西安文通大学IAMJIAOTONGUNIVER2.气相法气相法是将高温的蒸汽在冷中冷凝或在衬底上沉积和生长低维纳米材料的方法。主要包括物理气相沉积（PVD）法和化学气相沉积（CVD）法。2.1物理气相沉积(PVD)法2.1.1蒸发凝聚法：将金属、合金或化合物在真空条件下或在情性气体中加热蒸发气化，然后在气体介质中冷凝而形成超微粉的方法称为蒸发凝聚法。通过蒸发温度、气体种类和压力可以控制颗粒的大小。加热源有以下几种：电阻、等离子体、高频感应、电子束和激光，对于不同的加热源有对应不同的超微粉制备方法。12
12 2.1 物理气相沉积(PVD)法 2.1.1 蒸发凝聚法：将金属、合金或化合物在真空条件下或在惰性气体中加热蒸发气化， 然后在气体介质中冷凝而形成超微粉的方法称为蒸发凝聚法。通过蒸发温度、气体种类和 压力可以控制颗粒的大小。 加热源有以下几种：电阻、等离子体、高频感应、电子束和激光，对于不同的加热源 有对应不同的超微粉制备方法。 2.气相法 气相法是将高温的蒸汽在冷阱中冷凝或在衬底上沉积和生长低维纳米材料的方法。 主要包括物理气相沉积 (PVD)法和化学气相沉积 (CVD)法
西安文通大学OAM JIAOTONGUNIVES2.气相法（1）电阻加热法：电阻加热法将蒸发原料置于电阻加热器上蒸发，设备简单，但一次生成量较少，一般在实验室中采用，制备碳材料或Al、Cu、Au等低熔点金属。(a)100m图电阻加热法制备的纳米碳材料的SEM和TEM图（a)SEM；(b)TEM13Journal ofNon-Crystalline Solids.2007Oct15,3650:3654.doi:10.1016/j.jnoncrysol.2007.05.128
13 2.气相法 （1）电阻加热法：电阻加热法将蒸发原料置于电阻加热器上蒸发，设备简单，但一次生 成量较少，一般在实验室中采用，制备碳材料或Al、Cu、Au等低熔点金属。 图 电阻加热法制备的纳米碳材料的SEM和TEM图 (a)SEM; (b)TEM Journal of Non-Crystalline Solids. 2007 Oct 15，3650：3654. doi：10.1016/j.jnoncrysol.2007.05.128
西安文通大泽MJIAOTONOUNIVE2.气相法（2）等离子体法：是在情性气氛或反应性气氛下通过直流放电使气体电离产生高温等离子体，从而使原料熔化和蒸发，蒸气遇到周围的气体就会被冷却或发生反应形成超微粉在情性气氛下，由于等离子体温度高，采用此法几乎可以制得任何金属的超微粉在Nz、NH,等气氛下，可制得AIN、TiN、Si,N,等金属氮化物在氧化气氛下，可制得WO、MoO3、NiO等金属氧化物此外在原料中混入碳或在CH4、C,H.气氛下，则可制得WC、ZrC等超微粉金属碳化物(a)Chyae*Ti-OFang等采用等离子体法合成了球状的TiO纳米颗粒。实验选用水冷处理的纯石墨盘作阴极，阳极是纯钛棒。向预先抽真空的中崇反应室内通入压强为40kPa的空气。图纳米氧化锌的TEM图14Chemical Physics Letters,2012,521(1).86.doi:10.1016/J.CPLETT2011.11.046
14 2.气相法 （2）等离子体法：是在惰性气氛或反应性气氛下通过直流放电使气体电离产生高温等离 子体，从而使原料熔化和蒸发，蒸气遇到周围的气体就会被冷却或发生反应形成超微粉。 在惰性气氛下，由于等离子体温度高，采用此法几乎可以制得任何金属的超微粉； 在N2、NH3等气氛下，可制得AlN、TiN、Si3N4等金属氮化物； 在氧化气氛下，可制得WO3、MoO3、NiO等金属氧化物； 此外在原料中混入碳或在CH4、C2H6气氛下，则可制得WC、ZrC等超微粉金属碳化物。 Fang等采用等离子体法合成了球状的TiO2 纳米颗粒。实验选用水冷处理的纯石墨盘 作阴极，阳极是纯钛棒。向预先抽真空的 反应室内通入压强为40 kPa的空气。 图 纳米氧化锌的TEM图 Chemical Physics Letters，2012，521(1).86. doi：10.1016/J.CPLETT.2011.11.046
西安文通大学IAM JIAOTONGUNIVERS2.气相法表直流电弧等离子体法合成的各类金属纳米材料产品原料反应气氛ReferenceJoumal of Materials Science,1998,33(7)FeCH4,13.366.7kPaFe nanoparticles1915.Metals and Materials International, 2005FeH2,Ar,40kPaFe nanoparticles11(2), 177NiAr/He/N2,0.4—1.4 kPaNi nanoparticlesMaterials Letters,2006,60(6),766Journal of Physics D:Applied Physics,NiHe/He,H2,101.3kPaNi nanoparticles2016,49(12).125201JournalofAllovsandCoCusoH/He(3: 7),13.3kPaCo-Cu nanoparticlesCompounds.2006.423.128Sn-Ag alloyAr/Ar,Hz,101 kPaSn-Ag nanoparticlesThin Solid Films, 2008, 516(19), 6645Mircon-sized Fe, SnFe-Sn nanoparticles(FeSn2,H2,101.3 kPaIntermetallics, 2007, 15(12),1589Ar,Fe3Sn2,SnO2)powders等离子体法是一种制备纳米材料的高效方法，不但可以制备金属基纳米材料，还可以制备碳纳米材料和陶瓷纳米材料。该方法与电阻加热法类似，在制备纳米材料的过程中不仅仅只有物理过程发生，有时还伴随着化学反应。15
15 2.气相法 原料 反应气氛 产品 Reference Fe CH4， 13.3—66.7 kPa Fe nanoparticles Journal of Materials Science，1998，33(7)， 1915. Fe H2， Ar， 40 kPa Fe nanoparticles Metals and Materials International，2005， 11(2)，177 Ni Ar/He/N2， 0.4—1.4 kPa Ni nanoparticles Materials Letters，2006，60(6)，766 Ni He/He， H2， 101.3 kPa Ni nanoparticles Journal of Physics D： Applied Physics， 2016，49(12).125201. Co20Cu80 H2/He(3∶7)， 13.3 kPa Co-Cu nanoparticles Journal of Alloys and Compounds.2006.423.128 Sn-Ag alloy Ar/Ar， H2， 101 kPa Sn-Ag nanoparticles Thin Solid Films，2008，516(19)，6645 Mircon-sized Fe， Sn powders H2， Ar， 101.3 kPa Fe-Sn nanoparticles(FeSn2， Fe3Sn2， SnO2) Intermetallics，2007，15(12)，1589 等离子体法是一种制备纳米材料的高效方法，不但可以制备金属基纳米材料，还可 以制备碳纳米材料和陶瓷纳米材料。该方法与电阻加热法类似，在制备纳米材料的过程 中不仅仅只有物理过程发生，有时还伴随着化学反应。 表 直流电弧等离子体法合成的各类金属纳米材料
西安文通大学IAM JIAOTONGUNIVERS2.气相法（3）高频感应加热法：以高频感应线圈作热源，使耐火内的物质在低压（1~10kPa）情性气体中蒸发，蒸发后的金属原子与情性气体原子相碰撞，冷却凝聚成超微粉。该法的优点是超微粉粒径均匀，纯度较高，并且可以进行大功率长时间运转，缺点是对W、Mo、Ta等高熔点、低蒸气压物质的超微粉制备困难，而且制备速度较慢，产量不高。HEEEEE图高频感应加热设备16
16 2.气相法 （3）高频感应加热法：以高频感应线圈作热源，使耐火坩埚内的物质在低压（1～10kPa） 惰性气体中蒸发，蒸发后的金属原子与惰性气体原子相碰撞，冷却凝聚成超微粉。该法 的优点是超微粉粒径均匀，纯度较高，并且可以进行大功率长时间运转，缺点是对W、 Mo、Ta等高熔点、低蒸气压物质的超微粉制备困难，而且制备速度较慢，产量不高。 图 高频感应加热设备