学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

核壳结构微纳米金属粉体及其制备装置研制

作　者: 李沛
导　师: 陈光；万柏方
学　校: 南京理工大学
专　业: 材料工程
关键词: 核壳结构微纳米颗粒磁控溅射设计镀膜
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 40次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

硼作为一种燃料具有很高的燃烧热和体积热值,研制含硼推进剂引起了各国普遍重视,但是单质硼的熔点和沸点非常高,点火燃烧非常困难,限制了其燃烧效率和高热值的发挥。本文旨在改善复合固体推进剂的燃烧性能,采用微纳米复合技术,制备出以微纳米级硼为核,纳米金属铝为壳的复合粉体材料,利用活性铝低温燃烧放出的热点燃硼,从而利用硼的高热值,解决其点火延迟时间长及燃烧效率低的问题。主要结果如下：1)以制备核壳结构复合粉体为目标,针对微纳米颗粒比表面积和表面能大、颗粒之间易团聚、曲率半径小的特点,设计并研制了一套由真空室、真空获得系统、靶源和微纳米颗粒分散收集系统以及加热、电源、供气三个辅助部分组成的微纳米颗粒磁控溅射镀膜设备。2)利用设计的微纳米颗粒磁控溅射镀膜设备,进行微纳米级硼颗粒表面包覆纳米级金属铝膜的实验研究,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线能谱仪(EDS)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP)等测试仪器,对复合粉体表面形貌、表面成分进行了测试和分析。实验结果表明,该设备能使微纳米颗粒保持较好的分散性和流动性,并成功地在微纳米级硼颗粒表面包覆了一层纳米金属铝膜。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-21
  1.1 核壳纳米复合材料  10-11
    1.1.1 核壳纳米复合材料的定义  10
    1.1.2 核壳纳米复合材料的特性  10
    1.1.3 核壳纳米复合材料在推进剂中的应用  10-11
  1.2 含硼固体推进剂  11-12
    1.2.1 含硼固体推进剂的特性  11-12
    1.2.2 硼做为固体推进剂燃料的难点  12
  1.3 真空镀膜技术  12-16
    1.3.1 气体分子运动论的基本概念  12-13
    1.3.2 气体的流动状态  13-16
  1.4 国内外微颗粒表面镀膜研究现状  16-20
    1.4.1 化学气相沉积  16-17
    1.4.2 物理气相沉积  17-20
  1.5 本论文的主要研究内容  20-21
2 研究思路和技术路线  21-25
  2.1 核壳结构微纳米金属粉体制备技术  21-22
    2.1.1 研究思路  21
    2.1.2 技术路线  21-22
  2.2 微纳米颗粒磁控溅射镀膜设备的设计思路和总体方案  22-25
    2.2.1 设备设计指导思想  23
    2.2.2 设备设计方案  23
    2.2.3 设备性能指标要求  23-25
3 微纳米颗粒磁控溅射镀膜设备的真空系统结构设计  25-41
  3.1 真空室设计  25-30
    3.1.1 真空室材料的选用  25
    3.1.2 圆筒形真空室壁厚设计计算  25-27
    3.1.3 真空镀膜室门及手套结构设计  27-30
  3.2 真空获得系统设计  30-32
  3.3 核颗粒分散系统设计  32-37
    3.3.1 滚筒式样品台设计  32-34
    3.3.2 振动筛结构设计  34-35
    3.3.3 机械振动机构  35-37
    3.3.4 超声振动机构  37
  3.4 复合粉料收集装置设计  37-38
  3.5 气路系统设计  38-40
    3.5.1 充布气系统的设计原则  38-39
    3.5.2 充布气系统结构  39
    3.5.3 充气控制方式选择  39-40
  3.6 本章小结  40-41
4 磁控溅射靶和电源系统设计  41-53
  4.1 磁控溅射靶的设计  41-47
    4.1.1 磁控溅射靶头的设计  41-43
    4.1.3 磁控溅射靶水冷系统的设计与计算  43-45
    4.1.4 磁控溅射靶的实际结构  45-47
  4.2 磁控溅射靶挡板机构设计  47
  4.3 磁控溅射靶的布局  47-48
  4.4 加热系统  48-50
    4.4.1 加热方式及其装置  48-50
    4.4.2 测温方式与装置  50
  4.5 电源系统  50-51
    4.5.1 磁控溅射镀膜电源  50-51
    4.5.2 本设备的电源系统  51
  4.6 本章小结  51-53
5 设备的总装与调试  53-57
  5.1 设备的总装  53
    5.1.1 设备的安装要求  53
    5.1.3 设备内部图  53
  5.2 设备实际达到的性能指标  53-57
    5.2.1 设备的系统组成  53-54
    5.2.2 实际达到的技术指标  54-57
6 核壳结构微纳米金属粉体材料制备与表征  57-64
  6.1 核壳结构微纳米金属粉体材料制备  57-59
    6.1.1 实验用材料  57
    6.1.2 工艺参数的选择  57-58
    6.1.3 实验步骤  58-59
  6.2 纳米铝包覆微纳米硼金属粉体的表征  59-62
    6.2.1 表面形貌  59-61
    6.2.2 化学组成  61-62
  6.3 本章小结  62-64
7 结论与展望  64-65
  7.1 结论  64
  7.2 展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-68

核壳结构微纳米金属粉体及其制备装置研制

内容摘要

全文目录

相似论文