دستگاه PNP : انفجار الکتریکی سیم در محیط گازی
این دستگاه تولید پودر نانومتری به روش انفجار الکتریکی سیم در مقیاس نیمه صنعتی و صنعتی می باشد. در این روش با بکارگیری ولتاژ و جریان بسیار بالا، انفجار الکتریکی سیم و تبدیل آن به نانو پودر فلزی و یا اکسید فلزی انجام میگردد. در واقع با استفاده از این فناوری هر سیم نازک با هر جنسی را میتوان به نانو ذرات تبدیل نمود. نحوه کارکرد این دستگاه و همچنین طرح شماتیک آن در شکل زیر نمایش داده شده است. ولتاژ به کار گرفته شده در این دستگاه در محدوده ۱۰ تا ۵۰ کیلوولت می باشد. بطور کلی مکانیزم تولید نانو پودر در این روش این است که جریان الکتریکی به همراه ولتاژ بسیار بالا وارد سیم نازک شده و موجب انفجار الکتریکی آن و تبدیل آن به بخار فلز، پلاسما و در نهایت نانو ذرات می شود. چنانچه محیط گازی این انفجار خنثی باشد، نانو پودر فلزی تولید می شود و چنانچه محیط گازی اکسیدی باشد نانو پودر اکسید فلزی تشکیل می شود.
مشخصات برخی از محصولات تولید شده از این روش بشرح زیر میباشد:
کاربرد | شکل، اندازه | محصول | محیط گازی | سیم به کار گرفته شده |
سوخت جامد | کروی، ۵۰ نانومتر | Al-pure | Ar | Al |
سوخت جامد | کروی، ۵۰ نانومتر | Al- passivated | Ar | |
سوخت، رزین ها، پوشش ها و نانوکامپوزیت | کروی، ۴۰ نانومتر | Al2O3 | O۲+Ar | |
پوشش ها و متالورژی پودر | کروی، ۷۰ نانومتر | Cu | Ar | Cu |
پوشش ها | کروی، ۷۰ نانومتر | CuO | O۲+Ar | |
پزشکی- دارویی، تصفیه آب | کروی، ۹۰ نانومتر | Fe | Ar | Fe |
پزشکی- دارویی | کروی، ۹۰ نانومتر | Fe2O3 + Fe3O4 | O۲+Ar | |
بهداشتی-آرایشی | کروی، ۸۰ نانومتر | ZnO | O۲ | Zn |
با توجه به اینکه این دستگاه قابلیت تولید انواع نانو پودرهای فلزی و اکسید فلزاتی که بتوان از آنها سیم تهیه کرد را داراست، میتوان تنوع کاربرد محصولات تولید شده از این دستگاه را متصور شد. از محصولات تولید شده می توان به مواردی همچون افزودنی جهت کاهش سوخت خودرو، پیگمنت های رنگهای مختلف، سیالات خنک کننده، سیالات مغناطیسی، محصولات بهداشتی-آرایشی، متالورژی پودر جهت ساخت قطعات مختلف، ساخت کاتالیستها و … اشاره نمود.
ویژگی ها و مزایای PNP عبارتند از:
- قابلیت تولید انواع نانو پودر فلزی از سیم در یک مرحله
- تولید نانو پودرهای کروی با انذازه کمتر از ۱۰۰ نانو متر
- بازده بالایتولید نانو پودر
- امکان تولید نانو پودر اکسید فلزی و نیترید فلزی
- قابلیت تولید نانو پودر در مقیاس بالا
مشخصات دستگاه | |||
مدل | PNP10K-A | PNP50K-C | |
ولتاژ خروجی | ۸-۱۰ KV | ۲۰-۵۰ KV | |
توان ورودی | ۱P 220VAC 3 KW | ۳P 380VAC 10 KW | |
فواصل زمانی انفجار | ۱-۵ sec | ۱-۵ sec | |
سیم |
| ۰.۲ mm | ۰.۳ mm |
| ۳۰-۸۰ mm | ۱۰۰-۲۰۰ mm | |
| تمامی فلزهای رسانا | تمامی فلزهای رسانا | |
اندازه ذرات | بین ۱۰ تا ۱۰۰ نانو متر | بین ۱۰ تا ۱۰۰ نانو متر | |
ظرفیت تولید | ۴۰ گرم در ساعت | ۳۰۰ گرم در ساعت | |
سیستم کنترلی | صفحه لمسی | صفحه لمسی | |
وزن دستگاه | ۲۰۰ کیلوگرم | ۸۰۰ کیلوگرم |