Spherical submicron-size copper powders coagulated from a vapor phase in RF induction thermal plasma

Kobayashi, Norio; Kawakami, Yuji; Kamada, Keiji; Li, J. G.; Ye, R.; Watanabe, Takayuki; Ishigaki, Takamasa

doi:10.1016/j.tsf.2007.10.064

Cited by 32 publications

(15 citation statements)

References 6 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Полная система уравнений [1][2][3][4][5][6][7][8][9] решена численно в ПК ANSYS методом конечных объемов. При построении сеток использовалась блочная гексагональная структура HEXA_8.…”

Section: физико-математическая модельunclassified

The Efficiency of Quartz Particles Evaporation in the Argon Plasma Flow of the RF Inductively Coupled Plasma Torch

Grishin¹,

Miao²

2017

S&E BMSTU

View full text Add to dashboard Cite

Представлены результаты численного моделирования процессов нагрева и испарения кварцевых частиц, подаваемых транспортирующим газом в канал ВЧИ-плазмотрона с осевой подачей газов (аргона). Показано, что для выбранной частоты (3 МГц) в независимости от осевого положения центральной трубы (через которую частицы инжектируются в зону разряда) величина критического значения тока JКР, при котором происходит изменение режима течения плазмы с потенциального на вихревое, практически не изменяется. Установлено влияние осевого положения центральной трубы, режима течения плазмы, тока разряда, расхода транспортирующего газа и других параметров на эффективность испарения кварцевых частиц. Показано, что максимальная эффективность испарения частиц имеет, когда их ввод в плазменный поток производится в сечении непосредственно перед индуктором при значениях амплитуды тока разряда близких к JКР 75-100 А, при которых ВЧИ-плазмотрон с газовым охлаждением мощностью до 10 кВт обеспечивает испарение кварцевых частиц с размерами до 100-120 мкм.Ключевые слова: ВЧИ-плазмотрон; каналы подачи газа; вихревая трубка; степень испарения частиц; оптимальный ток разряда; траектория частиц ВведениеБлагодаря высокой плотности энергии и высокой степени чистоты плазмы [1], ВЧИ-плазмотроны широко используются как для лабораторных исследований, так и в промыш-ленности. Области возможных применений ВЧИ-плазмотронов включают в себя техноло-гии сфероидизации порошков [2-4], обработки отходов [5, 6], термического напыления [7, 8] и др.В последнее десятилетие большое внимание было уделено исследованию процессов переработки кварца на поликристаллический кремний [9][10]. Анализ этих результатов по-казал, что увеличение производительности методов и получение кремния высокой чисто-ты может быть достигнуто только при использовании безэлектродных высокочастотных индукционных (ВЧИ) плазмотронов. и при реализации оптимальных условий процесса испарения твердых частиц SiO 2 . Оптимизация конструктивных и энергомощностных па-

show abstract

Section: физико-математическая модельunclassified

The Efficiency of Quartz Particles Evaporation in the Argon Plasma Flow of the RF Inductively Coupled Plasma Torch

Grishin¹,

Miao²

2017

S&E BMSTU

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Figure 8(c) shows silicon nanoparticles as well as silicon nanowires. When the silicon raw materials passed the plasma jet in the high temperature region, the silicon nanoparticles were formed by the vaporization and condensation processes [21,[26][27][28][29]. On the other hand, some nanoparticles were formed after the formation of nanowires.…”

Section: The Effect Of the Input Powermentioning

confidence: 99%

“…The nucleation of the silicon vapor is affected by supersaturation of silicon vapor at a high temperature, and nucleated silicon materials in a high power have a long residence time to condense into silicon nanoparticles. Such tendencies result in the broad particle size distribution and the large mean size of the silicon nanoparticles [29]. A small amount of silicon is vaporized at the surface of silicon materials at a low input power condition.…”

Section: The Effect Of the Input Powermentioning

confidence: 99%

Synthesis of Silicon Nanoparticles and Nanowires by a Nontransferred Arc Plasma System

Choi

Lee

Park

2016

Journal of Nanomaterials

View full text Add to dashboard Cite

Silicon nanomaterials were synthesized from solid silicon powder in microsize using a nontransferred arc plasma system. Synthesized silicon nanomaterials were sphere or wire in morphology according to the input power of arc plasma, the flow rate of plasma forming gas, and the collecting position of product. The product was spherical nanoparticles at a high input power for complete evaporation, while it was nanowires at a relatively low input power. The mean diameter of synthesized silicon nanoparticles was increased from 20.52 nm to 40.01 nm by increasing the input power from 9 kW to 13 kW. On the other hand, the diameter of silicon nanowires was controllable by changing the flow rate of plasma forming gas. The mean diameter of silicon nanowires was increased from 16.69 nm to 23.03 nm by decreasing the plasma forming gas flow rate from 15 L/min to 12 L/min.

show abstract

“…% (Figure 5a). If the feeding rate is increased, as the heat absorbed by particles decreases, the evaporation rate at the particle surface will decrease [24,25]. Therefore, the amount of nano-particles formed by the evaporation-condensation reaction will relatively decrease [24,25].…”

Section: Figurementioning

confidence: 99%

Control of the Nano-Particle Weight Ratio in Stainless Steel Micro and Nano Powders by Radio Frequency Plasma Treatment

Yang

Kim

Hur

et al. 2015

Metals

View full text Add to dashboard Cite

This study describes how to make stainless steel hybrid micro-nano-powders (a mixture of micro-powder and nano-powder) using an in situ one-step process via radio frequency (RF) thermal plasma treatment. Nano-particles attached to micro-powders were successfully prepared by RF thermal plasma treatment of stainless steel powder with an average size of 35 μm. The ratio of nano-powders is estimated with a two-dimensional fluid simulation that calculates the temperature profile influencing the rate of surface evaporation. The simulation is conducted to determine the variation of the input power and the distance from the plasma torch to the feeding nozzle. It was demonstrated experimentally that the nano-powder ratio in the micro-nano-powder mixture can be controlled by adjusting the feeding rate, plasma power, feeding position and quenching effect during plasma treatment. The ratio of nano-particles in the micro-nano-powder mixture was controlled in a range from 0.1 (wt. %) to 30.7 (wt. %).

show abstract

Spherical submicron-size copper powders coagulated from a vapor phase in RF induction thermal plasma

Cited by 32 publications

References 6 publications

The Efficiency of Quartz Particles Evaporation in the Argon Plasma Flow of the RF Inductively Coupled Plasma Torch

The Efficiency of Quartz Particles Evaporation in the Argon Plasma Flow of the RF Inductively Coupled Plasma Torch

Synthesis of Silicon Nanoparticles and Nanowires by a Nontransferred Arc Plasma System

Control of the Nano-Particle Weight Ratio in Stainless Steel Micro and Nano Powders by Radio Frequency Plasma Treatment

Contact Info

Product

Resources

About