激光在纳米粉体制备中的应用

2009/7/23/9:1来源:中国激光网
    分析了激光诱导化学气相沉积法和激光烧蚀法制备纳米粉体技术的特点、原理及其装置,阐述了激光法纳米粉体制备的影响因素,综述了激光技术在纳米粉体制备中的应用研究现状,展望了该项技术的发展前景。 

The characteristic,mechanism and equipment machinery of laser induced 
chemical vapour deposition and laser ablation methods on nanopowders 
preparation are analyzed the effects on laser nanopowde~ preparation 
are clarified,the present application and study situation of laser 
technique on the preparation of nanopowders are reviewed,the comments on 
the prospect of the technique are given. 

    纳米粉体由于具有小尺寸效应、量子效应、表面效应、宏观量子隧道效应等特点,使其在性能上具有普通材料所不能比拟的优越性,如低熔点、低密度、高强度和较好的韧性和高温抗氧化、抗腐蚀能力以及良好的介电性质、声学性质、光学稳定性等。纳米材料在催化剂、高聚乳液、水泥、陶瓷、碳纤维材料、医药以及光电子或微电子器件和火箭推进器中已经得到了广泛的应用⋯ 。纳米技术的发展必将引起材料科学发展的一场新的革命,同时也必将为人类提供一种崭新的生活方式和思维方式[2]。目前,纳米材料的开发和应用越来越受到人们的关注,而目前纳米粉体制备的方法更是层出不穷,比较常见制备方法的有气相法、液相法和固相法以及机械合金化。激光制备方法作为一种新技术由于具有一系列特殊的优点,自从Haggerty等人在20世纪80年代首次提出以来得到了迅速发展,成为材料科学与凝聚态物理研究的前沿领域[3]。与其它纳米材料的制备方法相比,激光法制备的纳米粉体更好的符合Bowen提出的理想粉末的条件,是一种更为理想的纳米粉体制备方法。 

    1 激光法制备纳米粉体技术的特点 

    激光是一种受激辐射的特殊光源,加上激光器中谐振腔的作用,使激光具有很好的相干性和方向 性,因而激光的稳定性很好,聚焦度很高,能产生高能量密度的激光光束。作为加热源的激光由于自身的特殊性,在制备纳米粉体和薄膜具有以下几个特点L4.5 J:(1)激光光源的输出端可以置反应容器之外,输出的激光通过反应容器上的光镜后进入反应室直接与作用物质作用,制备过程操作简便,各种工艺参数易控制,尤其激光功率大小、功率密度的调节比较简单;

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