文研究的主要内容
本为设计了一套电弧加热法制备纳米粉体的试验装置。电弧法制备纳米粉体的工作原理是：在一定压力的惰性气氛或反应气氛中，将金属等材料作为电弧的电极，使其在高温电弧等离子体的作用下被溶化、蒸发、纳米蒸汽遇到周围的气体就会被冷却或发生反应形成超微粉。
在以上原理的指导下，设计了用电弧法制备纳米粉体的试验装置，试验装置主要包括加热系统，真空系统，生成室，收集室，观察窗等各种必要的设备。
各部分作用及特点如下：
（1） 所设计的生成室包括对其结构的确定，观察窗的定位，壳体材料的选择，壳体壁厚的计算等，力求在保证其功能实现前提下使总体结构更加紧凑。
（2） 在明确了真空系统参数及本装置对真空系统的要求以后，通过多真空泵组的比较而确定了一套既满足要求有符合经济性的真空系统。
（3） 加热装置采用电弧加热方式，电弧加热具有很高的稳度，用其加热材料可以在不同的气氛环境中制取各种各样的超微粉。在惰性气体中，几乎可以制取任何金属的超微粉。本装置采用了水冷阳极及阴极以便电极的散热。水冷阴极采用可移动式以便引弧，而且设计了加紧固定装置，使其在正常工作阶段便于定位。
（4） 冷阱的设置是为了使金属蒸汽在真空条件下急速冷却，快速成核并保证纳米尺度。
（5） 收集装置中特别设计成手套箱结构，可以方便容易地收集纳米粉体，且作为收集器的收集袋用长绒纤维织布有实验表明它比其它类型的收集袋更能有效地吸附纳米粉体，且收集袋口与收集室口采用螺母联结，这样既避免气流及粉体的泄露，同时取粉时也易于拆卸。
根据国内外的研究现状，纳米材料的研制多以非金属和金属氧化物纳米粉为主，而对于纯金属纳米粉国内外形成产业化的企业屈指可数。并且都停留在实验阶段，产量大一点的也只有班产0.5-1.0公斤。国内电弧法制备金属纳米粉现产业化生产具有一定规模，四平市高斯达纳米材料设备有限公司镍纳米粉为例，班产量已达到近3公斤，而新一代产品班产量有望将达到5－7公斤。从技术发展趋势分析，金属纳米粉制取设备将向着节能、高产量、粉体粒度尺寸可控、粒度分布范围更窄及粒度范围可分选的方向发展，拥有这样的技术和设备，就将在金属纳米材料领域占据主导地位。
本文的主要就是研制一套蒸发冷凝法（电弧加热）制备纳米粉体的试验装置。
电弧法制备金属纳米设备中，金属母材在反应过程中对单位电量的吸收率小，通过研究、改进反应室内的电极、母材放置装置以及室内结构，提高吸收率，从而提高金属纳米粉的单班生产率，同时进一步完善电弧法纯金属纳米粉生产设备的冷却装置。
整个实验装置是由真空系统、真空容器、加热装置、粉体的收集装置等几个部分组成。各个部分的作用如下：
（1） 真空系统 真空系统给真空容器提供了一个真空度，这样就有效的防止原料的氧化，而且可以在很大程度上降低了原料的熔点，使其在低于常压下熔点的时候就能够溶化蒸发，这降低了加热难度，也降低了对容器难热性的要求。它的设计主要是真空泵的选择。
（2） 真空容器 真空容器的作用主要是提供一个场所。原料的溶化蒸发都在真空容器中进行，这就要求真空容器需要承受一定的外压，并且具有一定的难热性，这就要求我们要合理选择制备容器的金属材料。另外，真空容器的设计还要考虑到保温性、密封性、观察窗及室门的设计。
（3） 加热装置 主要通过电阻加热给原料的溶化蒸发提供热量。它的设计主要包括电阻的选择，结构的设计以及可调性的设计。
（4） 粉体收集装置 收集装置的作用是保障粉体的快速冷却，有效抑制纳米颗粒的生长。它的设计主要体现在冷却系统，但也要考虑到粉体的便于采集性。
