目视检查将被取代,研究人员获激光监视检查快速高温工艺过程的方法

发布时间:2019-01-30

铝纳米粉末即纳米氧化铝,是高度分散的纳米级三氧化二铝用作助流剂,PET薄膜的防粘连剂,也可在荧光管和电灯泡以及环保型粉末涂料用作防护和粘结层。


该材料用途非常广泛,可用于高质量喷墨打印纸的涂层、增加涂料耐磨性、改善粉体带电量。在用静电发进行粉末涂料施工时,能提高粉末的流动性,提高摩擦型粉末的正电带电性,还可以改善粉末涂料采用静电摩擦法施工涂装性能。


日前,《国际陶瓷学》杂志上(Ceramics International)发表相关研究:俄罗斯托木斯克理工大学的研究人员掌握了使用激光监视器来检查铝纳米粉末表面高温燃烧过程的方法。他们认为,该方法将有助于理解固体燃料、纳米粉末、烟火混合物以及微波和X射线辐射激活的混合物的燃烧模式。

 

研究人员解释说,氮化铝由于其高导电性和导热性而在微电子学中具有很高的应用潜力。同时因氮化铝是一种陶瓷绝缘体(聚晶体物料为 70-210 W‧m−1‧K−1,而单晶体更可高达 275 W‧m−1‧K−1 ),使氮化铝有较高的传热能力。在一些工艺中,氮化物被认为是“氧化铍的无毒替代物”,金属化方法可以成功地将该材料作为半导体晶体的介电基板应用于电子器件中。

 

“快速高温工艺(如氮化铝的合成)的目视检查非常困难,强烈的背景照明不允许对样品表面进行实时观察,无法控制燃烧过程来获得具有所需特性的产品,这使得开发用于诊断高温燃烧过程的方法和仪器成为极其重要的科学任务。”研究人员亚历山大·伊利宁教授说道。

 

为此,研究人员使用溴化铜蒸汽激光监视器诊断铝纳米粉末高温燃烧过程。溴化铜可用于铜蒸气激光器,当置于导管中的溴化氢与熔融状态的铜在放电的条件下反应而形成溴化铜蒸气,这种激光可产生黄色或绿色光。使用这种方法可以利用增强亮度的光学系统消除背景照明,并实时提供样品表面变化的高速视频记录,激光监视器可以直观地显示铝纳米粉末形态和光学性质改变的过程。

 

为了便于处理高速视频记录,研究人员提出了分析亮度放大器强度输出对时间的依赖性,对燃烧波的外观进行动态描述,并测量了燃烧产物的反射率所发生的变化,这是首次使用燃烧铝纳米粉末例子来研究燃烧物体的性质。

 

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