[發(fā)明專利]電弧放電裝置及利用該裝置制備氮化硼納米管的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711472731.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108043345B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃天源;金成剛;諸葛蘭劍;吳雪梅
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號: B01J19/08
• 分類號: B01J19/08;C01B21/064
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;胡益萍

1.一種制備氮化硼納米管的方法，其特征在于，利用電弧放電裝置，所述電弧放電裝置包括放電腔室、設(shè)于所述放電腔室內(nèi)的放電陰極、放電陽極、加料斗以及一端伸入所述放電腔室內(nèi)的鎢絲，所述放電腔室上設(shè)置有抽氣閥和進(jìn)氣閥，所述放電陰極與放電陽極之間具有間隙，所述加料斗位于所述間隙的上方，所述放電陰極的一端連接有第一導(dǎo)電桿，所述放電陽極的一端連接有第二導(dǎo)電桿，所述第一導(dǎo)電桿或第二導(dǎo)電桿連接有驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述第一導(dǎo)電桿連接有負(fù)載電阻，所述負(fù)載電阻與第一電源的負(fù)極相連接，所述鎢絲的另一端與第二電源的負(fù)極相連接，所述第一電源的正極、第二導(dǎo)電桿和第二電源的正極均與地相連接，包括以下步驟：

（1）采用鎢作為放電陰極，硼作為放電陽極；

（2）加料斗處于關(guān)閉狀態(tài)，將催化劑加注到加料斗中；

（3）封閉放電腔室，抽出放電腔室內(nèi)空氣至本底真空，本底真空<1Pa，通入氮?dú)猓{(diào)節(jié)抽氣閥和進(jìn)氣閥使得放電腔室內(nèi)氣壓維持在3×10⁴Pa -7×10⁴Pa；

（4）利用驅(qū)動機(jī)構(gòu)使放電陰極和放電陽極接觸，增加第一電源的電流至35-45A，對放電陰極和放電陽極進(jìn)行加熱；

（5）加熱0.5-1.5min后，分開放電陰極和放電陽極，調(diào)節(jié)第二電源的電壓至2000-2500V，鎢絲與放電陰極、放電陽極間打火并激發(fā)放電陰極和放電陽極間的電弧，起弧完成后立即關(guān)閉第二電源；

（6）電弧放電過程中，打開加料斗，讓催化劑進(jìn)入放電陰極和放電陽極之間；

（7）放電結(jié)束后在放電陰極表面及放電腔室內(nèi)壁形成產(chǎn)物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氮化硼納米管的方法，其特征在于，所述步驟（1）中，放電陰極呈圓柱形，直徑為5-7mm、長度為50-130mm 。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氮化硼納米管的方法，其特征在于，所述步驟（1）中，放電陽極呈圓柱形，直徑為8-12mm、長度為10-25mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氮化硼納米管的方法，其特征在于，所述步驟（2）中，催化劑包括鈷粉和鎳粉，所述鈷粉與鎳粉按質(zhì)量比1：1均勻混合后加注到加料斗中。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備氮化硼納米管的方法，其特征在于，一次加注的所述催化劑為5-7g。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氮化硼納米管的方法，其特征在于，所述步驟（5）中，鎢絲的直徑為0.4-0.8mm，鎢絲與放電陽極之間的垂直距離為0.5-1mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氮化硼納米管的方法，其特征在于，所述步驟（6）中，催化劑的進(jìn)入速率控制在40-60mg/s。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氮化硼納米管的方法，其特征在于，所述步驟（6）中，通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)維持放電陽極和放電陰極之間的間隙在1.5-2.5mm。