[发明专利]使用金属丝电爆炸法制备碳包覆铜纳米颗粒的方法及装置

摘要

本发明公开了一种使用金属丝电爆炸法制备碳包覆铜纳米颗粒的方法及装置，将一定长度与直径的铜丝均匀缠绕在碳棒上，并在氩气环境中给金属丝通以高电压和大电流使得金属丝发生电爆炸，即可收集到碳包覆的铜纳米颗粒。铜丝在电爆炸过程中加热相变，先后经历熔化、气化、等离子体等过程，并在等离子体的高温加热下产生铜原子，碳棒在通以高电流后也会有一部分碳原子形成，进而二者从气相中自发均匀成核凝聚成原子簇，形成初始小液滴，该液滴不断生长，之后通过内部碳原子析出和外部碳原子沉积两种机制形成碳包覆层，最终经过冷却则形成了碳包覆的铜纳米颗粒。本方法提出了新的制备碳包覆铜纳米颗粒的方法，对于工业生产和科研工作具有重大应用价值。

主权项

1.一种使用金属丝电爆炸法制备碳包覆铜纳米颗粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将铜丝均匀的螺旋缠绕在碳棒上，铜丝首尾两端到达碳棒的两端，使得铜丝两端接触上下电极；步骤2：将缠绕有铜丝的碳棒固定在电极两端，然后密封电爆炸腔室；将电爆炸腔抽至真空后，充入氩气，气压为100kPa，同时给电容充至所设定的电压；步骤3：触发开关，使得电容通过金属丝放电；在微秒脉冲作用下，碳棒和铜丝被加热至原子状态，二者结合并在介质冷却作用下形成小液滴，进而通过内部碳原子析出和外部碳原子沉积两种机制形成碳包覆层，最终形成碳包覆的铜纳米颗粒；步骤4：将电爆炸腔室的氩气排出，纳米颗粒便收集到微孔滤膜上；进行多次电爆炸实验，收集纳米颗粒；将所收集的纳米颗粒均匀分散在融到无水乙醇中。