氣液爆轟和電爆炸技術(shù)制備碳基納米結(jié)構(gòu)材料

目錄
前言
第1章 碳納米結(jié)構(gòu)材料 1
1.1 碳納米材料概述 1
1.2 碳納米結(jié)構(gòu)材料發(fā)展 3
1.3 富勒烯和洋蔥碳 4
1.4 富勒烯和洋蔥碳納米管 9
1.5 石墨烯 12
1.6 納米金剛石 17
參考文獻(xiàn) 21
第2章 氣體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論 28
2.1 波的基本知識(shí) 28
2.1.1 波的概念 28
2.1.2 聲波 29
2.1.3 壓縮波與稀疏波 31
2.2 理想氣體 33
2.2.1 理想氣體 33
2.2.2 氣體一維流動(dòng)的基本方程組 38
2.2.3 聲速、馬赫數(shù)與氣體動(dòng)力學(xué)間斷 46
參考文獻(xiàn) 50
第3章 沖擊波基本理論 51
3.1 平面正沖擊波的形成和自由傳播 51
3.2 平面正沖擊波的基本關(guān)系式 57
3.3 多方氣體中平面正沖擊波的基本關(guān)系式 60
3.4 沖擊絕熱曲線與弱波等熵線 65
3.5 沖擊波的傳播與反射 70
參考文獻(xiàn) 72
第4章 爆轟波基礎(chǔ)理論 74
4.1 爆轟理論的形成與發(fā)展 74
4.2 C-J理論 75
4.2.1 爆轟波基本關(guān)系式 76
4.2.2 爆轟波波速線 77
4.2.3 爆轟波絕熱Hugoniot曲線 78
4.2.4 爆轟波穩(wěn)定傳播的條件 80
4.3 ZND理論 81
4.3.1 ZND模型的基本假設(shè) 81
4.3.2 爆轟波反應(yīng)區(qū)狀態(tài)參數(shù) 82
4.3.3 爆轟波基本關(guān)系式 83
4.4 氣相爆炸參數(shù)計(jì)算 84
4.5 幾種典型狀態(tài)方程 87
4.5.1 氣體模型 88
4.5.2 固體模型 89
4.5.3 液體模型 89
參考文獻(xiàn) 90
第5章 氣液爆轟實(shí)驗(yàn)及參數(shù)計(jì)算 92
5.1 氣體爆燃與爆轟 92
5.1.1 爆燃與爆轟理論 93
5.1.2 爆燃向爆轟的轉(zhuǎn)變 94
5.1.3 爆轟的重要參數(shù) 95
5.2 爆燃波與爆轟波 96
5.2.1 Hugoniot方程和Rayleigh方程 96
5.2.2 C-J爆燃和C-J爆轟 97
5.2.3 爆轟參數(shù)計(jì)算 98
5.3 氣液爆轟設(shè)備及表征實(shí)驗(yàn) 102
5.3.1 氣液爆轟設(shè)備 102
5.3.2 表征方法 107
參考文獻(xiàn) 108
第6章 氣液爆轟制備洋蔥碳與摻雜碳納米管 110
6.1 碳納米洋蔥 110
6.1.1 實(shí)驗(yàn)工藝流程 110
6.1.2 結(jié)果與討論 111
6.1.3 洋蔥碳制備機(jī)理分析 114
6.2 摻雜結(jié)構(gòu)碳納米管 116
6.2.1 實(shí)驗(yàn)工藝流程 117
6.2.2 結(jié)果與討論 118
6.2.3 摻雜碳納米管制備機(jī)理 122
參考文獻(xiàn) 124
第7章 氣液爆轟制備二氧化鈦及碳包覆二氧化鈦納米材料 127
7.1 納米二氧化鈦 128
7.1.1 實(shí)驗(yàn)工藝與流程 128
7.1.2 結(jié)果與討論 129
7.1.3 二氧化鈦制備機(jī)理 140
7.2 碳包覆二氧化鈦納米晶 146
7.2.1 實(shí)驗(yàn)工藝與流程 146
7.2.2 結(jié)果與討論 147
7.2.3 碳包覆二氧化鈦制備機(jī)理 151
參考文獻(xiàn) 152
第8章 氣液爆轟制備二氧化鈦顆粒生長特征數(shù)值仿真技術(shù) 155
8.1 氣液兩相爆轟研究進(jìn)展 155
8.2 氣液兩相爆轟數(shù)值計(jì)算模型 159
8.2.1 簡化反應(yīng)模型的控制方程 160
8.2.2 基元反應(yīng)模型的控制方程 163
8.2.3 化學(xué)反應(yīng)模型和熱力學(xué)參數(shù)求解方法 164
8.2.4 Sichel二步模型 166
8.2.5 計(jì)算結(jié)果與分析 168
8.3 氣液爆轟制備納米顆粒數(shù)值研究初步 172
8.3.1 顆粒生長模型 175
8.3.2 碰撞頻率系數(shù)β 176
8.3.3 特征燒結(jié)時(shí)間τ 177
8.3.4 計(jì)算結(jié)果與分析 178
參考文獻(xiàn) 184
第9章 電爆炸制備納米粉體技術(shù) 188
9.1 電爆炸技術(shù) 188
9.1.1 電爆炸的概念、原理、特點(diǎn)及典型應(yīng)用 188
9.1.2 電爆炸的基本過程及形成機(jī)理 189
9.1.3 電爆炸制備納米粉體的試驗(yàn)裝置和測(cè)試裝置 191
9.2 電爆炸技術(shù)在納米粉體制備中的應(yīng)用 195
9.2.1 納米粉體的特點(diǎn)及常用制備技術(shù) 195
9.2.2 電爆炸在納米粉體制備中的研究進(jìn)展 196
9.2.3 幾種典型納米粉體的電爆炸制備方法 202
9.3 電爆炸制備納米粉體材料的影響因素及其作用 212
9.3.1 介質(zhì)環(huán)境因素的影響 212
9.3.2 電路參數(shù)的影響 214
9.3.3 爆炸絲材料特征的影響 216
9.4 電爆炸制備典型納米粉體形成機(jī)理 219
9.4.1 納米粉體的形成機(jī)理 219
9.4.2 水中電爆炸制備金屬納米粉體 221
9.4.3 氧化物納米粉體 221
9.4.4 碳包覆金屬納米材料 222
9.5 電爆炸制備納米粉體發(fā)展建議 223
參考文獻(xiàn) 223