Síntesis de polvo de cobre ultrafino multiescalar a través del tratamiento de plasma acoplado por inducción de radiofrecuencia
Autores: Wu, Haibo; Zhang, Wei; Gao, Shenghan; Li, Tiejun; Liu, Bin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Polvo de cobre esférico de tamaño nano
Dispositivos microelectrónicos
Catalizadores
Tecnología de plasma
Parámetros de procesamiento
Licencia
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El polvo de cobre esférico de tamaño nano tiene aplicaciones importantes en los campos de dispositivos microelectrónicos, catalizadores altamente eficientes y aditivos para lubricantes. En este estudio, se prepararon simultáneamente polvos de cobre esféricos de tamaño nano y micrón mediante tecnología de plasma acoplado por inducción de radiofrecuencia (RF). Se estudiaron los efectos de los parámetros de procesamiento sobre las propiedades del polvo. Los resultados muestran que al introducir polvo de cobre con D50 = 34.6 m, se obtuvieron polvo esférico de tamaño nano con un tamaño de partícula de 10-220 nm y polvo esférico de tamaño micrón con un tamaño de partícula de 4.0-144.0 m. La proporción del polvo de tamaño nano alcanzó el 86.4 % en peso. Los parámetros de procesamiento óptimos son los siguientes: la tasa de alimentación del polvo es de 5.5 g/min, la tasa de flujo del gas portador es de 5-6 L/min y la presión de la cámara de reacción es de 15 Psia. Cuando la tasa de flujo del gas portador es de 6 L/min, en la zona de plasma (>10,000 K), el polvo con un tamaño de partícula <42.0 m se vaporiza completamente, lo que forma polvo de tamaño nano durante el enfriamiento, mientras que el polvo con un tamaño de partícula >42.0 m se funde y se vaporiza parcialmente, formando un polvo de tamaño micrón. Los resultados de la investigación proporcionan una nueva forma de ingeniería para la producción de nanopolvo de cobre y otros nanopolvos con bajos puntos de fusión, como el polvo de plata, el polvo de estaño, entre otros.
Descripción
El polvo de cobre esférico de tamaño nano tiene aplicaciones importantes en los campos de dispositivos microelectrónicos, catalizadores altamente eficientes y aditivos para lubricantes. En este estudio, se prepararon simultáneamente polvos de cobre esféricos de tamaño nano y micrón mediante tecnología de plasma acoplado por inducción de radiofrecuencia (RF). Se estudiaron los efectos de los parámetros de procesamiento sobre las propiedades del polvo. Los resultados muestran que al introducir polvo de cobre con D50 = 34.6 m, se obtuvieron polvo esférico de tamaño nano con un tamaño de partícula de 10-220 nm y polvo esférico de tamaño micrón con un tamaño de partícula de 4.0-144.0 m. La proporción del polvo de tamaño nano alcanzó el 86.4 % en peso. Los parámetros de procesamiento óptimos son los siguientes: la tasa de alimentación del polvo es de 5.5 g/min, la tasa de flujo del gas portador es de 5-6 L/min y la presión de la cámara de reacción es de 15 Psia. Cuando la tasa de flujo del gas portador es de 6 L/min, en la zona de plasma (>10,000 K), el polvo con un tamaño de partícula <42.0 m se vaporiza completamente, lo que forma polvo de tamaño nano durante el enfriamiento, mientras que el polvo con un tamaño de partícula >42.0 m se funde y se vaporiza parcialmente, formando un polvo de tamaño micrón. Los resultados de la investigación proporcionan una nueva forma de ingeniería para la producción de nanopolvo de cobre y otros nanopolvos con bajos puntos de fusión, como el polvo de plata, el polvo de estaño, entre otros.