第一篇：合成汽油論文

汽油是一種重要的液體燃料，它與人們的日常生活以及許多生產(chǎn)行業(yè)都息息相關(guān)。可以想象在目前沒有更好的新能源來(lái)代替汽油時(shí)，一旦沒有了汽油將會(huì)給世界帶來(lái)巨大的麻煩。因?yàn)槠腿绱酥匾?，所以汽油的生產(chǎn)也就有重大意義。下面介紹一些汽油的基礎(chǔ)知識(shí)、汽油生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)過(guò)程中關(guān)于催化劑部分的內(nèi)容。

1.關(guān)于汽油

（1）汽油的定義：外觀為透明液體，主要成分為C4～C12脂肪烴和環(huán)烴類，并含少量芳香烴和硫化物。按研究法辛烷值分為90號(hào)、93號(hào)、97號(hào)三個(gè)牌號(hào)。（2）汽油的用途：根據(jù)用途可分為航空汽油、車用汽油、溶劑汽油等三大類。主要用作汽油機(jī)的燃料。廣泛用于汽車、摩托車、快艇、直升飛機(jī)、農(nóng)林業(yè)用飛機(jī)等。溶劑汽油則用于橡膠、油漆、油脂、香料等工業(yè)。汽油還可以溶解油污等水無(wú)法溶解的物質(zhì)?？梢云鸬角鍧嵱臀鄣淖饔?。汽油作為有機(jī)溶液，還可以做為萃取劑使用。2.汽油的生產(chǎn)工藝

原油經(jīng)過(guò)常壓或減壓蒸餾可得到10 40的輕質(zhì)油品，只經(jīng)過(guò)一次加工的直餾汽油不能滿足市場(chǎng)的需求，需要二次加工以提高其質(zhì)量。二次加工工藝很多，如催化裂化、催化重整、催化加氫、焦化、減粘裂化烷基化等。下面簡(jiǎn)單介紹一下催化裂化工藝。

（1）催化裂化及其反應(yīng)器（工業(yè)型式）

催化裂化，是指在裂解反應(yīng)時(shí)采用了催化劑的裂化工藝。催化裂化一般使用重質(zhì)燃料油（如減壓餾分油、焦化餾分油等）為原料，生產(chǎn)航空汽油時(shí)多以柴油餾分為原料。

催化裂化時(shí)，原料油是在500℃左右及0.2～0.4Mpa進(jìn)行。在催化裂化條件下，烴類進(jìn)行的反應(yīng)不只是裂化一種反應(yīng)，不但有大分子裂化成為小分子，而且也有小分子縮合成大分子的反應(yīng)。同時(shí)，還進(jìn)行異構(gòu)化、芳烴化、氫轉(zhuǎn)移等反應(yīng)。在這些反應(yīng)中，裂化是最主要的反應(yīng)。

催化裂化是原料油在催化劑上進(jìn)行的，一一方面通過(guò)裂解等反應(yīng)生成汽油；另一方面縮合成焦炭。焦炭會(huì)使催化劑活性降低，必須除去。用空氣燒去催化劑表面上積累的焦炭的過(guò)程為催化劑的再生。在一個(gè)催化裂化裝置中，催化劑不斷地進(jìn)行反應(yīng)和再生是催化裂化的一個(gè)特點(diǎn)。

催化反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，再生反應(yīng)是放熱反應(yīng)。為了維持一定溫度條件，必須解決周期性地進(jìn)行反應(yīng)和再生，供熱和取熱的問題，即在反應(yīng)是向裝置供熱，再生時(shí)從裝置中取走熱量。工業(yè)催化裂化裝置分為固定床、流化床、移動(dòng)床和提升管四種型式。

固定床和移動(dòng)床由于設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，消耗鋼材多等問題，目前已淘汰或很少應(yīng)用。流化床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)能力強(qiáng)，適合連續(xù)生產(chǎn)，目前廣泛采用。20世紀(jì)60年代，出現(xiàn)了一種分子篩催化劑，促進(jìn)了流化床的改進(jìn)，發(fā)展出了提升管反應(yīng)器。用提升管大大減小了二次反應(yīng)，提高了輕質(zhì)油的收率。（2）催化裂化工藝流程

圖為高低并列式提升管催化裂化裝置的工藝流程。由三部分組成：反應(yīng)——再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)。

a.反應(yīng)——再生系統(tǒng)

新鮮原料油經(jīng)換熱后與回?zé)捰瓦M(jìn)行混合，經(jīng)加熱爐加熱到200～400℃后至提升管反應(yīng)器下部的噴嘴。原料油用蒸汽霧化并噴入提升管內(nèi)，與來(lái)自再生器的高溫催化劑（約600～750℃）接觸，油霧迅速汽化并進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物攜帶者催化劑上升，在反應(yīng)器內(nèi)呈流化狀態(tài)。油氣在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間很短（1～4s），減少了二次反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物油氣夾帶的催化劑經(jīng)沉降器后，由于沉降器直徑增大，使油氣流速下降，其夾帶的催化劑散落下來(lái)，油氣再經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出夾帶的催化劑，離開反應(yīng)器去分餾塔。

帶有積炭的催化劑由沉降器落入汽提段。汽提段內(nèi)裝有幾層人字形擋板，在其底部能通入過(guò)熱水蒸氣，將待生催化劑上的油氣置換而返回上部，催化劑經(jīng)汽提后再由待生斜管進(jìn)入再生器。

再生器的主要作用是用空氣燒去催化劑上的積炭，即恢復(fù)其活性?？諝庥芍黠L(fēng)機(jī)供給。再生過(guò)程也是在流化狀態(tài)下進(jìn)行，再生催化劑落入溢流管，再經(jīng)再生斜管送回反應(yīng)器循環(huán)使用。

再生產(chǎn)生的煙氣經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出夾帶的催化劑后，經(jīng)雙動(dòng)滑閥排向大氣，因?yàn)樵偕鸁煔庵泻?%～10%的CO，有時(shí)設(shè)有CO鍋爐，利用再生煙氣來(lái)產(chǎn)生水蒸氣以回收能量。

催化劑在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有損失或減少，需定期向反應(yīng)器內(nèi)補(bǔ)充或置換一定量的催化劑。為此，裝置內(nèi)至少應(yīng)設(shè)2個(gè)催化劑儲(chǔ)罐，供裝卸催化劑使用。b.分餾系統(tǒng)

由反應(yīng)器來(lái)的反應(yīng)油氣進(jìn)入分餾塔的底部，在分餾塔分餾為幾個(gè)產(chǎn)品：塔頂為富氣（裂解氣）及粗汽油，側(cè)線有輕柴油、重柴油和回?zé)捰?，塔底產(chǎn)品是油漿。輕柴油與重柴油分別經(jīng)汽提后，再經(jīng)換熱冷卻后出裝置。回?zé)捰瓦M(jìn)入回?zé)捰凸藓筮M(jìn)入反應(yīng)器中，再次裂化。塔底的油漿中含有催化劑粉末（>2g/L油），為了減少催化劑損失和提高輕質(zhì)油收率，將部分油漿送回反應(yīng)器再次裂化，部分冷卻后用于分餾塔下部進(jìn)行循環(huán)，將進(jìn)入分餾塔過(guò)熱油氣（460℃以上）冷卻到飽和狀態(tài)以避免催化劑粉末堵塞塔盤和便于分餾。裂化富氣及粗汽油送往吸收——穩(wěn)定系統(tǒng)。典型的催化裂化分餾塔有4個(gè)循環(huán)回流取走塔內(nèi)剩余熱量。一個(gè)頂循環(huán)回流，兩個(gè)中段循環(huán)回流，一個(gè)油漿循環(huán)回流。c.吸收——穩(wěn)定系統(tǒng)

從分餾塔頂油氣分離器分離出的富氣中帶有汽油組分，而粗汽油中則溶解有氣態(tài)烴。吸收——穩(wěn)定系統(tǒng)的作用就是將富氣分離為干氣（C2以下組分）和液化氣（C3、C4）以及將粗汽油中混入的少量氣體分出，生產(chǎn)蒸汽壓合格的穩(wěn)定汽油。

3.催化劑以及其制備、使用（1）催化劑

在用提升管催化裂化裝置生產(chǎn)汽油時(shí)，使用的催化劑為分子篩，又稱沸石。它是具網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的天然或人工合成的化學(xué)物質(zhì)。分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物，由于含有電價(jià)較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態(tài)的水，水分子在加熱后連續(xù)地失去，但晶體骨架結(jié)構(gòu)不變，形成了許多大小相同的空腔，空腔又有許多直徑相同的微孔相連，這些微小的孔穴直徑大小均勻，能把比孔道直徑小的分子吸附到孔穴的內(nèi)部中來(lái)，而把比孔道大的分子排斥在外,因而能把形狀直徑大小不同的分子，極性程度不同的分子，沸點(diǎn)不同的分子，飽和程度不同的分子分離開來(lái)，即具有“篩分”分子的作用。分子篩種類很多，有3A分子篩，4A分子篩，10X分子篩等。(2)分子篩的制備

分子篩的制備方法有多種，如水熱合成法，水熱轉(zhuǎn)化法，離子交換法等等。下面簡(jiǎn)單介紹一種制備分子篩的過(guò)程，包括兩個(gè)步驟。a.沸石礦物的合成

沸石礦物是通過(guò)水熱化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度和壓力下合成的．產(chǎn)品的性能取決于合成條件，下列因素將起主要作用：原料性能、組成及預(yù)處理；各組分配料比、混料方式、混合的均勻程度；溶液堿濃度；膠體低溫老化時(shí)間；導(dǎo)向荊／晶種；晶化溫度、壓力和時(shí)間。NaA102溶液和Na2Si03溶液是合成沸石的主要原料，兩者以不同比例混合．可得到化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)相差很大的沸石礦物。大多數(shù)沸石臺(tái)成工藝都引入晶種，晶種是控制沸石結(jié)晶過(guò)程最有效的手段。通過(guò)在溶液中引入11％ ～l5％左右的晶種．能夠使結(jié)晶度較高x型沸石的晶化時(shí)間縮短90％ 以上。NaAlO2和Na2SiO3溶液快速混合，在高速攪拌條件下得到溫度較低、成分均勻的混合料漿．將有利于提高沸石相的結(jié)晶度。b.分子篩成型

為了便于工業(yè)應(yīng)用．合成沸石需要與一定比例的粘土礦物(10％ ～25％)混合，通過(guò)擠壓或成球作業(yè)制成條形或球形，再經(jīng)干燥和活化焙燒過(guò)程得到分子篩產(chǎn)品。常用的粘土礦物有蒙脫石、高嶺石、累托石、凹凸棒石和海泡石。它們均屬于層狀硅鋁(鎂)酸鹽礦物，但化學(xué)成分和加熱脫水過(guò)程相差很大。在實(shí)際操作中．為了使分子篩的各種性能都比較理想，常選用兩種或更多粘土混合使用．以便發(fā)揮被此的優(yōu)勢(shì)。（3）分子篩的使用

分子篩的質(zhì)量評(píng)價(jià)應(yīng)包括兩大方面：靜態(tài)／動(dòng)態(tài)吸附性能和在使用過(guò)程中的再生能力。靜態(tài)性能包括機(jī)械性能(強(qiáng)度、磨耗)．顆粒形態(tài)、尺寸，平衡吸附容量．選擇催化／吸附性能；動(dòng)態(tài)性能包括組分在分子篩內(nèi)部和外部的擴(kuò)散速度。再生能力包括再生條件和再生次數(shù)。大多數(shù)煉油工藝都采用Y型分子篩作催化荊，因催化荊的再生過(guò)程在高溫060℃)和高蒸汽壓條件下進(jìn)行，對(duì)分子篩的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性提出了苛刻的要求。在制備催化劑時(shí)，常通過(guò)離子交換操作將NaY型沸石轉(zhuǎn)化成各種型號(hào)的稀土Y分子篩。

4.催化劑存在的問題及開發(fā)方向(1)存在的問題

催化劑在使用時(shí)也存在許多問題，容易失活或中毒。在反應(yīng)—再生過(guò)程中，裂化催化劑的活性和選擇性不斷下降，此現(xiàn)象稱為催化劑的失活。失活的原因主要有三種，分別為：

a.水熱失活 ：在高溫，特別是有水蒸氣存在的條件下，裂化催化劑的表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，比表面積減小、孔容減小，分子篩的晶體結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致催化劑的活性和選擇性下降。

b．結(jié)焦失活：催化裂化反應(yīng)生成的焦炭沉積在催化劑的表面上，覆蓋催化劑上的活性中心，使催化劑的活性和選擇性下降。

c．毒物引起的失活 ：裂化催化劑的毒物主要是某些金屬（鐵、鎳、銅、釩等重金屬及鈉）和堿性氮化合物。

催化劑失活后，可以通過(guò)再生而恢復(fù)由于結(jié)焦而喪失的活性，但不能恢復(fù)由于結(jié)構(gòu)變化及金屬污染引起的失活。催化劑再生反應(yīng)就是用空氣中的氧燒去沉積的焦炭。

（2）開發(fā)方向

a.分子篩晶粒不應(yīng)提倡越小越好

分子篩粒度大小至少受下面條件的制約，首先結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要與特定反應(yīng)再生環(huán)境相匹配，其次需考慮晶內(nèi)還是外表面反應(yīng)更利于改善產(chǎn)品選擇性。一味追求小晶?？赡芤呦蚍疵?。在配制催化劑時(shí)，更應(yīng)重視分子篩晶粒的分散。良好的分散技術(shù)，不僅可降低分子篩用量（降低制造成本），更重要的可以在指定反應(yīng)中獲得優(yōu)異的反應(yīng)性能。

b.重視制造過(guò)程的綠色技術(shù)開發(fā)

在分子篩制造過(guò)程中排出大量的含硅、含有機(jī)氮化物和含鹽的母液，對(duì)周圍環(huán)境造成污染，應(yīng)該非常重視減少排放技術(shù)的開發(fā)。一種方法可以以天然礦物直接作為高效合成分子篩的原材料，調(diào)整配方減少母液中的鹽含量。這種鹽含量低的母液 回收可以作為有機(jī)胺、堿和硅源重復(fù)回用；另一種方法可以綜合利用其它生產(chǎn)過(guò)程的副產(chǎn)物作為原材料，例如利用非晶雷尼鎳活化處理排出的廢液作為堿和鋁源，在實(shí)驗(yàn)室已成功合成出高結(jié)晶度NaY分子篩。

這類綠色技術(shù)的開發(fā)既可以減少環(huán)境污染，也因?yàn)樵牧媳阋耍Щ侍岣邔?huì)明顯降低分子篩制造成本，提高分子篩催化材料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

c.特別注意新反應(yīng)的開發(fā) 特別注意新反應(yīng)的開發(fā) 除了繼續(xù)在煉油和石油化工催化過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)研究外，目前國(guó)外已有不少著名的化學(xué)公司參與分子篩催化材料在精細(xì)化工品生產(chǎn)過(guò)程中的開發(fā)，例如環(huán)己酮氧化制環(huán)己酮肟、貝克曼重排制己內(nèi)酰胺、環(huán)己烯水合制環(huán)己醇等。這些反應(yīng)的工業(yè)化將會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益。從國(guó)內(nèi)分子篩領(lǐng)域的研究力量投入看,放在分子篩合成比例過(guò)大,今后應(yīng)加強(qiáng)新反應(yīng)的探索。新材料只有在反應(yīng)中或在新反應(yīng)中顯示其突出的性能，才能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

第二篇：甲醇合成汽油與甲醇合成柴油技術(shù)論證 2

甲醇合成汽油與甲醇合成柴油技術(shù)論證

西安大使新能源科技有限公司在劉君總經(jīng)理帶領(lǐng)下，經(jīng)過(guò)多年科研攻關(guān)，研制成功大使甲醇合成汽油、大使甲醇合成柴油兩款替代新能源產(chǎn)品，采用改性羥化技術(shù)將99。9%工業(yè)甲醇與大使甲醇合成汽油添加劑及大使甲醇合成柴油添加劑在系列工藝科學(xué)配比嚴(yán)格生產(chǎn)的大使甲醇合成汽油、大使甲醇合成柴油；在一年多的各種機(jī)動(dòng)車試用反映良好后，著手產(chǎn)業(yè)化開發(fā)以及大批量生產(chǎn)、布局加油站與店鋪營(yíng)銷等商業(yè)運(yùn)做中，受到眾多投資商、用戶以及行業(yè)贊譽(yù)、驚嘆及諷刺。

如此科研重大發(fā)明，將改變石油使用歷史，并有逐步主導(dǎo)能源新市場(chǎng)趨勢(shì)；為此，2013年8月7日我們將小試產(chǎn)品投送陜西省石油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、陜西省石油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)二站、西安市石油產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)站做產(chǎn)品全項(xiàng)成分、性能鑒定，期待我們13日后的圓滿報(bào)告。

甲醇屬于常用工業(yè)品、溶劑、燃料以及各種合成添加劑，應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、燃料以及各個(gè)領(lǐng)域的眾多行業(yè)。所以，以甲醇為母基開發(fā)新能源燃料符合能源發(fā)展需要；此能源燃燒充分，燃燒后排除CO2與H2O，屬于環(huán)保低碳，無(wú)硫無(wú)鉛，燃燒呈現(xiàn)淡蘭色火焰，辛烷值高于100以上，燃燒當(dāng)量拉大，需要機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)間距也拉大；同時(shí)甲醇屬于溶劑，具有腐蝕、溶脹、清洗等作用，在機(jī)動(dòng)車使用中，將損壞機(jī)動(dòng)車橡塑元件、過(guò)濾網(wǎng)器以及堵塞油路，使用中出現(xiàn)動(dòng)力不足、發(fā)動(dòng)機(jī)損壞以及元件損壞等眾多不良作用與不足缺陷。

因?yàn)橐陨喜蛔闩c缺陷，目前市場(chǎng)推廣使用的汽油摻入甲醇直接使用與機(jī)動(dòng)車，使用中出現(xiàn)以上諸多缺點(diǎn)與不足，使推廣與使用已經(jīng)在消費(fèi)者心目中產(chǎn)生不良影響。公司研發(fā)之初，依據(jù)市場(chǎng)調(diào)查做出拋開汽油、柴油，單純研究甲醇性能，經(jīng)過(guò)上萬(wàn)次數(shù)千種化學(xué)品配比試驗(yàn)，最終以市場(chǎng)試用一年多反映良好的30余種化學(xué)品組合配制成功汽油、柴油添加劑，結(jié)合改性技術(shù)，使微酸性甲醇改性為中性，且不失去燃燒當(dāng)量所需要能耗，以分子羥化過(guò)濾篩選羥化羥基乙烷組分，代替甲醇主要組分并燃燒當(dāng)量符合機(jī)動(dòng)車間距要求，所以不需要機(jī)動(dòng)車任何改變，隨意使用。羥化后組分大顆粒與組分小顆粒選擇性保留，防止添加劑燃燒后積碳形成。并在添加劑中實(shí)現(xiàn)防腐、抗老化、提高燃點(diǎn)、降低冷凝點(diǎn)、調(diào)節(jié)點(diǎn)火間隙，使用于汽油、柴油機(jī)動(dòng)車做到真正替代，實(shí)現(xiàn)環(huán)保、清潔新能源最基礎(chǔ)要求。

以上將在8月13日的鑒定報(bào)告中科學(xué)證明，隨后公司也將在整車使用對(duì)比實(shí)驗(yàn)專家評(píng)審會(huì)得到證實(shí)產(chǎn)品的高科技含量。目前此項(xiàng)不同技術(shù)所研究開發(fā)開發(fā)的產(chǎn)品如德國(guó)在90年代就以專利技術(shù)保護(hù)使用于汽車燃料，中國(guó)社會(huì)科學(xué)院也在2年前以二步法〔以上可以在網(wǎng)上搜索查看〕生產(chǎn)同類不同產(chǎn)品。因此，大使甲醇合成汽油、大使甲醇合成柴油不是空穴來(lái)風(fēng)，更不是胡編捏造，不是有些人諷刺與嘲笑的話柄?？茖W(xué)有依據(jù)，實(shí)驗(yàn)有參數(shù)，試用有客戶，驗(yàn)證有記錄；科學(xué)講求嚴(yán)謹(jǐn)真實(shí)，實(shí)驗(yàn)要求環(huán)環(huán)相扣，實(shí)用性、科學(xué)性與創(chuàng)新性，已經(jīng)在一年多的使用中得到了體現(xiàn)；因此公司的產(chǎn)品的推出是做了大量準(zhǔn)備與工作的。

第三篇：汽油切割技術(shù)論文

汽油切割技術(shù)

【摘要】汽油切割機(jī)已通過(guò)原國(guó)家勞動(dòng)部及機(jī)械工業(yè)部的安全鑒定。國(guó)家將淘汰乙炔,推廣使用該項(xiàng)節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品。該產(chǎn)品切割時(shí)燃燒性能良好,不掛渣、不用電、不加熱、不剩油、無(wú)回火現(xiàn)象、安全可靠、體積小、攜帶

【關(guān)鍵詞】 汽油切割，就近補(bǔ)給，安全

一概述

汽油切割機(jī)是利用氧氣和汽油通過(guò)割（烤）炬混合，充分燃燒形成的火焰所產(chǎn)生的高溫進(jìn)行氣割和烘烤。適用于石油化工、建筑、造船、能源、機(jī)械、冶金和礦山等行業(yè)，特別適合冬季野（室）外及流動(dòng)性作業(yè)和搶險(xiǎn)、搶修任務(wù)。特別是汽油來(lái)源方便，使用普及和廣泛，便于就近補(bǔ)給，且價(jià)格優(yōu)于乙炔、丙烷等工業(yè)切割氣體。汽油在常溫下為液態(tài)，儲(chǔ)存體積小，便于攜帶和運(yùn)輸。所以，冬季施工、野（室）外作業(yè)，偏遠(yuǎn)地區(qū)的運(yùn)輸及來(lái)源和大量使用的成本有著乙炔和丙烷氣體無(wú)可比擬的成本優(yōu)勢(shì)和適應(yīng)性廣泛的優(yōu)勢(shì)。

二性能及特點(diǎn)

汽油切割機(jī)是利用汽油的物理特性和化學(xué)性能研發(fā)的新型產(chǎn)品，根據(jù)汽油標(biāo)號(hào)的不同，適用溫度從-35℃至35℃（都可以正常使用，適應(yīng)環(huán)境溫度優(yōu)于乙炔和丙烷氣體。汽油火焰溫度略低于乙炔，高于丙烷。

由于汽油具有一定的還原性，可以用于焊接不重要的低碳鋼、釬焊銅及鋁等有色金屬。

特別是汽油來(lái)源方便，使用普及和廣泛，便于就近補(bǔ)給，且價(jià)格優(yōu)于乙炔、丙烷等工業(yè)切割氣體。汽油在常溫下為液態(tài)，儲(chǔ)存體積小，便于攜帶和運(yùn)輸。所以，冬季施工、野（室）外作業(yè)，偏遠(yuǎn)地區(qū)的運(yùn)輸及來(lái)源和大量使用的成本有著乙炔和丙烷氣體無(wú)可比擬的成本優(yōu)勢(shì)和適應(yīng)性廣泛的優(yōu)勢(shì)。QG4型汽油切割機(jī)系列產(chǎn)品在火焰調(diào)整不到位的情況下也可作業(yè)，方便多種搶修、搶險(xiǎn)工作，爭(zhēng)取了救援時(shí)間。汽油的爆炸極限為1.4%-7.6%,乙炔的爆炸極限為2.5%-81%,丙烷的爆炸極限為2.2%-9.5%,所以使用汽油作為切割燃?xì)庀鄬?duì)來(lái)說(shuō)是安全的。

三產(chǎn)品組成QG4型系列汽油切割機(jī)采用射吸式（油罐無(wú)壓）原理工作，并可等壓、射吸兩用。由專用汽油切割炬（或烤炬）、耐油輸油膠管（或PU管）、汽油儲(chǔ)罐、氧氣膠管，氧氣瓶等組成（圖。1）

圖1：手動(dòng)汽油切割機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成四技術(shù)參數(shù)

表一30型割嘴性能參數(shù)表

表二100型割嘴性能參數(shù)表

表三300型割嘴性能參數(shù)表

注：表中數(shù)據(jù)的切割條件

1、氧氣純度≥99.5%

2、被切割鋼材含碳量≤0.45%

3、氧氣壓力為指定割炬的入口壓力

五操作方法

1．準(zhǔn)備工作

將儲(chǔ)油罐和氧氣瓶放置平穩(wěn)，間距10m（如場(chǎng)地有限，可放寬至5m，并通風(fēng)良好），將輸油管和氧氣膠管理順平直（圖2），不得出現(xiàn)折彎。視被切工件厚度、形狀、材質(zhì)選擇合適型號(hào)的割炬和割嘴，按（圖1）形式連接好，并安裝緊固，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，擰緊所有連接螺母和螺絲（釘）。

圖2：理順管路

旋開注油口（圖3），注入70#～97#潔凈的普通車用汽油（圖4），圖3：旋開注油口圖4：注油

超過(guò)罐內(nèi)容積2/3以上。（無(wú)壓使用時(shí)可以加滿罐體，但嚴(yán)禁溢出；加壓使用時(shí)罐內(nèi)應(yīng)留有壓加空間。）再將泄壓閥及罐體上所有閥門旋緊，使罐體內(nèi)部處于密封狀態(tài)。檢查油路每個(gè)聯(lián)接處是否擰緊，密封可靠（不然影響射吸力，割炬無(wú)法正常工作）。利用打氣筒向罐體內(nèi)加壓至0.05～0.09Mpa后開啟油罐出油閥（此時(shí)割（烤）炬的汽油調(diào)節(jié)閥一定要處于關(guān)閉狀態(tài)）。打開氧氣通路，定壓至參數(shù)規(guī)定壓力或經(jīng)驗(yàn)壓力。將割（烤）炬豎起并略微高舉（如圖：5）

圖5：整體油路排氣

（半自動(dòng)割炬應(yīng)將割炬上的輸油膠管理順，并形成割炬主體部分高，分配器部分低的傾斜狀態(tài)。注意：割炬各部油路接頭的進(jìn)口處必須面向地面，以便管路內(nèi)的空氣排出。），然后打開割（烤）炬上的預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥使預(yù)熱氧流出量較大一些，再打開炬上的汽油調(diào)節(jié)閥，待割嘴處均勻地噴出油霧后，依次關(guān)閉汽油調(diào)節(jié)閥及預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥，整體油路排氣完畢。再檢查油路和氣路有無(wú)泄漏、滲油現(xiàn)象。如有，請(qǐng)?zhí)幚砗笤冱c(diǎn)火，不然有發(fā)生危險(xiǎn)的可能并影響切割工藝實(shí)施。

將工件表面上的油、水、銹及影響切割的污物清理干凈，就可以準(zhǔn)備實(shí)行切割了。

2.1手動(dòng)割炬點(diǎn)火及調(diào)火

（1）無(wú)壓方式：(將油罐上的泄壓閥旋松，見氣壓表歸“0”即可。使用過(guò)程中注油口蓋（泄壓閥）可以關(guān)閉，但不得旋緊，罐體內(nèi)部必須與大氣相通。)

首先緩慢旋開預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥，噴出適量氧氣，用明火等在割嘴側(cè)面，然后旋開汽油調(diào)節(jié)閥（與乙炔、丙烷火焰點(diǎn)燃方法基本相同），點(diǎn)燃。然后預(yù)熱——將火焰盡可能調(diào)小，能夠維持燃燒預(yù)熱即可(如圖6)。

圖6：割嘴預(yù)熱，圖7：正常使用時(shí)的火焰

注意：預(yù)熱氧氣調(diào)節(jié)閥可控制整體火焰的大小。如需將火焰調(diào)至預(yù)熱狀態(tài)（小火）需將汽油調(diào)節(jié)稍大些，再利用調(diào)小預(yù)熱氧氣調(diào)節(jié)閥得到。此狀態(tài)火焰保持幾秒，以便預(yù)熱。一般夏季約3-5秒，冬季約5-10秒,割嘴端部必須有一定溫度(使用時(shí)，割炬頭部在50—60℃屬正?，F(xiàn)象)，可視當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度適當(dāng)增減預(yù)熱時(shí)間，然后調(diào)大預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥至火焰的焰心出割嘴3～5mm左右，停止調(diào)節(jié)(如調(diào)大預(yù)熱氧時(shí)整體火焰出現(xiàn)“紅火”應(yīng)在此火焰基礎(chǔ)上調(diào)小汽油調(diào)節(jié)閥，使“紅火”消失。)。此時(shí),火焰焰心應(yīng)呈明亮狀態(tài)。若不“明亮”，可在此火焰基礎(chǔ)上稍稍調(diào)大汽油調(diào)

節(jié)閥至火焰焰心明亮。火焰無(wú)偏斜、無(wú)紊流，清晰而且較長(zhǎng)，燃燒穩(wěn)定，這時(shí)我們就已經(jīng)獲得了良好的切割火焰（如圖7）。

（2）加壓方式：(整體油路排氣后，不必將油罐泄壓。油罐上的氣壓表在0.05Mpa時(shí)，可連續(xù)使用6～10小時(shí)左右。)

具體調(diào)節(jié)理論與無(wú)壓式相同，但方法略有差異。應(yīng)注意：預(yù)熱氧氣調(diào)節(jié)閥不可控制整體火焰的大小。點(diǎn)火時(shí)應(yīng)盡量小開預(yù)熱氧氣（割嘴處有氣流,流出即可.），然后用明火等在割嘴側(cè)面，并緩慢旋開汽油調(diào)節(jié)閥直至火焰點(diǎn)燃。此時(shí)，用預(yù)熱氧氣作為“定量”（不調(diào)節(jié)），調(diào)節(jié)汽油調(diào)節(jié)閥獲得預(yù)熱狀態(tài)的火焰（小火）(如圖6)。燃燒片刻后，先加油，后加預(yù)熱氧氣，交替調(diào)節(jié)將火焰的焰心調(diào)出割嘴3～5mm左右，且發(fā)“白”發(fā)“亮”，即可（如圖7）。

2.2半自動(dòng)（小車及仿形）割炬的點(diǎn)火及調(diào)火 同手動(dòng)割炬操作方法 2.3烤炬的點(diǎn)火及調(diào)火

烤炬與割炬調(diào)節(jié)方法基本相同，但也略有差異。首先氧氣減壓器的調(diào)節(jié)輸出壓力不能低于0.5Mpa（氧氣壓力過(guò)低，有可能在點(diǎn)火時(shí)損壞烤嘴）。點(diǎn)火時(shí)預(yù)熱氧氣閥開啟要大一些，然后開啟汽油調(diào)節(jié)閥，待烤嘴噴出油霧后再點(diǎn)燃。點(diǎn)燃后稍收一點(diǎn)汽油調(diào)節(jié)閥（以不出大“紅火”為宜），等待3-5秒左右，加大預(yù)熱氧氣閥及汽油調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)量，將火焰焰心調(diào)出烤嘴20mm左右，焰心明亮即可。

3．切割（加熱）

汽油切割（加熱）與乙炔和丙烷等切割（加熱）方法相同：切割時(shí)將被切割工件起割處預(yù)熱至燃燒溫度，迅速旋開切割氧氣調(diào)節(jié)閥進(jìn)行氣割；加熱時(shí)將火焰調(diào)好直接對(duì)工件進(jìn)行加熱。

4．熄火

切割（加熱）終了，熄火時(shí)割炬先關(guān)閉切割氧調(diào)節(jié)閥，次關(guān)汽油調(diào)節(jié)閥，待火焰完全熄滅后再關(guān)閉預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥;烤炬只需先關(guān)汽油調(diào)節(jié)閥，待火焰完全熄滅后再關(guān)閉預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥.每次工作結(jié)束后應(yīng)將輸油管內(nèi)的汽油導(dǎo)回油罐內(nèi)（加壓使用時(shí)應(yīng)先泄掉罐內(nèi)壓力再回油），并關(guān)閉油路開關(guān)，出油閥門，旋緊注油口和氧氣瓶閥，卸下氧氣減壓器和割炬。

六安全及注意事項(xiàng)

氣割作業(yè)是明火操作，汽油泄漏或操作不當(dāng)容易發(fā)生事故，因此有關(guān)人員必須重視安全生產(chǎn)，制訂并嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程。

1． 操作人員應(yīng)熟知汽油和氧氣的安全使用常識(shí)，特別是防火防爆的有關(guān)規(guī)定，不得在通風(fēng)不良的室內(nèi)操作和存放氧氣瓶和儲(chǔ)油罐。

2． 安全閥出廠時(shí)已調(diào)試好。切勿亂調(diào)自行拆卸。

3． 工作場(chǎng)地：儲(chǔ)油罐應(yīng)放在遠(yuǎn)高火源及氧氣瓶10米以外的地方，并注意勿使汽油膠管和氧氣膠管沾上油脂或觸及紅熱的工件（鋼板）。

4． 每天工作時(shí)，在連接汽油管之前，要先檢查割（烤）炬的射吸力。方法是：只接上氧氣膠管，打開割（烤）炬上的預(yù)熱氧閥與汽油調(diào)節(jié)閥。將手指放在炬的汽油進(jìn)口處，如感到有吸力則表明射吸力良好。反之，證明割（烤）炬無(wú)射吸力，需要維修，不可繼續(xù)勉強(qiáng)作業(yè)，以防發(fā)生事故；接上汽油管路并排清空氣后還應(yīng)仔細(xì)檢查儲(chǔ)油罐各接頭、閥門及汽油膠管、氧氣接頭、氧氣膠管和割

（烤）炬有無(wú)滲油、漏氣、破損等現(xiàn)象，如有應(yīng)及時(shí)處理，不可繼續(xù)勉強(qiáng)作業(yè)，以防發(fā)生事故。

5． 汽油膠管和氧氣膠管在使用中應(yīng)避免用力拉址、重物碾壓，如發(fā)現(xiàn)有龜裂、鼓包、變軟或硬化現(xiàn)象，應(yīng)立即更換或處理后方可使用。

6． 工作完畢應(yīng)將每個(gè)閥門全部關(guān)閉，把割（烤）炬中可能存有的少量余油空出并甩凈，擦試干凈后將割炬與膠管一起掛起來(lái)或放在適當(dāng)?shù)南浼苌贤咨票９埽詡湎麓问褂谩?/p>

7． 嚴(yán)禁對(duì)儲(chǔ)油罐進(jìn)行任何方式的加熱、烘烤及破壞。

8． 所用汽油必須潔凈（防止堵塞油路，若被堵塞應(yīng)及時(shí)清理）。禁用含水汽油及汽油以外的任何燃料。

9． 割（烤）炬在運(yùn)輸及保管中應(yīng)輕拿輕放，并放在沒有油漬及干燥的地方。割炬和各通道及接頭、附件等嚴(yán)禁沾上油漬，以防止油氧反應(yīng)，發(fā)生燃燒或爆炸。

10割嘴配合面不得磕碰，防止密封不嚴(yán)、滲漏、影響使用。

11如發(fā)生回火時(shí)應(yīng)立即關(guān)閉汽油調(diào)節(jié)閥，再關(guān)預(yù)熱氧氣閥，這樣回火在割嘴中很快就會(huì)熄滅，稍等片刻再打開預(yù)熱氧閥和高壓氧閥吹出余焰和碳質(zhì)微粒及加快割炬的冷卻速度。重新點(diǎn)火前必須查明回火原因后再進(jìn)行。

12準(zhǔn)將燃燒的割炬隨意放在工件上或地上。

13止用手或其他物品堵塞割炬嘴，以免氧氣倒流入供油系統(tǒng)，造成氣阻或發(fā)生危險(xiǎn)事故。

七結(jié)束語(yǔ)

改該產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，勢(shì)必為國(guó)家節(jié)約大量的電能資源，直接減少乙炔對(duì)自然環(huán)境的污染，本產(chǎn)品應(yīng)用過(guò)程中，不產(chǎn)生殘油和黑煙等有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境不造成污染危害，可謂是功在當(dāng)代，利在千秋。

第四篇：合成教學(xué)改革電子信息論文

一、合成教學(xué)改革課程設(shè)置

（一）課程基礎(chǔ)知識(shí)

1.AfterEffects界面的構(gòu)成，影視相關(guān)概念；2.圖層的管理和使用；3.關(guān)鍵幀動(dòng)畫的制作；4.影片制作流程，輸出選項(xiàng)設(shè)置等；5.文字特效；6.三維空間中的合成；7.鍵控和蒙版的應(yīng)用；8.調(diào)色技巧；9.穩(wěn)定和追蹤，表達(dá)式的運(yùn)用；10.基礎(chǔ)內(nèi)置特效。

（二）根據(jù)項(xiàng)目實(shí)時(shí)添加外掛特效的應(yīng)用學(xué)習(xí)。

（三）根據(jù)項(xiàng)目要求添加藝術(shù)賞析內(nèi)容。

二、合成教學(xué)改革模式

（一）課堂教學(xué)

按職業(yè)崗位要求組織教學(xué)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，創(chuàng)設(shè)特定的“情境”，將理論與實(shí)例結(jié)合，采用多樣化的教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)由“單一性的教學(xué)”向“行為引導(dǎo)型教學(xué)”轉(zhuǎn)變，由“課堂教學(xué)”向“車間教學(xué)”轉(zhuǎn)變。除了課堂教學(xué)以外，學(xué)院還提供了精品課程網(wǎng)站，避免了課堂教學(xué)的時(shí)空限制，學(xué)生可在網(wǎng)站上進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

（二）實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的真實(shí)性

實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的形成具有重要作用。提高實(shí)踐課時(shí)比例，實(shí)踐課占到60%以上。以多媒體機(jī)房為主要教學(xué)場(chǎng)所，將企業(yè)中的實(shí)際工作任務(wù)拿到實(shí)訓(xùn)中來(lái)，加強(qiáng)對(duì)工作過(guò)程的具體參與，增加感性認(rèn)識(shí)。將學(xué)生分配到校企合作的企業(yè)中去實(shí)習(xí)，讓其接觸實(shí)際，體驗(yàn)真正的工作流程，還能學(xué)習(xí)新的知識(shí)和技能，在運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際工作中的問題中去培養(yǎng)職業(yè)能力。學(xué)院?jiǎn)为?dú)配備一個(gè)多媒體機(jī)房作為影視后期工作室，同時(shí)也作為校企合作的項(xiàng)目制作工作室。為實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)提供一定的硬件環(huán)境。

（三）提高雙師型素質(zhì)

影視后期特效合成軟件應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展速度是非常快的。但是，教師深入企業(yè)實(shí)踐的時(shí)間不多，對(duì)崗位的要求不是十分了解。為了能夠勝任“理實(shí)一體化”教學(xué)任務(wù)，對(duì)企業(yè)和市場(chǎng)有必要的了解，能夠有效開展實(shí)踐教學(xué)，就要定期到企業(yè)實(shí)習(xí)、實(shí)踐、兼職、輪崗等，提高自身素質(zhì)。

（四）聘請(qǐng)兼職教師

聘請(qǐng)企業(yè)中知識(shí)經(jīng)驗(yàn)豐富和實(shí)踐能力較強(qiáng)的名師專家、高級(jí)技術(shù)人員等作為兼職教師，著重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用性、實(shí)用性和實(shí)踐性，了解企業(yè)一線崗位的要求，增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。定期聘請(qǐng)技能水平達(dá)到行業(yè)要求的兼職教師做專業(yè)技術(shù)發(fā)展動(dòng)向和企業(yè)人才需求信息的學(xué)術(shù)講座，讓學(xué)生獲得相關(guān)信息。

（五）學(xué)習(xí)能力的發(fā)展性

學(xué)習(xí)能力是終生的，學(xué)習(xí)能力可以通過(guò)專門訓(xùn)練來(lái)提高。教師通過(guò)理論和實(shí)踐教學(xué)將學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)貫穿于教育教學(xué)全過(guò)程。

（六）教學(xué)評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)采用形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式。學(xué)生成績(jī)總評(píng)=50%平時(shí)成績(jī)+50%期末總評(píng)。平時(shí)成績(jī)=10%考勤+30%實(shí)踐+10%學(xué)習(xí)態(tài)度，期末總評(píng)=40%作品+10%團(tuán)隊(duì)協(xié)作。在實(shí)踐環(huán)節(jié)采用過(guò)程性評(píng)價(jià)，從學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、知識(shí)掌握程度、作品完成情況等評(píng)價(jià)，期末作品從技術(shù)層面和藝術(shù)層面等進(jìn)行考核。鼓勵(lì)學(xué)生作品去參賽，對(duì)獲獎(jiǎng)的作品給予肯定與激勵(lì)。在企業(yè)中實(shí)習(xí)的學(xué)生，需要企業(yè)技師給予指導(dǎo)評(píng)價(jià)等。

三、加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)設(shè)施建設(shè)

學(xué)院分批引進(jìn)先進(jìn)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，圖形圖像設(shè)計(jì)對(duì)于硬件的配備要求很高，所以實(shí)訓(xùn)室的設(shè)備實(shí)時(shí)地更新、換代。同時(shí)，學(xué)院的寬帶網(wǎng)及無(wú)線網(wǎng)遍布于教學(xué)樓、實(shí)訓(xùn)樓、宿舍樓，方便學(xué)生隨時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)。

四、校企合作、工學(xué)結(jié)合，逐步引進(jìn)學(xué)徒制

加強(qiáng)學(xué)校與企業(yè)的聯(lián)系，在企業(yè)建立實(shí)習(xí)基地，定期派學(xué)生到企業(yè)參觀實(shí)習(xí)，體驗(yàn)真實(shí)的工作情境。同時(shí)，逐步引進(jìn)現(xiàn)代學(xué)徒制教學(xué)思想，使企業(yè)成為第二教學(xué)場(chǎng)地，學(xué)生以學(xué)徒的身份進(jìn)行培訓(xùn)、學(xué)習(xí)。

五、教學(xué)反思

在本院嘗試影視后期特效合成課程的改革，是一個(gè)不斷嘗試、勇于改進(jìn)的過(guò)程，目的就是提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，為社會(huì)輸入更高質(zhì)量的有用人才，以期更快推進(jìn)高職教育。

第五篇：材料合成與制備論文(納米材料)

碩研10級(jí)20班

材料工程

2010012014

夏春亮

納米材料的制備方法

納米制備技術(shù)是80年代末剛剛誕生并正在崛起的新技術(shù)，其基本涵義是：納米尺寸范圍(10-9～10-7m)內(nèi)認(rèn)識(shí)和改造自然，通過(guò)直接操作和安排原子、分子創(chuàng)造新物質(zhì)。由于納米材料具有奇特的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)性能等，目前正受到世界各國(guó)科學(xué)家的高度重視。

一、氣相法制備納米微粒

1.濺射法

此方法的原理為：用兩塊金屬板分別作為陰極和陽(yáng)極，陰極為蒸發(fā)用材料，在兩電極間充入Ar(40～250Pa)，兩極間施加的電壓范圍為0.3～1.5kV。由于兩極間的輝光放電使Ar粒子形成，在電場(chǎng)作用下Ar離子沖擊陽(yáng)極靶材表面，使靶材原子從其表面蒸發(fā)出來(lái)形成超微粒子，并在附著面上沉積下來(lái)。離子的大小及尺寸分布主要取決于兩極間的電壓、電流、氣體壓力。靶材的表面積愈大，原子的蒸發(fā)速度愈高，超微粒的獲得量愈大。

濺射法制備納米微粒材料的優(yōu)點(diǎn)是：1)可以制備多種納米金屬，包括高熔點(diǎn)和低熔點(diǎn)金屬。常規(guī)的熱蒸發(fā)法只能適用于低熔點(diǎn)金屬；2)能制備出多組元的化合物納米微粒，如A lS2，Tl48，Cu91，Mn9，ZrO2等；通過(guò)加大被濺射陰極表面可加大納米微粒的獲得量。采用磁控濺射與液氮冷凝方法可在表面沉積有方案膜的電鏡載網(wǎng)上支撐制備納米銅顆粒。

2.混合等離子法 碩研10級(jí)20班

材料工程

2010012014

夏春亮

此方法是采用RF(射頻)等離子與DC直流等離子組合的混合方式來(lái)獲得超微粒子。該制備方法有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1)產(chǎn)生RF等離子時(shí)沒有采用電極，不會(huì)有電極物質(zhì)(熔化或蒸發(fā))混入等離子體而導(dǎo)致等離子體中含有雜質(zhì)，故超微粒的純度較高；

2)等離子體所處的空間大，氣體流速比DC直流等離子體慢，致使反應(yīng)物質(zhì)在等離子空間停留時(shí)間長(zhǎng)，物質(zhì)可以充分加熱和反應(yīng)；

3)可使用非惰性氣體制備化合物超微粒子，使產(chǎn)品多樣化?；旌系入x子蒸發(fā)法制取超微粒子有3種方法： 1)等離子蒸發(fā)法

使大顆粒金屬和氣體流入等離子室，生成超微粒子； 2)反應(yīng)性等離子氣體蒸發(fā)法

使大顆粒金屬和氣體流入等離子室，同時(shí)通入反應(yīng)氣體，生成化合物超微粒子；

3)等離子VCD法

使化合物隨載氣流入等離子室，同時(shí)通入反應(yīng)氣體，生成化合物超微粒子。

例如，將原料Si3N4以4g/min的速度流入等離子室，通入H2進(jìn)行熱分解，再通入反應(yīng)性氣體NH3，經(jīng)反應(yīng)生成Si 3N4超微粒子。

3.激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相沉積法(LVCD)LVCD法具有清潔表面，離子大小可精確控制、無(wú)粘結(jié)、粒度分布均勻等優(yōu)點(diǎn)，并容易制備出幾納米至幾十納米的非晶及晶態(tài)納米微粒。碩研10級(jí)20班

材料工程

2010012014

夏春亮

目前LVCD法已制備出多種單質(zhì)、化合物和復(fù)合材料超細(xì)粉末，并且已進(jìn)入規(guī)模生產(chǎn)階段，美國(guó)的MIT于1986年已建成年產(chǎn)幾十噸的裝置。激光制備超細(xì)微粒的工作原理是利用反應(yīng)氣體分子對(duì)特定波長(zhǎng)激光束的吸收，引起反應(yīng)氣體分子激光光解、激光熱解、激光光敏化和激光誘導(dǎo)化學(xué)合成反應(yīng)，在一定工藝條件下，獲得超細(xì)粒子空間成核和長(zhǎng)大。例如，用連續(xù)輸出CO2激光(10.6um)輻照硅烷氣體分子(SiH4)時(shí)，硅烷分子很容易發(fā)生熱解反應(yīng)：SiH4→Si(g)+ 2H2↑，熱解生成的氣相Si(g)在一定工藝條件下開始成核長(zhǎng)大，形成納米微粒。

激光制備納米粒子的裝置一般有2種類型：正交裝置和平行裝置。其中正交裝置使用方便，易于控制，工程實(shí)用價(jià)值大，激光束與反應(yīng)氣體流向正交。激光束照在反應(yīng)氣體上形成反應(yīng)焰，經(jīng)反應(yīng)在火焰中形成微粒，由氬氣攜帶進(jìn)入上方微粒捕捉裝置。

4.化學(xué)蒸發(fā)凝聚法(CVC)這種方法主要是利用高純惰性氣體作為載氣，攜帶有機(jī)高分子原料，通過(guò)有機(jī)高分子熱解獲得納米陶瓷粉體。例如，六甲基二硅烷進(jìn)入鉬絲爐(溫度為1100～1400℃，壓力為100～ 1000Pa)熱解形成團(tuán)簇，并進(jìn)一步凝聚成納米級(jí)微粒，最后附著在充滿液氮的轉(zhuǎn)動(dòng)的襯底上，經(jīng)刮刀下進(jìn)行納米粉收集。此法具有產(chǎn)量大、顆粒尺寸細(xì)小、分布窄等優(yōu)點(diǎn)。

5.爆炸絲法

基本原理是：先將金屬絲固定在一個(gè)充滿惰性氣體(5MPa)的反應(yīng)室中，絲的兩端卡頭為2個(gè)電極，它們與一個(gè)大電容相聯(lián)結(jié)形成回路，碩研10級(jí)20班

材料工程

2010012014

夏春亮

加15kV的高壓，金屬絲在500～800kA下進(jìn)行加熱，熔斷后在電流停止的一瞬間，卡頭上的高壓在熔斷處放電，使熔斷的金屬在放電的過(guò)程中進(jìn)一步加熱變成蒸氣，在惰性氣體碰撞下形成納米粒子沉降在容器的底部，金屬絲可以通過(guò)一個(gè)供絲系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入兩卡頭之間，從而使上述過(guò)程重復(fù)進(jìn)行。這種方法適用于制備納米金屬和合金粉體。

6.其他方法

近年來(lái)，由于納米材料規(guī)?；a(chǎn)以及防止納米粉團(tuán)聚的要求越來(lái)越迫切，相繼出現(xiàn)了一些新的制備技術(shù)。例如，氣相燃燒合成技術(shù)就是其中的一種，其基本原理是：將金屬氯化物(MCl)鹽溶液噴入Na蒸氣室燃燒，在火焰中生成NaCl包敷的納米金屬微粒，由于NaCl的包敷使得金屬納離子不團(tuán)聚。另一種技術(shù)是超聲等離子體沉積法，其基本原理是：將氣體反應(yīng)劑噴入高溫等離子體，該等離子體通過(guò)噴嘴后膨脹，生成納米粒子，這種方法適合于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)納米粉。

二、液相法制備納米微粒

1.沉淀法

包含一種或多種離子的可溶性鹽溶液，當(dāng)加入沉淀劑(如OH-，CrO2-，CO32-等)后，或于一定溫度下使溶液發(fā)生水解，形成的不溶性氫氧化物和鹽類從溶液中析出，將溶液中原有的陰離子洗去，經(jīng)分解即得所需的氧化物粉料。

2.噴霧法

噴霧法是將溶液通過(guò)各種物理手段進(jìn)行霧化獲得超微粒子的化學(xué)和物理相結(jié)合的一種方法。其基本過(guò)程包括溶液的制備、噴霧、干碩研10級(jí)20班

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夏春亮

燥、收集和熱處理，其特點(diǎn)是顆粒分布比較均勻，但顆粒尺寸為亞微米級(jí)到微米級(jí)，尺寸范圍取決于制備的工藝和噴霧方法。根據(jù)霧化和凝聚過(guò)程，噴霧法可分為3種：

1)噴霧干燥法 將金屬鹽溶液或氫氧化物溶膠送入霧化器，由噴嘴高速噴入干燥室獲得金屬鹽或氧化物的微粒，收集，燒成所需成分的超微粒子；

2)霧化水解法 將一種鹽的超微粒子，由惰性氣體載入含有金屬醇鹽的蒸氣室，金屬醇鹽的蒸氣附著在超微粒的表面，與水蒸氣反應(yīng)分解后形成氫氧化物微粒，經(jīng)焙燒可獲得氧化物超細(xì)微粒。這種方法獲得的微粒純度高，分布窄，尺寸可控，具體尺寸大小主要取決于鹽的微粒大??；

3)霧化焙燒法 將金屬鹽溶液由壓縮空氣經(jīng)窄小的噴嘴噴出霧化成小液滴，霧化溫度較高，使金屬鹽小液滴熱解形成超微粒子。

3.凝膠-溶膠法

此法的基本原理是將金屬醇鹽或無(wú)機(jī)鹽水解，溶質(zhì)聚合凝膠后，再將凝膠干燥，煅燒，最后得到無(wú)機(jī)材料。本法包括以下幾個(gè)過(guò)程：

1)溶膠的制備 有兩種制備方法： 一是先將部分或全部組分用適當(dāng)沉淀劑先沉淀出來(lái)，經(jīng)凝聚，使原來(lái)團(tuán)聚的沉淀顆粒分散成原始顆粒。這種原始顆粒的大小一般在溶膠體系中膠核的大小范圍內(nèi)，因而可值得溶膠；二是由同樣的鹽溶液，通過(guò)對(duì)沉淀過(guò)程的仔細(xì)控制，使首先形成的顆粒不致團(tuán)聚為大顆粒沉淀，從而直接得到溶膠。

2)溶膠凝膠轉(zhuǎn)化 溶膠中含有大量的水，凝膠過(guò)程中，使體系失碩研10級(jí)20班

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夏春亮

去流動(dòng)性，形成一種開放的骨架結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)凝膠作用的途徑一是化學(xué)法，即通過(guò)控制溶膠中的電解質(zhì)濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)凝膠化；二是物理法，即迫使膠粒間相互靠近，克服斥力，實(shí)現(xiàn)凝膠化。

3)凝膠干燥 在一定條件下，使溶劑蒸發(fā)，得到粉料，干燥過(guò)程中凝膠結(jié)構(gòu)變化很大。該方法化學(xué)均勻性好，純度高，顆粒細(xì)，可容納不溶性組分或不沉淀組分，烘干后容易形成硬團(tuán)聚現(xiàn)象，在氧化物中多數(shù)是橋氧鍵的形成，球形凝膠顆粒自身的燒結(jié)溫度低，但凝膠顆粒之間的燒結(jié)性差，塊狀材料燒結(jié)性能不好，干燥時(shí)收縮大。

4.濕化學(xué)法

濕化學(xué)法制備納米粉末是目前公認(rèn)的具有發(fā)展前途的制粉方法，也是實(shí)驗(yàn)室常用的手段。濕化學(xué)法的實(shí)驗(yàn)流程如下：

確定納米粉材料→制成含該材料粒子的溶液→用該材料的E-pH圖確定沉淀的pH范圍→將分散劑NH4Cl溶入去離子水中，并用氨水、鹽酸調(diào)節(jié)水溶液至沉淀的pH 值→含該材料離子的水溶液在具有恒定的pH 的沉淀液中霧化→凝膠→水洗，過(guò)濾，乙醇脫水→煅燒、研磨→納米粉。