电弧法制备金属纳米粉研究设计摘要有的金属纳米粉末。现在有人用活性等离子弧蒸发法制备了粒径在范围内变化的高纯纳米粉末。清华大学的王加龙等人用直流等离子法，采用的粉作为原料制备了粒径小于的粉末。激光加热法是由日本人提出的，该法是将连续的高能量密度激光通过窗户照射到金属样品上使其蒸发来制备纳米粉末，在.的气氛中，用的激光束，就可以制得金属氧化物的纳米粉末。溅射法溅射法是用两块金属板分别作为阳极和阴极，阴极为蒸发用的材料，在两极间充入氩气，在定的电压下，两极间的辉光放电形成氩离子，在电场作用下氩离子冲击阴极靶材表面，使靶材原子从其表面蒸发出来形成纳米粒子。用这种方法可以制备多种纳米金属，而且可以通过加大被溅射的阴极表面来提高纳米微粒的获得量，缺点就是投资比较大。雾化法雾化法分为普通雾化法和快速凝固雾化法，前者主要用于传统工业中生产些普通铁钢粉，而采用快速凝固工艺是由金属熔体直接雾化获得金属粉末来制备金属纳米粉末，尤其适用于不锈钢纳米粉末的制备。该制备方法分为三个阶段首先将金属熔融成为液态，然后使液态金属在雾化室里雾化分散为微小的液滴，再将液滴迅速冷凝形成固体粉末。化学法化学法是指在粉末的制备过程中要发生化学变化，般是通过氧化还原水解等方式获得纳米粉末。使用该方法可制备出高纯纳米金属粉末，但粉末收集难度较大。应用于制备纳米金属粉末的化学法很多，对常用的作简单的介绍。溶胶凝胶法溶胶凝胶法是世纪年代发展起来的种制备玻璃陶瓷等无机材料的新工艺，近年来许多人用来制备纳米粉末。其基本原理是将金属醇盐或无机盐在定条件下控制水解，不产生沉淀而形成溶胶，然后使溶质聚合凝胶化，再将凝胶干燥焙烧去除有机成分，最后得到金属纳米粉末。该法的优点是化学均匀性好纯度高粉末细可容纳不溶性组分或不沉淀组分。缺点是粉末之间的烧结性差干燥时收缩大。激光诱导化学气相沉积制备金属纳米粉末是近几年来兴起来的种制备金属纳米粉方法。以激光为加热热源，诱发气相反应来合成纳米粉末，主要用于合成些用常规办法难以获得的化合物纳米粉末,如,等，但也可以用来制备单质金属粉末，如银粉和铜粉等。激光制备纳米粉的基本原理是利用反应气体分子或光敏剂分子对特定波长激光束的吸收，引起反应气体分子激光光解紫外光解或红外光子光解激光热解激光光敏化和激光诱导化学合成反应，在定工艺条件下激光功率密度反应池压力反应气体配比和流速反应温度等，获得纳米粉末，该制备方法具有清洁表面粒子大小可精确控制无粘结，粒度分布均匀等优点，并容易制备出粒径几纳米至几十微米的非晶态或晶态粉末，缺点是制备成本高，产率低。水热法高温水解法水热法是指在高温高压下，在水水溶液或水蒸汽等流体中进行有关化学反应来达到制备纳米粉末的方法。用该方法制备的超细粉末已经达到几个纳米的水平。根据反应类型的不同可以分为水解氧化水热沉淀水热合成水热还原水热分解水热结晶。该法工艺简单，易于控制且纯度高粒度细，近年来备受关注。目前用此法制备纳米粉末的实际例子很多，有报道说,用碱式碳酸镍及氢氧化镍水热还原工艺，可以成功的制备出最小粒径的镍粉。液相化学还原法液相化学还原法是制备金属纳米粉的常用方法，它主要通过液相氧化还原反应来制备金属纳米材料。该法具有制粉成本低设备要求不高工艺参数容易控制等优点，易于实现工业化大生产。第.节纳米粉体制备及应用国内外现状纳米粉体制备及应用的国内现状我国纳米材料研究始于年代末，“八五”期间，“纳米材料科学”列入国家攀登项目。国家自然科学基金委员会中国科学院国家教委分别组织了项重大重点项目，组织相关的科技人员分别在纳米材料各个分支领域开展工作，国家自然科学基金委员会还资助了多项课题，国家新材料主题也对纳米材料有关高科技创新的课题进行立项研究。年以后，纳米材料的应用研究出现了可喜的苗头，地方政府和部分企业家的介入，使我国纳米材料的研究进入了以基础研究带动应用研究的新局面。目前，我国有多个研究小组，有多人从事纳米材料的基础和应用研究，其中，承担国家重大基础研究项目的和纳米材料研究工作开展比较早的单位有中国科学院上海硅酸盐研究所南京大学中国科学院固体物理研究所金属研究所物理研究所中国科技大学中国科学院化学研究所清华大学，还有吉林大学东北大学西安交通大学天津大学。青岛化工学院华东师范大学华东理工大学浙江大学中科院大连化学物理研究所长春应用化学研究所长春物理研究所感光化学研究所等也相继开展了纳米材料的基础研究和应用研究。我国纳米材料基础研究在过去年取得了令人瞩目的重要研究成果。另外陕西太和科技有限公司与美国高博资产控股集团正式签约，双方就纳米粉体项目展开技术资金和管理上的全面合作。美国高博集团将首批注入万元人民币，用于两条纳米粉体生产线的建设。该项目年月份建成投产，年产值可达亿元人民币，成为全球最大的纳米粉体工程生产基地。金属纳米粉体可以分为纯金属纳米粉体和金属氧化物纳米粉体。纳米氧化钛纳米氧化铁纳米氧化锌在国内已经形成产业化。主要的生产厂家有江苏泰兴纳米材料厂深圳成殷高新技术有限公司舟山明日纳米材料有限公司河北茂源化工有限公司上东正元纳米材料工程有限公司石家庄华泰纳米材料公司江苏五菱常泰纳米材料有限公司浙江省上虞市正奇化工有限公司尊业纳米材料科技有限公等很多的厂家。而纯金属纳米粉体国内的生长厂家就有尊业纳米材料有限公司长春铁鑫金属材料有限责任公司四平市高斯达纳米材料设备有限公司。而长春铁鑫金属材料有限公司的设备是从高斯达纳米材料设备有限公司购进。纳米粉体制备及应用的国外现状当今世界纳米技术研发最强劲的国家分别为美国日本和德国。年美国国防部把纳米技术提高到战略研究高度,年推出国家纳米技术主导权计划,并成立全国领导机构。年美国政府发表关于纳米技术报告,标题为“面对第二次产业革命”，将纳米科技提高到二次产业革命的高度,使世界震惊。日本接受了信息时代落后于美国的教训,早在上世纪年代就投资纳米技术,其投入不低于美国,并于年以后分别成立了全国研究机构,将纳米技术列为重点研究项目,以望重整昔日辉煌。德国把纳米技术作为世纪科研创新的领域争取世界领先地位。法国投资亿法郎建立微纳米发展中心。英国在机械光学电子学等领域选取了个纳米技术项目进行研发。纳米科技已经成为世界科技的潮流与新经济的希望，身为世界科技龙头的美国于年制定了“国家纳米技术创新计划”，并投资.亿美元，年美国政府将“国家纳米技术创新计划”实施机构改为政府的个部门，且继续投资.亿美元用于纳米科技的发展。美国总统布什提出年“国家纳米技术创新计划”预算书，投资金额再创新高，达到.亿美元，投资分布于各部门的情况，如表.所示。从预算书来看，美国的纳米科技的投资主要还是在基础科研部分，国家科学基金会就占了.亿美元。优先发展的课题有发展有效的纳米产业生化放射易爆物质的侦测与防护新代工业劳工的教育与训练纳米科技产业革命的劳资关系与政策。美国纳米科技的投入不断加大，是对纳米技术未来发展的潜力和影响力的高度认识正确判断与选择，为美国在本世纪前几十年社会经济的快速发展奠定了基础。由于美国积极发展纳米科技，让欧洲各国深感压力，年月日欧美高峰会谈，加强欧美科技合作是其议题，而纳米科技为双方共同认定的重点发展科技。欧盟发展纳米科技主要是通过“欧盟研发基金会”的第五第六框架来加快发展的。“第五框架专案”计划从年至年，投资金额高达.亿欧元约亿美金。第五框架专案的目的是发展自己的纳米科技，并且重点是发展纳米生物科技纳米电子元件等项目。欧盟为了加强与美国的竞争，成立“国际协会”并结合独联体的科技力量，重点发展纳米科技。年月日“欧盟研发基金会”于“第六框架”计划中，决定年至年投资纳米科技的经费为亿欧元。欧盟通过第五第六框架确定了纳米科技发展目标。资金上加大投入，技术上联合俄罗斯逐步地壮大自己的纳米科技研发力量，以达到和美国抗衡的地步。日本发展纳米科技的时间，几乎与纳米发展史同步，并已经取得了良好的成绩。日本第个超微细粒子的五年研究计划是在年由尖端技术探索研究计划启动的，年日本又启动了与纳米技术相关的“原子与分子终极利用技术计划”，从