[發明專利]激光合成碳包覆金屬納米顆粒的方法

無效

• 申請號: 200810052330.X
• 申請日: 2008-02-27
• 公開（公告）號: CN101239391A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 孫景;牛凱陽;崔蘭;杜希文;田飛;宋鑫
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 侯力

1、一種激光合成碳包覆金屬納米顆粒的方法，其特征是該方法包括以下步驟：

第一、以微米級碳粉和金屬粉末為原料，金屬粉與石墨原子比為1～2∶1，在無水乙醇中球磨金屬粉和碳粉的混合粉末，磨球與原料質量比為5～10∶1；

第二、將第一步球磨后的金屬粉和碳粉的混合粉末放入液體介質中形成懸浮液，使金屬粉和碳粉的混合粉末在液體介質中能夠自由流動；

第三、使用脈沖激光轟擊金屬粉和碳粉的混合粉末懸浮液，其中脈沖激光由液體表面上方照射入液體內，脈沖激光的焦點匯聚于液體表面以下，焦點平面與液面距離大于1mm；

第四、對第三步脈沖激光轟擊后的產物經過提純獲得碳包覆金屬納米顆粒。

2、根據權利要求1所述的方法，其特征是脈沖激光的焦點匯聚區域的激光功率密度在10⁵W/cm²至10⁹W/cm²，脈沖激光作用的時間在2～4小時。

3、根據權利要求1或2所述的方法，其特征是所述的碳粉為石墨顆粒或碳黑顆粒，其粒徑小于等于10微米；金屬粉末原料為微米級鐵、鈷或鎳顆粒，粒徑小于等于50微米。

4、根據權利要求1或2所述的方法，其特征是液體介質為水、醇、酮、醚、或由這些液體形成的溶液，以及由它們之間任意兩種或兩種以上形成的混合液。

5、根據權利要求1或2所述的方法，其特征是在無水乙醇中球磨金屬粉和碳粉的混合粉末，球磨時間1～2小時。

6、根據權利要求4所述的方法，其特征是在脈沖激光作用過程中，懸浮液中的金屬粉和碳粉的混合粉末用超聲波進行分散，對盛放金屬粉和碳粉的混合粉末懸浮液的容器采用外部水浴冷卻方式吸收多余的熱量。

7、一種用于權利要求1所述方法的裝置，其特征在于：該裝置包括Nd:YAG激光器，激光器發出的脈沖激光依次經反射鏡反射、聚光鏡匯聚后進入盛有金屬粉和碳粉的混合粉末懸浮液的容器中，并使脈沖激光的焦點匯聚于懸浮液的液面以下，盛有金屬粉和碳粉的混合粉末懸浮液的容器外依次為循環冷卻水和超聲波發生器。