【摘 要】
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该论文针对激光气相合成硅基纳米微粉的性能与成本的矛盾,在对激光合成反应物的研究分析基础上,选择廉价、无氯硫,对CO激光有强吸收、易于处理的有机硅烷反应物六甲基乙硅胺
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该论文针对激光气相合成硅基纳米微粉的性能与成本的矛盾,在对激光合成反应物的研究分析基础上,选择廉价、无氯硫,对CO<,2>激光有强吸收、易于处理的有机硅烷反应物六甲基乙硅胺烷(HMDS)作为价格昂贵、难以处理的硅烷(SiH<,4>)的替代反应物,进行了激光合成硅基纳米粉的系统的实验研究,包括反应物的选取、反应汽化装置的详细分析、粉体形成的工艺控制、表征性能及形成机制等.实验表明,采用HMDS,通过对合成工艺和附加反应气(NH<,3>或H<,2>)的控制,不仅可制备出粒度均匀、宽组份范围的各种非晶Si-N-C和Si-N-C/SiC(C/N=0.19~3.52)纳米复合粉(10~50nm),在一定条件下还可获得非晶Si<,3>N<,4>(~96wt﹪)和β-SiC(~93wt﹪)纳米粉体.通过对制粉反应系统不同部位所收集到的粉体样品进行观测,发现并提出:由反应合成室内生成的纳米微粒在随气体流向收集室的过程中存在着空间的团聚现象,指明了团聚现象发生的原因.进行了反应合成室激光入射光窗镜片保护问题的研究,得出镜片炸裂的原因是因蒸汽扩散污染而导致镜片局部过热,提出了解决的有效途径.在制粉实验中,对关键的反应火焰区的外观形貌进行了全面的观察,并利用NH<,3>作为反应气体,进行了专门的实验研究,来分析反应火焰形貌工艺参数的变化.
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