气体中电爆金属丝制备纳米粉体的机制研究

气体中快速电爆金属丝是制备金属、合金及其化合物纳米粉体的一种新方法。加热阶段、爆炸阶段、冷凝阶段为形成纳米粉体的三个发展阶段，粉体粒度及粒度分布取决于各阶段中金属丝上的沉积能量大小、爆炸金属蒸汽的分布均匀度、蒸汽等离子体的膨胀速率及与周围气体的能量传递速率。本项目采用理论建模与实验诊断相结合的方法，深入研究电爆金属丝制备纳米粉体的物理机制，探索控制纳米粉体粒度及粒度分布的一般规律。主要研究内容为：建立包括脉冲源、丝负载在内的爆炸物理模型，研究丝上能量沉积及其对丝爆的影响；引入多幅激光干涉技术，首次对蒸汽等离子体密度的时空分布、气体中的冲击波传播过程进行诊断，计算出相应的等离子体膨胀速率及能量传递速率，并研究等离子体膨胀速率、能量传递速率与粉体粒度及粒度分布的关系。项目的完成对于推动可控的纳米粉体制备方法：电爆金属丝法在我国的工业化应用具有重要意义。