Développement et application de modèles mathématiques à la production de nanopoudres par plasma

数学模型的开发和应用以及等离子体纳米粒子的生产

• 批准号: 37719-2008
• 负责人: Proulx, Pierre
• 金额: $ 2.1万
• 依托单位: Université de Sherbrooke
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2009-01-01 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=421105
• 关键词: veloppement; et; application; de; mod

Des travaux récents effectués dans nos laboratoires de Sherbrooke, à l'EMPA de Thule en Suisse, à Tsukuba et à Sendai au Japon, ont démontré qu'on pouvait combiner les travaux expérimentaux à l'échelle du laboratoire ou du pilote, avec la modélisation mathématique pour aider à la conception de procédés de fabrication de nanopoudres par plasma inductif. Nous avons notamment démontré que l'expérience et le jugement de l'ingénieur combiné à l'utilisation de modèles mathématiques dans le développement de réacteurs de production de nanopoudres permettait de configurer les réacteurs en fonction de la morphologie voulue. Les projets qui seront appuyés par la présente demande sont à la pointe de la technologie actuelle des plasmas thermiques. Nos modèles des réacteurs plasmas, en particulier ceux qui visent la production de nanoparticules, sont parmi les plus complets et les plus versatiles que l'on puisse trouver dans la littérature scientifique récente. Nous visons à les développer au cours des 5 prochaines années afin d'en faire des outils de conception de réacteurs plasmas qui pourront servir à choisir les morphologies des poudres nanométriques, que ce soient des nanoalliages, des métaux, ou des oxydes. L'utilisation de plasmas inductifs supersoniques sera au coeur de ces travaux, nous mettons actuellement au point les modèles mathématiques qui en seront une des bases. Afin de permettre une plus grande flexibilité d'application de ces modèles, nous développons les calculs des propriétés thermodynamiques et de transport sous des conditions d'opération typique des applications industrielles, en incluant les déséquilibres chimiques et thermodynamiques souvent présents. Ces modèles permettront de mieux comprendre la relation complexe entre le mélange macroscopique, le mélange microscopique, et la taille des nanoparticules produites. De plus, dans le cadre de la présente demande, nous mettrons à la disposition de la communauté scientifique nos modèles qui seront développés dans un environnement de logiciel ouvert.

本文介绍了在舍布鲁克、瑞士图勒、日本筑波和仙台等地的实验室中进行的实验研究工作，并通过数学模型化来辅助等离子体诱导纳米管制造过程的构思。我们注意到，在纳米管生产反应器的开发中，结合数学模型的应用，对工程师的经验和判断进行了描述，该反应器可以配置形态学功能的反应器。目前需要支持的项目主要是等离子体技术的现状。这些再生等离子体模型，特别是那些观察纳米颗粒生产的模型，在最近的科学文献中是完全完整的，也是完全不完整的。我们希望通过5年前的研究，从纳米合金、金属或氧化物的形态学角度来选择再生等离子体的概念。等离子体的利用在这些工作的核心中引起了人们的注意，我们的注意力集中在一些数学模型上，这些模型在这些基础上。由于这些模式的应用具有高度灵活性，我们可以根据工业应用的典型操作条件（包括化学品和现有的化学品）来计算所有权和运输。这些纳米粒子的渗透模式包括宏观混合物、微观混合物和纳米粒子产物之间的关系。此外，在目前的要求框架内，我们还应考虑如何处理科学共同体中存在的、在逻辑上存在缺陷的模式。