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纳米氧化锌晶须生产新工艺

时间:2016年01月08日 点击: 加入收藏 】【 字体:

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项目简介及特点

晶须是在人工控制条件下以单晶形式生长成的一种纤维,其直径非常小,且生长方向单一。由于其高度的取向结构,使其在光、电、磁、介电、超导等性能上具有一般纳米颗粒所不具备的特性,因而作为高性能复合材料改性剂等,越来越广泛的应用于航空航天、化工、机械、电气等方面。本项目充分利用高频等离子体的特点,实现了纳米氧化锌晶须的宏量制备。

?????? 本项目提供一种高频感应等离子体制备纳米氧化锌晶须的方法。含锌物料通过载气输送、经加料枪进入等离子弧中,在弧区得到气化后迅速进入形貌控制器,在形貌控制器内可控的条件下实现冷凝形核生长,生成纤维状晶须产品。由于感应等离子体没有电极,因而不会对产品引入杂质,可以得到高纯的氧化锌晶须产品。此外,通过对原料种类、加料方式、形貌控制器内氧分压及工作气体流速等工艺参数的控制,可以实现对氧化锌晶须产品的形貌控制。本项目具有以下特点:①原料路线广,工艺流程简单,能耗低,对环境无污染;②产品质量高,形貌均匀性好;③产量高,实现了连续化规模生产;④投资和运行成本较低,本工艺技术可以嫁接在现在的直接或间接法氧化锌生产工艺基础上,适应性强。

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专利和进展情况:已申请发明专利,完成了实验室研究,具备放大的条件。

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经济效益与应用前景:氧化锌(ZnO)是一种具有铅锌矿结构的自激活直接带隙半导体材料,性能优良,应用广泛。与普通颗粒状氧化锌相比,一维晶须结构不仅使其具有高强度、高模量和高伸长率,而且赋予它特殊的半导体、压电、吸波等特性,因而在抗静电及导电复合材料,抗冲击、减震、隔音材料,增强复合材料,陶瓷或金属基复合材料等领域倍受青睐。基于这一特点,ZnO纳米材料可被用来制作场发射显示器、太阳能电池、紫外线激光器、生物/化学传感器及发光二极管。因此,氧化锌晶须的制备和应用研究已经成为材料研发领域内的热点。

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产业化方式及条件:合作开发,技术转让。本项目需要比较充足的电力资源。


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(作者:佚名 编辑:admin)