1、納米金屬粉在信息、環(huán)境、能源和醫(yī)學等范疇中有著廣泛的應用前景。但目前，由于納米金屬粉難以宏量獲得，制備成本過高，導致其實際應用非常有限。金屬絲電爆法制備納米金屬粉具有所制粉體純度高、化學活性高和不易團聚等優(yōu)點，被認為是具有廣闊前景的一種納米粉工業(yè)化制備方法。然而已有的金屬絲電爆炸法制備納米金屬粉裝置存在一些問題，使得該方法在實際工業(yè)化制備中受到一定限制。
　　為此本文在已有研究基礎上，基于氣體放電原理，開發(fā)了一臺消融材料約束絲電爆

2、法制備納米金屬粉裝置。將細金屬絲夾持在由聚乙烯消融材料制成的載絲輪上，送入高壓電場實現(xiàn)電爆，通過改變金屬絲在載絲輪上的起爆位置，分散爆炸產(chǎn)生的高溫和沖擊波對載絲輪的燒蝕，從而提高其承受連續(xù)電爆炸的次數(shù)。利用該裝置對三種不同熔點材料金屬絲進行電爆制粉試驗，表征分析制得的納米粉；并測量放電回路中的電信號，研究金屬絲電爆炸的發(fā)展過程；以及通過觀察電爆炸前后載絲輪的表面形態(tài)，探究爆炸過程中的消融現(xiàn)象。
　　對制備的三種納米金屬粉進行XRD

3、物相分析，發(fā)現(xiàn)樣品主要成分分別為純金屬鋁、鎳和鉬，未被明顯氧化，且衍射峰峰形十分尖銳，表明結(jié)晶度良好。通過TEM顯微分析發(fā)現(xiàn)，制得納米粉顆粒大小比較均勻，分散性較好。其中熔點較高的金屬鉬，顆粒粒徑分布范圍較寬。增加初始充電電壓提高作用在金屬絲上的能量密度，能夠減小所得納米粉的平均粒徑，當增加到一定程度時，粉體平均粒徑處于一個相對穩(wěn)定的值，其分別為平均粒徑31 nm的鋁納米粉、33 nm的鎳納米粉和42 nm的鉬納米粉。
　　分析金

4、屬絲電爆發(fā)展過程，可在電爆鋁絲和鎳絲的電壓電流波形中觀測到放電回路中的電流在經(jīng)歷第一個電流高峰之后，迅速回落至零，存在一個微秒級的電流中斷時期用于等離子體通道的形成，這個微秒級的時間延遲可使部分金屬蒸氣逃離等離子體的再次加熱，這些金屬蒸氣會因此形成大顆粒的納米金屬粉，即解釋了隨著初始充電電壓上升，電流中斷時間減少，納米金屬粉大顆粒數(shù)量減少的原因。電爆高熔點的鉬絲時，金屬絲表面電弧擊穿使沉積在絲上的能量密度明顯減小，因此納米粉中大顆粒的比

5、例也會明顯增加。
　　在消融材料約束絲電爆過程中，所使用的聚乙烯消融材料對電爆產(chǎn)物有著消融約束效果，與金屬絲接觸的位置會產(chǎn)生微小的局部燒蝕。同種材料電爆時，增大初始充電電壓，金屬絲起爆時間縮短，即高溫的金屬絲熔化消融材料的時間減少，載絲輪表面微小燒蝕痕跡的寬度逐漸減??；同一初始充電電壓下電爆不同材料時，材料熔點越高，電爆炸時金屬絲上的溫度越高，對載絲輪熔化越明顯。結(jié)合三種材料制備的納米金屬粉粒徑與初始充電電壓的關系，可知，鋁絲在初