《納米材料與器件》課件6_零維納米材料的制備_氣相法_2016.05

1、第六講：零維納米材料的制備氣相法零維納米材料：指空間三維尺度均在納米尺度，如納米微?；驁F簇。Ni, Cu納米粒子 100 nm100 nm納米金屬鎳In2O3CeO2氧化物納米顆粒AlN納米顆粒CdS nanocrystals20 nm2007年最佳納米級顯微圖像揭曉：量子森林托斯藤-茲歐姆巴在德國實驗室中捕獲，它展示了鍺硅量子點（SiGe quantum dot)：高15nm，直徑70nm。納米顆粒合成與生產(chǎn)的技術(shù)要求純度與表面潔凈度 （純度高，表面潔凈）平均粒徑與粒徑分布 （粒徑均勻，粒度可控）外部形貌與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定度（形貌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定）團聚性能（不易團聚）產(chǎn)率與成本（原材料成本和能耗低）對

2、環(huán)境無污染、綠色低碳（對環(huán)境污染小，碳排放低）構(gòu)筑法粉碎法物理法化學(xué)法氣相法液相法固相法321自下而上自上而下納米顆粒的制備方法分類是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？反應(yīng)體系的狀態(tài)？合成方式？納米顆粒的合成方式/netstep/2007/january/3stein.html 粉碎法構(gòu)筑法將塊狀物質(zhì)粉碎、細化，從而得到不同粒徑范圍的納米粒子。由小極限原子或分子的集合體人工合成納米粒子。構(gòu)筑法是由小極限原子或分子的集合體人工合成納米粒子構(gòu)筑法納米粒子制備方法氣相法液相法沉淀法水熱法溶膠凝膠法冷凍干燥法噴霧法氣體冷凝法氫電弧等離子體法濺射法真空沉積法加熱蒸發(fā)法混合等離子體法共沉淀法化合物沉淀法水解沉淀法納米粒子合

3、成方法分類固相法粉碎法干式粉碎濕式粉碎化學(xué)氣相反應(yīng)法氣相分解法氣相合成法氣固反應(yīng)法物理氣相法熱分解法其它方法固相反應(yīng)法對應(yīng)于不同體系狀態(tài)的納米顆粒制備方法的特點固相法中熱分解法制備的產(chǎn)物易固結(jié)，需再次粉碎，成本較高。物理粉碎法及機械合金化法工藝簡單，產(chǎn)量高，但制備過程中易引入雜質(zhì)。氣相法可制備出高純度，高分散性，粒徑分布窄而細的納米微粒。液相法依據(jù)化學(xué)手段，不需要復(fù)雜的儀器，僅通過簡單的溶液過程就可根據(jù)某性能進行化學(xué)剪裁。目前納米材料的制備方法，以物料狀態(tài)來分可歸納為固相法，液相法和氣相法三大類。氣相法制備納米微粒 氣體冷凝法氫電弧等離子體法濺射法真空沉積法加熱蒸發(fā)法混合等離子體法化學(xué)氣相反應(yīng)

4、法氣相分解法氣相合成法氣固反應(yīng)法物理氣相法氣相法的定義：直接利用氣體或者通過加熱將生長物質(zhì)變?yōu)闅怏w，使之在氣體狀態(tài)下發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，最后在冷卻過程中凝聚長大形成納米微粒的方法。氣相法制備納米微粒 氣相法所制得的納米顆粒主要具有如下特點:表面清潔;粒度整齊,粒徑分布窄;粒度容易控制;顆粒分散性好。 優(yōu)點：氣相法通過控制可以制備出液相法難以制得的金屬碳化物、氮化物、硼化物等非氧化物超微粉。 缺點：設(shè)備要求高優(yōu)缺點： 1. 電阻加熱：主要是進行低熔點金屬（ Ag、Al、Cu、Au等）的蒸發(fā)，產(chǎn)量小，常用于研究 2. 高頻感應(yīng)加熱：粒子粒徑均勻、產(chǎn)量大，高熔點低蒸氣壓物質(zhì)的納米微粒(W、Ta、Mo

5、等)難制備 3. 激光加熱：不受蒸發(fā)物質(zhì)的污染，適于制備高熔點的金屬納米粒子以及各種氧化物、碳化物和氮化物等 4. 電子束加熱：可制備高熔點金屬以及相應(yīng)的氧化物、碳化物、氮化物等納米粒子，通常在高真空中使用 5. 微波加熱：加熱速度快且均勻，節(jié)能高效，易于控制，但不適用于金屬材料 6. 電弧加熱：有氣中電弧和真空電弧兩種產(chǎn)生氣相通常需要加熱；不同的加熱方法制備出的超微粒的量、品種、粒徑大小及分布等存在一些差別。氣相法制備納米微粒 原材料生長物質(zhì)的加熱：氣相法的加熱源氣體冷凝法是在低壓的氬、氮等惰性氣體中加熱物質(zhì)（金屬，化合物），使其蒸發(fā)后形成超微粒(11000 nm)或納米微粒的方法。氣體冷凝

6、法制備納米顆粒的發(fā)展過程：1963年，由Ryozi Uyeda及其合作者研制出，即通過在純凈的惰性氣體中的蒸發(fā)和冷凝過程獲得較干凈的納米微粒。20世紀80年代初，Gleiter等首先提出，將氣體冷凝法制得具有清潔表面的納米微粒，在超高真空條件下緊壓致密得到多晶體(納米微晶)。氣體冷凝法在超高真空室內(nèi)進行,通過分子渦輪使其達到0.1Pa以上的真空度，然后充入低壓(約2KPa)的純凈惰性氣體(He或Ar)。欲蒸的物質(zhì)(例如，金屬，CaF2，NaCl，F(xiàn)eF等離子化合物、過渡族金屬氮化物及易升華的氧化物等)置于坩堝內(nèi),通過鎢電阻加熱器或石墨加熱器等加熱裝置逐漸加熱蒸發(fā)，產(chǎn)生原物質(zhì)煙霧，由于惰性氣體的

7、對流，煙霧向上移動，并接近充液氦的冷卻棒(冷阱，77K)。氣體冷凝法的原理氣體冷凝法在蒸發(fā)過程中，原物質(zhì)發(fā)出的原子與惰性氣體原子碰撞而迅速損失能量而冷卻，在原物質(zhì)蒸氣中造成很高的局域過飽和，導(dǎo)致均勻的成核過程，在接近冷卻棒的過程中，原物質(zhì)蒸氣首先形成原子簇，然后形成單個納米微粒。在接近冷卻棒表面的區(qū)域內(nèi)，單個納米微粒聚合長大，最后在冷卻棒表面上積累起來。氣體冷凝法的原理氣體冷凝法合成實驗裝置氣體冷凝法AlAg-ZnOCeO2氣體冷凝法In2O3 納米顆粒氣體冷凝法氣體蒸發(fā)法中，初期納米微粒聚集，結(jié)合而形成的納米微粒（顆粒大小為20一30nm)生成的磁性合金連接成鏈狀時的狀態(tài)（納米微粒組成為Fe

8、-Co合金，平均粒徑為20nm)Fe-Co合金納米顆粒氣體冷凝法表面清潔；粒度齊整，粒度分布窄；粒度容易控制。蒸發(fā)冷凝法的優(yōu)點：惰性氣體壓力：惰性氣體壓力的增加，粒子變大。惰性氣體的原子量：大原子質(zhì)量的惰性氣體將導(dǎo)致更大的粒子。（碰撞機會增多，冷卻速度加快）蒸發(fā)溫度或速率：蒸發(fā)源溫度的升高，蒸發(fā)速率增加，蒸發(fā)物質(zhì)的分壓增加，碰撞機會增多，粒徑增大。在一級近似下，粒子大小正比于lnPv (Pv為金屬蒸氣的壓力)。影響納米微粒粒徑大小的因素氣體冷凝法影響納米微粒粒徑大小的因素惰性氣體壓力的影響氣體冷凝法調(diào)節(jié)惰性氣體壓力或原子量； 惰性氣體原子量加大，或其壓力增大，粒子近似的成比例增大。調(diào)節(jié)蒸發(fā)物質(zhì)

9、的分壓（即蒸發(fā)溫度或速率）。 蒸發(fā)源溫度升高，蒸發(fā)速率增加，原物質(zhì)蒸氣壓力增加，粒子變大控制納米粉體粒徑的兩類途徑：氣體冷凝法實驗原理電阻加熱法制備納米粉體是在真空狀態(tài)及惰性氣體氬氣和氫氣中，利用電阻發(fā)熱體將金屬、合金或陶瓷蒸發(fā)氣化，然后與惰性氣體碰撞、冷卻、凝結(jié)而形成納米微粒。惰性氣體中的蒸發(fā)冷凝法制備納米銅粉 氣體冷凝法實驗步驟1、檢查設(shè)備的氣密性，檢查循環(huán)冷卻系統(tǒng)各部位是否暢通。2、打開機械泵，對真空室抽氣，使其達到較高的真空度，關(guān)閉真空計。關(guān)閉機械泵，并對機械泵放氣。3、打開氬氣和氫氣管道閥，往真空室中充入低壓的純凈的氬氣，并控制適當(dāng)?shù)谋壤?。關(guān)閉道閥，關(guān)閉氣瓶減壓閥及總閥。4、開通循環(huán)

10、冷卻系統(tǒng)。5、打開總電源及蒸發(fā)開關(guān)，調(diào)節(jié)接觸調(diào)壓器，使工作電壓由0緩慢升至100伏，通過觀察窗觀察真空室內(nèi)的現(xiàn)象；鉬舟逐漸變紅熱，鉬舟中的銅片開始熔化，接著有煙霧生成并上升。6、制備過程中密切觀察真空室壓力表指示，若發(fā)現(xiàn)壓力有明顯增加，要查明原因，及時解決。7、當(dāng)鉬舟中的銅片將要蒸發(fā)完畢時，通過接觸調(diào)壓器將工作電壓減小到50伏，然后啟動加料裝置，往銅舟中加入少量銅片。再將工作電壓生至70伏，繼續(xù)制備。8、重復(fù)步驟7，直至加料裝置中的銅片制備完畢。9、制備結(jié)束后，關(guān)閉蒸發(fā)電源及總電源。待設(shè)備完全冷卻后，關(guān)閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)。打開真空室，收集納米粉。惰性氣體中的蒸發(fā)冷凝法制備納米銅粉 氣體冷凝法含有氫

11、氣的等離子體與金屬間產(chǎn)生電弧，使金屬熔融；電離的N2、Ar等氣體和H2溶入熔融金屬，然后釋放出來，在氣體中形成了金屬的超微粒子；用離心收集器或過濾式收集器使微粒與氣體分離而獲得納米微粒。氫電弧等離子體法合成機理：氫電弧等離子體法使用氫氣作為工作氣體,可大幅度提高產(chǎn)量：氫原子化合時（H2）放出大量的熱，從而強制性的蒸發(fā)，使產(chǎn)量提高；氫的存在可以降低熔化金屬的表面張力，加速蒸發(fā)。等離子體是由大量自由電子和離子及少量未電離的氣體分子和原子組成，且在整體上表現(xiàn)為近似于電中性的電離氣體，為物質(zhì)的第四態(tài)電弧等離子體放電：電流場作用下，電流密度很大，氣體近完全電離，成為電弧等離子體，溫度很高，使材料氣化。超

12、微粒的生成量隨等離子氣體中的氫氣濃度增加而上升。例如，Ar氣中的H2占50時，電弧電壓為3040V，電流為150170 A的情況下每秒鐘可獲得20 mg的Fe超微粒子。產(chǎn)量： 以納米Pd為例，該裝置的產(chǎn)率一般可達到300 g/h品種：該方法已經(jīng)制備出十多種金屬納米粒子；30多種金屬合金，氧化物；也有部分氯化物及金屬間化物。產(chǎn)物的形貌和結(jié)構(gòu)：用這種方法，制備的金屬納米粒子的平均粒徑和制備的條件及材料有關(guān)。粒徑：一般為幾十納米。如Ni；1060 nm間的粒子所占百分數(shù)達約為78%形狀：一般為多晶多面體,磁性納米粒子一般為鏈狀。氫電弧等離子體法為了制取陶瓷超微粒子，如TiN及AlN，則摻有氫的惰性氣

13、體采用N2氣，被加熱蒸發(fā)的金屬為Ti及Al等。優(yōu)點：制取陶瓷超微粒子：多電極氫電弧等離子體法納米材料制備設(shè)備圖 氫電弧等離子體法氫電弧等離子體法濺射法用兩塊金屬板分別作為陽極和陰極，陰極為蒸發(fā)用的材料，在兩電極間充入Ar氣(40250 Pa)，兩電極間施加的電壓范圍為0.31.5 kV。由于兩電極間的輝光放電使Ar離子形成，在電場的作用下Ar離子沖擊陰極靶材表面(加熱靶材)，使靶材原子從其表面蒸發(fā)出來形成超微粒子，并在附著面上沉積下來。濺射法制備納米微粒的原理粒子的大小及尺寸分布主要取決于兩電極間的電壓、電流和氣體壓力?？芍苽涠喾N納米金屬，包括高熔點和低熔點金屬。常規(guī)的熱蒸發(fā)法只能適用于低熔點

14、金屬；能制備多組元的化合物納米微粒，如Al52Ti48，Cu91Mn9及ZrO2等；通過加大被濺射的陰極表面可提高納米微粒的獲得量。 濺射法用濺射法制備納米微粒的優(yōu)點：流動液面上真空蒸度法 基本原理:在高真空中蒸發(fā)的金屬原子在流動的油面內(nèi)形成超微粒子，產(chǎn)品為含有大量超微粒的糊狀油。含有超微粒子的油被甩進了真空室沿壁的容器中，然后將這種超微粒含量很低的油在真空下進行蒸餾，使它成為濃縮的含有超微粒子的糊狀物。高真空中的蒸發(fā)是采用電子束加熱，當(dāng)水冷卻坩堝中的蒸發(fā)原料被加熱蒸發(fā)時，打開快門、使物質(zhì)蒸發(fā)在旋轉(zhuǎn)的圓盤下表面上，從圓盤中心流出的油通過圓盤旋轉(zhuǎn)時的離心力在下表面上形成流動的油膜，蒸發(fā)的原子在油

15、膜中形成了超微粒子。優(yōu)點：制備Ag，Au，Pd，Cu，F(xiàn)e，Ni，Co，A1，In等超微粒，平均粒徑約3 nm；用隋性氣體蒸發(fā)法是難獲得這樣小的微粒；粒徑均勻，分布窄；超微粒可均勻分布在油中；粒徑的尺寸可控，即通過改變蒸發(fā)條件來控制粒徑的大小，例如蒸發(fā)速度，油的粘度，圓盤轉(zhuǎn)速等，圓盤轉(zhuǎn)速低，蒸發(fā)速度快，油的粘度高均使粒子的粒徑增大，最大可達8 nm。 流動液面上真空蒸度法 通電加熱蒸發(fā)法 通過碳棒與金屬相接觸，通電加熱使金屬熔化，金屬與高溫碳素反應(yīng)并蒸發(fā)形成碳化物超微粒子。棒狀碳棒與Si板(蒸發(fā)材料)相接觸，在蒸發(fā)室內(nèi)充有Ar或He氣，壓力為l10 KPa，在碳棒與Si板間通交流電(幾百安培)

16、，Si板被其下面的加熱器加熱，隨Si板溫度上升，電阻下降，電路接通，當(dāng)碳棒溫度達白熱程度時，Si板與碳棒相接觸的部位熔化。當(dāng)碳棒溫度高于2473 K時，在它的周圍形成了SiC超微粒的“煙”，然后將它們收集起來。合成機制：1）SiC超微粒的獲得量隨電流的增大而增多。例如，在400 Pa的Ar氣中，當(dāng)電流為400 A，SiC超微粒的收率為約0.58 g/min。2）惰性氣體種類不同超微粒的大小也不同。（與氣體冷凝法類似）。He氣中形成的SiC為小球形，Ar氣中為大顆粒。用此種方法還可以制備Cr，Ti，V，Zr，Mo，Nb，Ta和W等碳化物超微粒子。 通電加熱蒸發(fā)法 影響因素：爆炸絲法 基本原理：（

17、制備金屬粒子）先將金屬絲固定在一個充滿惰性氣體(5*106 Pa)的反應(yīng)室中；絲兩端的卡頭為兩個電極，它們與一個大電容相連接形成回路；加15kV的高壓，金屬絲在500800 KA電流下進行加熱，融斷后在電流中斷的瞬間，卡頭上的高壓在融斷處放電，使熔融的金屬在放電過程中進一步加熱變成蒸氣；在惰性氣體碰撞下形成納米金屬或合金粒子沉降在容器的底部；金屬絲可以通過一個供絲系統(tǒng)自動進入兩卡頭之間，從而使上述過程重復(fù)進行。 這種方法適用于工業(yè)上連續(xù)生產(chǎn)納米金屬、合金和金屬氧化物納米粉體。事先在惰性氣體中充入一些氧氣，將己獲得的金屬納米粉進行水熱氧化。爆炸絲法 可通過兩種方法來實現(xiàn)： 用這兩種方法制備的納米

18、氧化物有時會呈現(xiàn)不同的形狀：例如由前者制備的氧化鋁為球形，后者則為針狀粒子。制備某些易氧化的金屬的氧化物納米粉體物理氣相沉淀法(PVD)1.氣體冷凝法:設(shè)備相對簡單,得到的納米顆粒表面清潔，粒度容易控制,適于低熔點金屬納米粒子的合成2.氫電弧等離子體法：微粒的生成量隨等離子氣體中的氫氣濃度增加而上升，已制備出三十多種納米金屬（等離子體溫度高）和合金，也有部分氧化物，但是要克服等離子體噴射的射流將金屬熔融物質(zhì)本身吹飛的技術(shù)難題3.濺射法：不需要坩鍋，靶材料蒸發(fā)面積大，可制備多種金屬納米微粒及多組元的化合物納米微粒4.通電加熱蒸發(fā)法 ：通過碳棒與金屬相接觸，通電加熱使金屬熔化，金屬與高溫碳素反應(yīng)并

19、蒸發(fā)形成碳化物超微粒子，但是高熔點金屬只能得到非晶態(tài)納米微粒(熔點比碳棒高)5.流動液面上真空蒸度法 ：制備Ag，Au，Pd，F(xiàn)e，Ni，In等超微粒子，粒徑?。s3 nm）可控物理氣相沉積（PVD)：在整個納米材料形成過程中沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，主要是利用各種熱源促使金屬等塊體材料蒸發(fā)氣化，然后冷卻沉積而得到納米材料。各種方法的特點總覽：在氣態(tài)下，通過熱、激光、等離子體等能量源的激發(fā)或誘導(dǎo)而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；反應(yīng)產(chǎn)物的逐漸生成導(dǎo)致其形成很高的過飽和蒸氣壓；過飽和導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)物凝聚形成大量的晶核，這些晶核不斷長大，聚集成納米顆粒的過程化學(xué)氣相沉積法 CVDCVD制備納米粒子的特點與優(yōu)勢：封閉容器中的制備

20、保證了粒子具有更高的純度；由于氣相中的粒子成核及生長的空間大，制得的產(chǎn)物粒度小，形貌尺寸均勻，分散性好；工藝尺寸可控和過程連續(xù)?？赏ㄟ^對濃度、流速、溫度、組成配比和工藝條件的控制，實現(xiàn)對粉體組成，形貌，尺寸，晶相的控制?；瘜W(xué)氣相沉積法 CVD按反應(yīng)類型： 熱分解化學(xué)氣相沉積 （熱分解反應(yīng)） 化學(xué)合成氣相沉積 （化學(xué)合成反應(yīng)） 化學(xué)輸運反應(yīng) 等離子體增強化學(xué)氣相沉積法(PECVD) 激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相沉積法(LICVD)按原料加熱方式：分類：應(yīng)用領(lǐng)域：適用于制備各類金屬、金屬化合物，以及非金屬化合物的納米微粒，如各種金屬氮化物，硼化物，碳化物等；后來用于制備碳纖維、碳納米管等。原理：通過氣態(tài)化合物

21、在一定條件下的熱分解，得到目標物質(zhì)的納米粒子。對化合物原料的要求：分解原料通常容易揮發(fā)，蒸氣壓、反應(yīng)活性高。原料中必須具有制備目標納米粒子物質(zhì)的全部所需元素的化合物。熱分解化學(xué)氣相沉積化合物原料的類型：(1)氫化物：氫化物M-H鍵的離解能、鍵能都比較小，熱解溫度低，唯一的副產(chǎn)物是沒有腐蝕性的氫氣。(2) 金屬有機化合物：金屬烷基化合物，其中M-C鍵能一般小于C-C鍵能，可廣泛用于沉積高附著性的粉末和金屬膜。反應(yīng)形式： A（氣） B（固） C（氣）SiH4 (g) = Si(s) + 2H2(g) Fe(CO)5(g) = Fe(s) + 5CO(g) 3Si(NH)2 = Si3N4(s) +

22、 2NH3(g) (CH3)4Si = SiC(s) + 6H2(g) 2Si(OH)4 = 2SiO2(s) + 4H2O(g) 熱分解化學(xué)氣相沉積典型的氣相熱分解反應(yīng)方程反應(yīng)形式： A（氣） B（氣） C（固） D（氣）3SiH4(g) + 4NH3(g) Si3H4(s) + 12H2(g)3SiCl4(g) + 4NH3(g) Si3N4(s) + 12HCl(g)2SiH4(g) + C2H4(g) 2SiC(s) + 6H2(g)BCl3(g) + 3/2NH3(g) B(s) + 3HCl(g)原理：利用兩種以上物質(zhì)之間的氣相化學(xué)反應(yīng)，在高溫下合成出相應(yīng)的化合物，再經(jīng)過快速冷凝，

23、從而制備各類物質(zhì)的納米粒子。典型的氣相合成反應(yīng)方程化學(xué)合成氣相沉積氣相反應(yīng)合成法的優(yōu)點：產(chǎn)物純度高;粒子分散性好、粒子均勻、粒徑小，粒徑分布窄，粒子比表面積大、反應(yīng)性好。采用激光氣相反應(yīng)法可以合成其它方法難以制備的各類金屬。把所需要的物質(zhì)當(dāng)做源物質(zhì)，借助于適當(dāng)?shù)臍怏w介質(zhì)與之反應(yīng)而形成一種氣態(tài)化合物；氣態(tài)化合物經(jīng)化學(xué)遷移或用載氣輸運到與源區(qū)溫度不同的沉淀區(qū)；再發(fā)生逆向反應(yīng)，使得源物質(zhì)重新沉淀出來。化學(xué)輸運反應(yīng)輸運劑 采用氣-固反應(yīng)法制備納米粒子時，通常要求相應(yīng)的起始固相原料為納米顆粒。氣-固反應(yīng)法（Gas-solid Reaction ）純Fe納米粒子，在NH3氣氛下進行低溫氮化，得到了-Fe4

24、N納米粒子。 由于反應(yīng)是在低溫下進行的，反應(yīng)溫度遠低于生長速率的最大值溫度，因此Fe納米粒子短時間氮化，沒有導(dǎo)致粒子的過分生長。電爐直接加熱:主要通過電阻絲；等離子體加熱激光誘導(dǎo)：利用反應(yīng)氣體分子(或光敏分子)對特定波長激光束的吸收，引起反應(yīng)氣體分子光解、熱解、光敏化反應(yīng)和激光誘導(dǎo)化學(xué)合成反應(yīng)化學(xué)氣相沉積法 CVD 等離子體增強化學(xué)氣相沉積法(PECVD) 激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相沉積法(LICVD)CVD按原料加熱方式（能量源）分類：氣體分子參與氣相化學(xué)反應(yīng)的能量源通常來源于外界的加熱，常用加熱方法：TiCl4 + O2 TiO2 + 2Cl2SiCl4 + O2 SiO2 + 2Cl2TiCl4 + 1/2N2 + 2H2TiN + 4HCl3SiCl4 + 4NH3 Si3N4 + 12HCl等離子體化學(xué)合成 (PECVD)Castro等利用金屬鈦的蒸汽在微波等離子體中與氮氣反應(yīng)合成了納米氮化鈦顆粒：中科院過程工程研究所利用微波等離子體化學(xué)氣相法合成氧化物與氮化物納米顆粒：TiO2為金紅石與銳鈦礦的混合結(jié)構(gòu)，粒徑在20100 nm；SiO2為無定型，粒徑在20280 nm鈦蒸汽由金屬鈦在高于2200下蒸發(fā)獲得；生成的顆粒在液氮冷阱中收集；所獲得的黑色TiN粉體顆粒平均粒徑為8.8 nm，比表面積在210250 m2/g之間。Ti(g) + 1/2N2 TiN