晶须状碳纳米管沉积炉的数值模拟及实验研究

作者：余风利; 杨湘杰; 刘旭波; 吴保亮

来源：化工新型材料, 2015, 43(07): 122-130.

• 晶须状碳纳米管
• 化学气相沉积炉
• 数值模拟
• 制备实验

运用有限元分析软件ANSYS Fluent对生产晶须状碳纳米管的沉积炉进行数值模拟,采用k-ε双方程模型,及离散坐标(DO)辐射等模型,获得了沉积炉的温度场和速度场分布云图。经多次模拟得到制备工艺所要求的温度场,实际情况与模拟结果基本吻合。采用SEM、TEM、TG-DTA对在该温度下生产制备的多壁碳纳米管进行表征。结果表明:制备的多壁碳纳米管呈晶须状,具有中空管状结构,结晶程度高,曲率小且不杂乱聚团,外径尺寸在50200nm之间,内径尺寸在310nm之间,长度在220μm之间;未经纯化处理的碳纳米管纯度为97%;沉积炉能够连续生产、效率高、产率较高,产率为0.77kg/h。

• 单位
  南昌大学机电工程学院; 江西省高性能精确成型重点实验室