期形成的碳膜及催化剂颗粒向外推挤,催化剂颗粒移动后遗留下中空隧道,最终形成碳管,由于纳米碳管尖端的催化剂颗粒反应后失去催化活性,碳管的生长动力主要来自碳管根部。     

纳米碳管制备的新进展

本文讨论了有关纳米碳管制备的方法及工艺要求 ,同时介绍了在纳米碳管制备上的新进展和发展趋势     

Study on purification and tip-opening of CNTs fabricated by CVD

The purification effects of different methods including liquid oxidation by nitric acid and multi-step treatment on two raw CNT samples fabricated by CVD under different synthesis conditions were investigated. Opening effects of the purified CNTs were also explored. The results showed that the liquid oxidation by nitric acid has some effects on purification and opening of the CNTs, and that the effects vary with the CNT morphologies. When using multi-step treatment method, apparent effects of purification and opening on the CNTs are obtained.     

SiC纤维直流电阻加热CVD工艺研究

对SiC纤维的直流电阻加热CVD工艺进行了研究,实验采用将两种硅烷的比例混合液体通过液体流量计计量供液并即时完全汽化后与氢气混合输入到反应管并在水冷水银封入气口通入顶吹氢的供气方案,从而简化了工艺并解决了反应气体冷凝问题.在CVD工艺研究中发现影响纤维沉积质量的因素主要有沉积温度、反应气体组分及流量、走丝速度等工艺参数,此外还发现直流电阻加热CVD工艺中,反应管前后存在约200℃的温差,采用双沉积室工艺可减缓温差.在一定的沉积参数下,可沉积出直径60～100μm、抗拉强度3100～4080MPa的SiC纤维.     

浮动催化CVD法CNTs膜及CNTs膜/环氧复合材料拉伸特性

针对浮动催化化学气相沉积(CVD)法制备的碳纳米管(CNTs)膜,首先采用红外光谱表征分析了包覆在CNTs表面的无定形物质的组成,然后分别采用热处理和酸洗处理方法,考察了CNTs膜中无定形物和残留Fe催化剂对CNTs膜拉伸取向行为的影响。结果表明:采用CVD法制备的CNTs膜中CNTs表面无定形物为含氧或烷烃、烯烃类低聚物,可通过350℃有氧热处理基本去除。该CNTs膜的牵伸取向重排行为受组成影响显著,CNTs表面的低聚物可增强CNTs的管间黏结作用,Fe催化剂颗粒成为CNTs网络结构的交联结点,两者均有利于提高CNTs的取向程度和聚并成束的尺寸,进而提高CNTs膜的拉伸稳定性和断裂韧性。牵伸取向后CNTs膜与环氧树脂溶液的浸润性提高,其CNTs膜/环氧复合材料的拉伸强度和模量达到1228MPa和94.5GPa,相比初始无规CNTs膜/环氧复合材料的分别提高了337%和729%。      

CVD法制备纳米石墨棒

以甲烷为碳源，在865℃-930℃温度条件下，通过化学气相沉积法，在铁基催化剂上生长出纳米石墨棒。对产物进行X射线衍射分析，确认其为石墨结构，晶粒径估算为16．3nm，长度为200nm～800nm。用透射电子显微镜和激光拉曼光谱仪作进一步的分析，结果表明：产物为纯度较高的纳米石墨棒。     

CVD一步法制备纳米碳管的研究

CVD法是制备纳米碳管的重要方法。本文研究了以乙炔为原料气,无需预先还原催化剂,以一定的程序速率从500℃升至750℃一步法生长纳米碳管,直接制备出了管径在8-12nm之间,石墨化程度好的纳米碳管。同时,对升温速率、原料气配比等因素进行了讨论,确定了CVD一步法制备纳米碳管较佳条件范围。     

电晕放电法合成载铁碳纳米管

利用电晕放电增强化学气相沉积技术制备了载铁碳纳米管阵列,采用TEM、SEM和XRD等对载铁碳纳米管进行表征,发现了两种类型的碳纳米管,且含铁纳米颗粒无论大小均被包裹在碳纳米管的管壁中.IR热成像仪分析发现碳纳米管合成温度不高于250℃.     

用发射天线式微波等离子体CVD装置沉积大面积金刚石薄膜

在国内首次研制成功了高气压发射天线式微波等离子体辅助化学气相沉积金刚石薄膜装置，用该装置成功地在３英寸的单晶硅衬底上沉积了Φ７０ｍｍ的金刚石薄膜。这一成果填补了国内空白，对我国金刚石薄膜研究领域的设备更新换代和开发应用具有重要意义。     

电子设备热设计研究

本文介绍了电子设备热设计的基本原则、手段以及典型的冷却形式,分析各类新型电子设备散热技术和应用情况,探讨了未来电子设备散热技术发展的方向。     

无氢化学气相沉积法制备碳纳米管

采用无氢的化学气相沉积法（CVD）进行碳纳米管的制备技术研究,并成功地制备了由20—φ80nm左右,长度为50-100μm左右的碳纳米管。通过改变气体的流量等影响因素实现了定向碳纳米管薄膜和多层碳纳米管薄膜以及其它各种形态的碳纳米管的制备。采用微区Raman光谱、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等方法对产物的形貌和结构进行了表征,结果表明采用无氢CVD法可以制备出多种形态的碳纳米管。