强激光与粒子束

作者：李琛, 韩若愚, 耿金越, 袁伟, 曹雨晨, 欧阳吉庭,

关键词：金属丝电爆炸, 纳米材料制备, 光辐射, 自辐射图像, 收集方法,

金属丝电爆炸法制备纳米材料因其负载可大程度的过热和爆炸产物非平衡扩散过程得到了研究人员的广泛关注，认为是制备新型功能材料的有效方法。研究了不同收集方法对电爆炸法制备钛纳米颗粒的影响，并结合电学、光学、自辐射图像和形貌分析等诊断手段分析了不同方法下产物特性的成因。结果表明，钛丝电爆炸呈现周期型放电模式，产物通道在放电结束前（约40 μs）可膨胀至约1.7 cm处，此后有尖状突刺发展（波阵面后湍流区），其速度约为55 m/s。为研究爆炸产物不同状态下纳米颗粒形成特性，使用了3种不同的产物收集方法，分别为：①在金属丝径向1.5 cm处放置硅片收集；②在腔体出口处预置滤网收集；③在金属丝一侧电极上通过定向喷涂收集。产物形貌表征结果表明，使用不同收集方法时产物特征存在明显差别，前2种方法爆炸产物先与介质混合再沉积于硅片，得到的产物分别为分散、链状的球状纳米颗粒和密集、堆叠的纳米颗粒团簇；后一种方法电爆炸产物具有较高的密度和定向速度（对硅片），硅片以金属丝为轴心远近呈现出粉末状和烧结块状两种不同形式。

来源：2022年第7期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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