一种金属间化合物纳米颗粒的原位合成方法技术

一种金属间化合物纳米颗粒的原位合成方法，属于纳米颗粒材料合成技术领域。其特征是以低熔点锡或镁金属及合金微米粉和高熔点金属及合金微米粉为原料，将其均匀混合并压制成块体靶材作为自耗性阳极，在活性和惰性气体混合气氛中，利用等离子体热源蒸发块体靶材，经气－液－固相转变过程，原位形成锡基和镁基二元或多元金属间化合物纳米颗粒。本发明专利技术的效果和益处是采用复合块体靶材，原位合成金属间化合物纳米颗粒，具有方法简单、成本低廉、杂质少、颗粒形态规整、适于规模化生产的特点。本发明专利技术制备的锡基或镁基金属间化合物纳米颗粒在锂离子负极材料、储氢材料等领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米颗粒材料合成
，涉及到一种金属间化合物纳米颗粒 的原位合成方法。
技术介绍
金属间化合物具有许多独特的物理和化学性能，其键合力强，拥有比合金 更高的工作温度，更高的比强度、比刚度及抗氧化性能力，是航空航天、国防 军事、新型能源、生物工程、信息技术等高新科技的关键材料。现在已经开发 出来的并投入实际应用的主要有金属间化合物高温结构材料，光、电、磁功能 材料、形状记忆合金，贮氢材料，功能性涂层材料等。由于金属间化合物的室 温脆性，绝大多数金属间化合物器件的制备采用粉末冶金法得到。对于组元间 熔点差异较大的金属间化合物，这些粉末原料用传统的熔炼法制备比较困难。 目前，商用锂离子电池广泛采用石墨及改性石墨作为负极材料，其理论比容量为372mAh/g，体积比容量也只有800 mAh/cm3。由于Sn能与Li形成Li22Sns， 理论容量很高，因此Sn基合金材料引起了人们的高度重视，成为目前研究得最 广泛的锂离子电池合金负极材料。锡基合金负极材料具有以下优势金属Sn作 为负极，理论比容量约994mAh/g，同时由于堆积密度大，体积比容量高达7200 mAh/cm3;对Li+ZL本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属间化合物纳米颗粒的原位合成方法，包括将低熔点金属和高熔点金属或合金微米粉体作为原料，均匀混合并压成块体靶材作为阳极，在活性和惰性气体混合气氛中，利用等离子体热源蒸发块体靶材，经气－液－固相转变过程，原位形成锡基和镁基二元或多元金属间化合物纳米颗粒，其具体特征工艺步骤如下：　（１）首先将低熔点金属和高熔点金属微米粉均匀混合并压制成块体靶材，原料质量配比在２０∶１～１∶２０范围，根据金属间化合物纳米颗粒的结构特点和块体靶材导电性具体确定；作为预处理，块体靶材在真空中低温烧结以利于成分均匀和提高导电性；将块体靶材作为阳极，钨棒或碳棒作为阴极，两极均安装水冷装置；　（２）将反应室抽真空，充入活...

【技术特征摘要】
1、一种金属间化合物纳米颗粒的原位合成方法，包括将低熔点金属和高熔点金属或合金微米粉体作为原料，均匀混合并压成块体靶材作为阳极，在活性和惰性气体混合气氛中，利用等离子体热源蒸发块体靶材，经气-液-固相转变过程，原位形成锡基和镁基二元或多元金属间化合物纳米颗粒，其具体特征工艺步骤如下(1)首先将低熔点金属和高熔点金属微米粉均匀混合并压制成块体靶材，原料质量配比在20∶1～1∶20范围，根据金属间化合物纳米颗粒的结构特点和块体靶材导电性具体确定；作为预处理，块体靶材在真空中低温烧结以利于成分均匀和提高导电性；将块体靶材作为阳极，钨棒或碳棒作为阴极，两极均安装水冷装置；(2)将反应室抽真空，充入活性和惰性混合气体，利用直流电弧等离子体热源，在反应室内对块体靶材进行放电蒸发；(3)阳极块体靶材被高温等离子体快速蒸发，经过气态-液态-固态的转变，即蒸发、扩散和凝固过程形成金属间化合物纳米颗粒粉体，沉积在有水冷装置的反应室壁上；蒸发结束后，断电弧；待漂浮的粉体沉积在反应室壁后，抽出氢气和氩气或氦气混合气体；冲入微量氧气或空气，静置6～12小时完成钝化工艺；冲入一个大气压的空气，经过充放气循环过程，打开反应室门，取出...

【专利技术属性】
技术研发人员：董星龙，雷军鹏，黄昊，朱旭光，孙舰鹏，吕波，赵福国，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91[]