Gasfasesyntese med dampkondensation eller fordampnings- og kondensationsmetode ( engelsk gasfasesyntese med dampkondensation eller evaporation-kondensationsmetode ) er en metode til at opnå nanopulvere af metaller , legeringer eller forbindelser ved at kondensere deres dampe ved en kontrolleret temperatur i en atmosfære af lavtryks inert gas .
I modsætning til fordampning i et vakuum mister atomerne af et stof, der er fordampet i en forsælnet inert atmosfære , hurtigere kinetisk energi på grund af kollisioner med gasatomer og danner klynger . Metallet fordamper fra diglen eller indføres i opvarmnings- og fordampningszonen i form af en tråd, indsprøjtet metalpulver eller i en væskestråle. Metalforstøvning med en argon -ionstråle anvendes også . Energi tilføres ved direkte opvarmning, at sende en elektrisk strøm gennem en ledning, en elektrisk lysbueudladning i et plasma , induktionsopvarmning med høj- og ultrahøjfrekvente strømme , laserstråling og elektronstråleopvarmning .
Kondensation af en gas-dampblanding med temperaturer op til 5000-10000 K kan forekomme, når den kommer ind i et kammer med et stort tværsnit og volumen fyldt med kold inert gas; i dette tilfælde sker afkøling på grund af udvidelsen af gasblandingen og på grund af kontakt med en kold inert atmosfære. Der er installationer, hvor to stråler koaksialt kommer ind i kondensationskammeret: damp-gasblandingen tilføres langs aksen, og en ringformet stråle af kold inert gas kommer ind langs dens periferi. Som et resultat af turbulent blanding falder temperaturen af metaldampen, overmætning øges , og der opstår hurtig kondensation.
Gunstige betingelser for kondensering af metaldampe skabes under adiabatisk ekspansion i Laval-dysen , når der skabes en høj temperaturgradient som følge af hurtig ekspansion, og dampkondensering sker næsten øjeblikkeligt.
En uafhængig opgave er at opsamle nanopulveret opnået ved kondensering, da dets partikler er så små, at de er i konstant Brownsk bevægelse og forbliver suspenderet i den bevægelige gas, uden at sætte sig under tyngdekraftens påvirkning. For at indsamle de resulterende pulvere bruges specielle filtre og centrifugal sedimentering; i nogle tilfælde anvendes væskefilmindfangning.
De vigtigste regelmæssigheder for dannelsen af nanopartikler ved fordampning og kondensering er som følger:
Under de samme fordampnings- og kondensationsforhold danner metaller med et højere smeltepunkt mindre partikler. Ved at justere sammensætningen af gasfasen, der ud over den inerte gas indeholder to eller flere grundstoffer, er det muligt at dyrke små partikler af forbindelser af forskellig form med forskellige grader af krystallinitet.