Высокопроизводительная установка для синтеза нанодисперсных веществ на основе углерода

Установка предназначена для высокоэффективного синтеза нанодисперсных веществ. Синтез выполняется в плазме ВЧ дуги в атмосфере Не, в диапазоне давлений 0,1 – 0,4 МПа.

Установка для синтеза фуллеренов, металлоуглеродных кластеров и углеродных нанотрубок в потоке углеродно-гелиевой плазмы при атмосферном давлении

Описание:

Установка позволяет получать углеродный конденсат, содержащий:

С60-80, С70-15, высшие фуллерены -5 вес.% при давлении 0,1 МПа;

С60-60, С70-30, высшие фуллерены -10 вес.% при давлении 0,4 МПа.

При введении металлических порошков в качестве катализаторов установка позволяет синтезировать металлсодержащие фуллерены, одностеночные и многостеночные нанотрубки и магнитные наночастицы со структурой ядро-оболочка.

Основные технические характеристики:

Мощность установки 20 кВт Производительность фуллеренсодержащего конденсата – 147 г/ч, при расходе графита 150 гр/ч Расход гелия: 20 л/ч Вес установки: 30 кг Электропитание: трехфазная сеть, 380 В.

 

 

 

Комплектность установки:

  • Источник питания- генератор ТВЧ
  • Плазмохимический реактор с автоматической подачей стержней, блоком согласования и азотной ловушкой
  • Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

Инновационные аспекты предложения:

Предлагаемый нами метод синтеза и разарботанная на его основе установка позволяют в замкнутом потоке гелия синтезировать широкий ассортимент нанодисперсных композитов. Установка дает возможность вводить допирующие вещества непосредственно в процессе синтеза, что позволяет получать фуллереновые производные и нанотрубки, включающие в свою структуру гетероатомы. Таким образом, установка не только решает задачу получения уже известных материалов на основе углерода, фуллеренов и нанотрубок, но и позволит получать новые нанодисперстные вещества, например, металлосодержащие фуллерены и магнитные наночастицы со структурой ядро-оболочка, проявляющие уникальные оптические и магнитные свойства.

Главные преимущества предложения:

Основным научно-техническим преимуществом разработанной установки является возможность управления составом углеродного конденсата нанодисперсных и наноструктурных веществ. Данное преимущество обеспечено применением токов высокой частоты, позволяющих вести синтез в диапазоне давления гелия в камере 0,1-0,4 МПа.

Мелкодисперсное распыление вещества - допанта приводит к получению веществ с ярко выраженными новыми свойствами присущими нанодисперсному состоянию.

Синтез без вакуумизации позволяет существенно снизить себестоимость углеродных нанодисперсных инаноструктурированных и композиционных продуктов. Методом плазмохимического синтеза с использованием ВЧ тока нами уже были получены гетерофуллерены, такие как С59B, С69B, C52Si8, C62Si8, углеродные нанотрубки и частицы со структурой ядро - оболочка на основе никеля и углерода [G.N. Churilov, A.S. Alikhanyan, M.I. Nikitin et al. // Technical Physics Letters, 2003, v. 29, № 2, p. 168-170. N.V. Bulina, V.A. Lopatin, N.G. Vnukova et al. // Fullerene, Nanotubes, and Carbon Nanostructures, 2007, v. 15, №5, р. 395-400].

Тип требующегося сотрудничества:

Техническая кооперация, Финансовые ресурсы

Текущая стадия развития

Макет, опытный образец

Права интеллектуальной собственности:

Патенты получены.