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《天津大学》 2007年
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毫秒脉冲激光合成纳米金刚石的研究

江雷  
【摘要】: 本文采用毫秒脉冲激光轰击循环水中悬浮碳(石墨或碳黑)颗粒的方法合成了纳米金刚石,并且对金刚石的合成工艺、提纯工艺、纳米金刚石的形成机理以及碳颗粒大小和相结构对合成的影响进行了研究。 利用超声波震荡器将碳颗粒分散于水中,用水泵将悬浮液循环起来,采用Nd: YAG脉冲激光轰击循环水介质中的碳颗粒,然后通过对激光轰击后的产物进行提纯得到纳米金刚石。 通过热力学和动力学的基本理论,分析了毫秒脉冲激光照射碳悬浮液合成纳米金刚石的机理:激光与石墨颗粒作用时,石墨原料中的菱方结构石墨原子团转变为立方结构金刚石晶核;碳黑颗粒先转化为石墨结构,再由石墨结构转化为金刚石结构。讨论了基于液-固界面反应的纳米石墨颗粒的生长动力学。 与纳秒脉冲激光相比,毫秒脉冲激光照射石墨的时间更长,使合成效率得到提高。毫秒脉冲激光由于过冷度较小,使得金刚石核长大速率变小,同时为金刚石表面结构调整提供了机会,有利于合成超细的纳米金刚石(颗粒尺寸在5nm左右),小于纳秒脉冲激光的产物(颗粒尺寸在20-400nm)。 激光辐照条件下,由于金刚石生长过程中的表面自发调整使得金刚石表面包覆了石墨层,因而生成的纳米金刚石颗粒不容易发生直接的接触;酸煮提纯之后,纳米金刚石颗粒之间又由于无机电解质的存在而均匀分散,且具有良好的稳定性。 本实验条件下,毫秒激光作用颗粒细小的ABC石墨比作用颗粒较大的鳞片石墨更容易合成纳米金刚石;毫秒激光作用炭黑颗粒时,同时得到了纳米石墨和纳米金刚石颗粒。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB383.1

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 王金斌,杨国伟;脉冲激光诱导液-固界面反应合成金刚石纳米晶中的结构相变模型[J];高压物理学报;1999年02期
2 张书达;孙景;翟琪;;激光诱导合成金刚石的机理研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2005年06期
3 徐康,薛群基;纳米金刚石解团聚的一种新方法——石墨化-氧化法(英文)[J];物理化学学报;2003年11期
4 陈晓虎,王珉;强激光冲击合成金刚石研究[J];新技术新工艺;1998年04期
【共引文献】
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1 陈加娜;叶红齐;谢辉玲;;超细粉体表面包覆技术综述[J];安徽化工;2006年02期
2 冶银平,陈建敏,徐康,陆松岩;含纳米金刚石的复合镍刷镀层的摩擦学特性[J];表面技术;1996年04期
3 蔡建岩;纳米科技发展现状及趋势[J];长春大学学报;2005年04期
4 郭亚林,梁国正,丘哲明,何敏;激光辐照下的材料破坏和防护研究进展[J];材料保护;2003年12期
5 郭明波;古宏晨;;纤维增强聚合物基复合材料界面问题的研究现状与前景[J];材料导报;2005年02期
6 关毅;程琳俨;张金元;;非均相沉淀法在无机包覆中的应用[J];材料导报;2006年07期
7 周振中;李铁虎;李彩霞;宋发举;;纳米碳管增强炭/炭复合材料的研究进展[J];材料导报;2006年10期
8 杨茂伟;王成国;王延相;王启芬;刘焕章;蔡相军;;PAN湿法纺丝工艺与纤维性能相关性研究[J];材料导报;2006年10期
9 谢凤宽;陈晓磊;庄书娟;李超;;液相沉积法表面包覆改性纳米陶瓷微粒及机理研究进展[J];材料导报;2006年S1期
10 朱宛琳;王秀峰;王列松;程冰;伍媛婷;;电子墨水显示器用电泳颗粒制备和表面改性的研究进展[J];材料导报;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱静;李华峰;毛健;陈国需;涂铭旌;;纳米TiO_2-柴油/水微乳复合体系的制备及其助燃特性研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(4)[C];2007年
2 张玉波;刘阳思;宋庆功;李长志;颜家振;黄婉霞;;纳米TiO_2的分散性及其改性内墙乳胶漆降解甲醛性能研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(7)[C];2007年
3 张振强;桓源峰;贺小昆;赵云昆;;车用金属载体应用[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
4 黄明宇;倪红军;朱昱;李飞;骆兵;;中间相碳微球/石墨材料燃料电池双极板的研究[A];第七届全国氢能学术会议专辑[C];2006年
5 沙菲;王滨;杨力;;纳米粉体的团聚、分散及表面改性[A];上海市颗粒学会2005年年会论文集[C];2005年
6 尹益辉;;表面快速加热下层合圆柱体中的三维瞬态温度场解析解[A];数学·力学·物理学·高新技术研究进展——2006(11)卷——中国数学力学物理学高新技术交叉研究会第11届学术研讨会论文集[C];2006年
7 左向春;迟伟东;沈曾民;;AR中间相沥青纺丝及氧化性能的研究[A];第20届炭—石墨材料学术会论文集[C];2006年
8 王琛;于洁;王洛礼;尹虹;;二步溶胀法制备均匀聚合物微粉[A];中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2006年
9 黄明宇;倪红军;朱昱;李飞;骆兵;;中间相碳微球/石墨材料燃料电池双极板的研究[A];第七届全国氢能学术会议论文集[C];2006年
10 徐立君;张喜和;倪晓武;毕娟;;不同光斑半径的连续激光作用金属靶材的温度场[A];2007年先进激光技术发展与应用研讨会论文集[C];2007年
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1 尹益辉;热能沉积作用下板的力学响应与失效的若干问题[D];中国工程物理研究院;2001年
2 张剑峰;Ni基金属粉末激光直接烧结成形及关键技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
3 崔振铎;生物医学用镍钛形状记忆合金激光表面改性的研究[D];天津大学;2003年
4 李景新;纳米Al_2O_3粉末及其增强PS粉末激光烧结成形基础试验研究[D];南京航空航天大学;2002年
5 花国然;基于激光扫描的纳米陶瓷涂层及纳米结构块体制备技术的基础研究[D];南京航空航天大学;2003年
6 何巨龙;B-C-N新材料的实验合成与相关材料的第一性原理研究[D];燕山大学;2003年
7 黄彪;杉木间伐材的炭化理论及其炭化物在环境保护中应用的研究[D];南京林业大学;2004年
8 陈笑;高功率激光与水下物质相互作用过程与机理研究[D];南京理工大学;2004年
9 徐荣青;高功率激光与材料相互作用力学效应的测试与分析[D];南京理工大学;2004年
10 许伯强;层状材料的激光超声有限元模拟和神经网络方法反演材料参数的研究[D];南京理工大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 熊毅;纳米晶块体镍的喷射高速电沉积及其微观结构研究[D];燕山大学;2001年
2 王建平;激光焊接等离子体三维图像重建的计算机模拟研究[D];西北工业大学;2001年
3 徐峰;CVD金刚石厚膜的加工技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
4 贾艳琴;电沉积与激光电沉积Ni基合金及其复合镀层腐蚀磨损特性研究[D];河北工业大学;2002年
5 王贵兵;连续激光与芳纶纤维树脂基体复合材料相互作用规律研究[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2002年
6 甘荣兵;强激光光学膜层损伤判据及检测方法研究[D];四川大学;2002年
7 林浩山;激光辐照内含炸药的金属圆柱壳体升温过程的数值模拟[D];国防科学技术大学;2002年
8 闫钧;模具钢激光表面热处理的实验研究[D];华侨大学;2003年
9 王永涛;微喷带激光打孔机的试验研究[D];中国农业大学;2003年
10 朱绍将;CMR薄膜的制备及其Bolometer应用研究[D];昆明理工大学;2003年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张树霞,万平玉,邵景华,张小庆;用电化学方法加速低温磷化过程[J];北京化工大学学报;1996年01期
2 徐龙堂,周美玲,徐滨士,马世宁,张伟;含纳米粉镀液的电刷镀复合镀层试验研究[J];中国表面工程;1999年03期
3 吴双成;提高磷化质量的途径[J];表面技术;1997年03期
4 张玉峰,李敏睿;高强度常温复合发蓝膜层结构及耐磨性研究[J];表面技术;2003年03期
5 易翔,杨辉琼,郭贤烙,肖鑫;钢铁表面低温黑膜磷化工艺[J];表面技术;2003年04期
6 张鸿,李丽,冉鸿武,张焰;高耐蚀常温磷化液的研制[J];表面技术;2004年04期
7 杨尚军;谭世语;张研;;中温新型磷化液的研制[J];表面技术;2006年04期
8 王国华;;铸铁件发黑磷化液的研究[J];表面技术;2006年05期
9 邬庆平,施冬娥,陈晓帆;磷化研究的进展[J];材料保护;1998年04期
10 董家梅;钢铁常温“四合一”涂装前处理液的研究[J];材料保护;2000年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 华小社;Ni-SiC纳米复合电镀工艺的研究[D];西安理工大学;2006年
2 张瑞;铅合金电化学磷化技术与影响因素的研究[D];重庆大学;2007年
3 张影;纳米Al_2O_3在磷化中的应用研究[D];大连理工大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王金斌,刘秋香,杨国伟,胡国彬,游建强;脉冲激光诱导液-固界面反应制备金刚石纳米晶[J];材料研究学报;1998年03期
2 匡同春,刘正义,周克崧,代明江,王德政,张宁冯碧;硬度合金基体上CVD金刚石薄膜的形态表征[J];功能材料;1997年01期
【相似文献】
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1 许向阳,朱永伟,王柏春,沈湘黔;水介质中纳米金刚石表面改性研究[J];中国粉体技术;2003年04期
2 ;纳米金刚石的爆炸生成[J];科技导报;1995年06期
3 邹芹 ,王明智 ,栾兴伟 ,任学军;纳米金刚石无助剂烧结的可行性分析[J];金刚石与磨料磨具工程;2004年01期
4 潘雄;;我国研制的纳米金刚石复涂层产品实现产业化[J];功能材料信息;2009年02期
5 陈权,恽寿榕;炸药爆轰合成纳米金刚石及其应用[J];人工晶体学报;2000年01期
6 邹芹 ,王明智 ,王艳辉;纳米金刚石的性能与应用前景[J];金刚石与磨料磨具工程;2003年02期
7 王光祖,贾英伦;在提取与净化纳米金刚石分散过程中其试样所显现的物理化学性质[J];珠宝科技;2004年03期
8 ;纳米金刚石的表面化学及在乙苯脱氢反应中的催化活性[J];科学通报;2011年08期
9 陈建,邓少芝,许宁生;纳米金刚石在惰性气氛下的热处理[J];光散射学报;2003年02期
10 张毅;纳米金刚石的生产及应用[J];河南化工;2003年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄风雷;仝毅;马峰;恽寿榕;;爆轰合成纳米金刚石研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2001年
2 许向阳;朱永伟;王柏春;;水基体系中纳米金刚石的解团聚研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
3 李东耀;双博;夏磊;王鹏伟;李红东;陈建;张树霖;;纳米金刚石变激发波长的单声子拉曼光谱研究[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
4 王锐;孙晓岩;张炳森;张建;苏党生;;纳米金刚石非金属催化丙烷脱氢性能的研究[A];中国化学会第28届学术年会第1分会场摘要集[C];2012年
5 张书达;;纳米金刚石技术与应用的进展[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
6 王立平;高燕;孙守渊;刘惠文;徐洮;;纳米金刚石增强镍基复合镀层的研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
7 李汝劼;仝毅;;纳米金刚石胶体化学性质初步研究[A];2004年中国纳米技术应用研讨会论文集[C];2004年
8 乔玉林;徐滨士;马世宁;池俊成;;含纳米金刚石润滑油减摩抗磨添加剂的摩擦学性能[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2001年
9 许向阳;朱永伟;王柏春;谢圣中;;纳米金刚石水基悬浮液——制备与性能[A];2003年中国纳微粉体制备与技术应用研讨会论文集[C];2003年
10 李汝劼;仝毅;;纳米金刚石胶体化学性质的研究[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者李青;改性纳米金刚石发动机油问世[N];中国技术市场报;2010年
2 上海交通大学微电子所教授 张志明;给刀具模具穿上钻石外衣[N];科技日报;2001年
3 本报记者 黄湛 王玲;“鑫意”一心打品牌战[N];中国矿业报;2002年
4 ;红杏满枝笑春风[N];甘肃日报;2002年
5 ;改性纳米金刚石发动机油[N];中国技术市场报;2010年
6 本报记者 王方杰;陇原涌春潮[N];人民日报;2003年
7 秦松岩;金刚石和立方氮化硼[N];中国建材报;2001年
8 吕反修 唐伟忠;纳米金刚石膜及其高技术应用[N];中国高新技术产业导报;2002年
9 北京人工晶体研究院 戚立昌;纳米材料的产业化前景[N];科技日报;2000年
10 卢洪波;走进水泥金属耐磨材料[N];中国建材报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏黎明;基于纳米金刚石的蛋白质组学新技术和新方法研究[D];复旦大学;2011年
2 杨延宁;纳米金刚石复合涂层场发射关键技术研究[D];西北大学;2010年
3 卞琳艳;纳米金刚石基复合电极材料制备及电化学性能研究[D];燕山大学;2011年
4 邹芹;新型碳纳米粒子制备及结构演变规律[D];燕山大学;2010年
5 周惠敏;镍钛齿科车针新型复合镀层的制备与性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 黄浩;纳米金刚石和石墨烯的表面修饰及其电泳行为研究[D];燕山大学;2012年
7 Mirza Nadeem Ahmad;[D];北京化工大学;2010年
8 温斌;催化法制备纳米金刚石和新金刚石的研究[D];大连理工大学;2006年
9 雷贻文;激光冲击法合成纳米金刚石的研究[D];天津大学;2006年
10 陆静;纳米金刚石和碳纳米管表面纳米涂层制备及结构性能研究[D];燕山大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 江雷;毫秒脉冲激光合成纳米金刚石的研究[D];天津大学;2007年
2 孟凡伟;纳米金刚石表面修饰及其电化学性能研究[D];燕山大学;2011年
3 张鹏;聚阳离子接枝修饰的纳米金刚石多功能转基因载体[D];天津大学;2012年
4 黄红;纳米二相流体摩擦、润滑特性的试验研究[D];合肥工业大学;2010年
5 易彩虹;爆轰纳米金刚石在水中稳定分散研究[D];大连理工大学;2011年
6 磨光阳;微波等离子体增强化学气相沉积制备纳米金刚石薄膜[D];南昌大学;2012年
7 郭晶;纳米金刚石线热导率的非平衡分子动力学研究[D];大连理工大学;2010年
8 吴磊;微波辅助沉积制备TiO_2/纳米金刚石及其电化学性能[D];燕山大学;2011年
9 李变晓;电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层性能及界面结合的研究[D];河南工业大学;2011年
10 陈倩倩;脉冲激光气相轰击法制备原位修饰纳米钇钡铜氧的组装及其磁性能研究[D];福建师范大学;2011年
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