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1、Nano-metal Fuel,纳 米 金 属 燃 料,专业：09材料物理maker:115,2,目录 Contents,1. 能源 、燃料,2. 纳米金属燃料,3. 纳米金属铁粉,4.其制备的方法,3,世界能源消耗与储备,4,世界能源消耗与储备,5,世界能源消耗与储备,6,那么，纳米技术是否可以为全球能源问题带来福音呢？,7,纳米金属燃料有望成为新型清洁能源,人类在享受汽车带来的便利的同时,也不得不忍受汽车尾气造成的空气污染,而全球变暖和油价高起更让寻找替代能源成了迫切的要求。太阳能汽车、氢燃料电池汽车、油电混合动力汽车应运而生。尽管它们正在获得越来越多的认可,却依然不尽如人意。比如售价不低
2、或使用成本过高,再比如性能上仍无法和汽油或柴油动力车媲美。有没有其他解决方案呢?,8,美国田纳西州橡树岭国家实验室的科学家也在研究这个课题,他们想到一种非常新奇的解决方法:以金属作为发动机的燃料。实验室的戴夫比奇博士认为,铁、铝、硼都可以用作新的替代能源。根据比奇的计算,使用特制的发动机和同等体积的金属燃料,一辆轿车的行驶距离是普通汽油动力汽车的3倍。而且由于燃烧的是金属燃料,它几乎没有污染,也就是说没有二氧化碳、氮氧化物,也没有灰尘和煤烟。这种金属燃料甚至还可以被循环使用。只要将用过的纳米颗粒放到氢气环境下进行加热,它们就会再次成为可用的燃料。,9,金属燃料,定义：一类具有高燃烧热值的金属模
3、板和金属粉体,10,从热化学的观点看，在元素周期表中左上角部分，原子量小的金属氧化时，都可以获得高的燃烧热。 由此看出铍、锂、硼、铝、镁、钛、硅等金属的单位燃烧热大于汽油和氢的燃烧热。,11,由于金属燃料的火焰温度高，燃烧产物颗粒的辐射系数高，能形成非常明亮的火焰，因而可作为燃烧弹，照明弹，闪光弹和闪光灯的主要原料,12,虽然，金属燃烧有着很大的优点。但在正常状态下金属的着火点温度较高，燃烧困难，不适合作为燃料使用。 那么，有什么方法可降低金属的着火点呢？,13,利用纳米材料所具有的特殊热学性质,如果把金属制成非常小的纳米级颗粒，使金属具有很高的表面能，其着火和燃烧等特性都会有明显的改变 。,
4、14,所有物体的的表面都有表面能，只是宏观的物体相对表面积小，表面能也很小。当块体体积减小时，位于表面的原子数目就增多，表面能增加。当块体达到纳米和微米级大小时，其表面能升高几百倍。这时，活泼的表面原子极易与氧气分子发生反应，金属燃料的燃点就降低了。 、eg：室温下，将粒径为10nm左右的铁粉置于空气中，铁粉将自燃。,15,纳米金属铝粉,纳米金属硼粉,纳米金属铁粉,例如纳米铁粉是一种全新的环保型燃料，着火点低于300，燃烧时能释放大量能量，从而产生动力，在动力机械装置中有很大的应用前景。,纳米金属燃料,16,纳米金属铁粉,17,纳米铁粉燃烧时所释放的能量几乎是同等体积汽油的2倍。,纳米金属燃料燃烧时几乎完全没有污染，既不产生二氧化碳，也不产生油烟和氮氧化物等，对环境不会产生危害。并且，纳米金属燃料还可以全部重新利用：把燃烧过的金属氧化产物在氢气中加热至425，金属氧化物即被还原成金属，这样燃料即可重新利用，从而达到节能减排的效果,18,纳米金属燃料的制备,目前，一般的方法：高能磨球法和气相法。 高能球磨法：利用球磨机的转动或振动，使硬球对原料进行强烈的撞击，研磨和搅拌，把金属或合金粉末粉碎为纳米 级微粒 。 气相法：即蒸发冷凝法。在高真空下，利用金属蒸发后在惰性气体中冷凝，形成超微粒。,Thank You!,
