Введение
ГЛАВА I. Способы и модели получения наночастиц 12
1.1. Способы получения наночастиц 12
1.1.1. Метод электрического взрыва проводников. 13
1.1.2. Лазерные способы испарения 14
1.1.3. Электронно-лучевые способы 15
1.2. Образование наночастиц 20
1.2.1. Термодинамический подход 22
1.2.2. Кинетический подход 29
1.2.3. Численное моделирование 31
Выводы по Главе I 35
ГЛАВА II. Оборудование и методики 36
2.1. Экспериментальный тракт для получения наночастиц 36
2.1.1. Открытый тракт 36
2.1.2. Замкнутый тракт 40
2.1.3. Особенности работы ускорителя ЭЛВ-6 42
2.1.4. Измерительное оборудование экспериментального тракта 43
2.1.5. Исследование геометрических характеристик электронного пучка 45
2.1.6. Исследования фронта плавления материала мишени 46
2.2. Измерение характеристик наночастиц 46
2.2.1. Измерение удельной поверхности (БЭТ) 46
2.2.2. Измерение элементного примесного состава вещества 47
2.3. Погрешности измерений 48
Выводы по Главе II 50
ГЛАВА III. Теоретические модели и методы 51
3.1. Геометрические характеристики пучка электронов 51
3.1.1. Распространение электронного пучка в атмосфере 51
3.1.2. Задача о воздействии электронного пучка на тонкую пластину 53
3.2. Схема тепловых потоков в сублиматоре установки
3.3. Испарение вещества мишени 59
3.3.1. Основные положения методики расчёта концентрации паров 59
3.3.2. Простое испарение веществ 62
3.3.3. Испарение веществ с разложением 63
3.3.4. Алгоритм расчёта давления паров различных веществ 66
3.3.5. Качественные и количественные ошибки метода 69
3.3.6. Производит ельност ь 71
3.3.7. Изменение примесного состава вещества 74
3.4. Конденсация паров и формирование наночастиц 78
3.4.1. Кинетические и термодинамические оценки 78
3.4.2. Модель формирования наночастиц 84
Выводы по Главе III 89
ГЛАВА IV. Получение нанопорошков диоксида кремния 90
4.1. Температурная зависимость давления паров различных веществ 90
4.1.1. Давление насыщенных паров воды H2O 90
4.1.2. Давление насыщенных паров диоксида кремния SiO2 94
4.1.3. Давление насыщенных паров других оксидов (TiO2, Al2O3 и Y2O3) 99
4.2. Оценка производительности 106
4.2.1. Оценка порядка величины энергозатрат 106
4.2.2. Качественное сопоставление с данными о производительности 107
4.3. Изучение примесного состава вещества 111
4.3.1. Материалы мишени 111
4.3.2. Образцы нанопорошков, полученные из материала №1 113
4.3.3. Образцы нанопорошков, полученные из материала №2 116
4.3.4. Образцы нанопорошков, полученные из материала №3 120
4.4. Оценка условий испарения материала мишени 122
4.5. Проверка модельных представлений 124
4.6. Исследование области эффективного нагрева 128
4.7. Исследование фронта плавления 133
4.8. Процесс получения нанопорошка как производственный процесс 135
Выводы по Главе IV 138
ГЛАВА V. Получение нанопорошков меди 141
5.1. Условия получения нанопорошков меди Cu 141
5.2. Температурная зависимость давления паров меди Cu 142
5.3. Проверка модельных представлений 145
5.4. О массопереносе в расплаве меди при нагреве пучком электронов 147
Выводы по Главе V 159
Заключение 160
Список литературы 163
