气液爆轰和电爆炸技术制备碳基纳米结构材料

《气液爆轰和电爆炸技术制备碳基纳米结构材料》主要介绍气液爆轰理论及技术和电爆炸技术制备碳基纳米材料的探索性研究与应用，该技术领域属于爆炸力学、爆炸化学、电爆炸技术与材料科学工程交叉的探索性领域。《气液爆轰和电爆炸技术制备碳基纳米结构材料》先介绍了气体动力学基本理论、冲击波基本理论、爆轰波基本理论、电爆炸理论等相关基础知识，在此基础之上，对气液爆轰和电爆炸技术制备碳基纳米材料这一新兴交叉学科领域的研究进展做了全面解读，其中大部分内容基于作者近年来的科研成果总结，具有系统性和优选性。

前言
第1章碳纳米结构材料1
1.1碳纳米材料概述1
1.2碳纳米结构材料发展3
1.3富勒烯和洋葱碳4
1.4富勒烯和洋葱碳纳米管9
1.5石墨烯12
1.6纳米金刚石17
参考文献21
第2章气体动力学基础理论28
2.1波的基本知识28
2.1.1波的概念28
2.1.2声波29
2.1.3压缩波与稀疏波31
2.2理想气体33
2.2.1理想气体33
2.2.2气体一维流动的基本方程组38
2.2.3声速、马赫数与气体动力学间断46
参考文献50
第3章冲击波基本理论51
3.1平面正冲击波的形成和自由传播51
3.2平面正冲击波的基本关系式57
3.3多方气体中平面正冲击波的基本关系式60
3.4冲击绝热曲线与弱波等熵线65
3.5冲击波的传播与反射70
参考文献72
第4章爆轰波基础理论74
4.1爆轰理论的形成与发展74
4.2C-J理论75
4.2.1爆轰波基本关系式76
4.2.2爆轰波波速线77
4.2.3爆轰波绝热Hugoniot曲线78
4.2.4爆轰波稳定传播的条件80
4.3ZND理论81
4.3.1ZND模型的基本假设81
4.3.2爆轰波反应区状态参数82
4.3.3爆轰波基本关系式83
4.4气相爆炸参数计算84
4.5几种典型状态方程87
4.5.1气体模型88
4.5.2固体模型89
4.5.3液体模型89
参考文献90
第5章气液爆轰实验及参数计算92
5.1气体爆燃与爆轰92
5.1.1爆燃与爆轰理论93
5.1.2爆燃向爆轰的转变94
5.1.3爆轰的重要参数95
5.2爆燃波与爆轰波96
5.2.1Hugoniot方程和Rayleigh方程96
5.2.2C-J爆燃和C-J爆轰97
5.2.3爆轰参数计算98
5.3气液爆轰设备及表征实验102
5.3.1气液爆轰设备102
5.3.2表征方法107
参考文献108
第6章气液爆轰制备洋葱碳与掺杂碳纳米管110
6.1碳纳米洋葱110
6.1.1实验工艺流程110
6.1.2结果与讨论111
6.1.3洋葱碳制备机理分析114
6.2掺杂结构碳纳米管116
6.2.1实验工艺流程117
6.2.2结果与讨论118
6.2.3掺杂碳纳米管制备机理122
参考文献124
第7章气液爆轰制备二氧化钛及碳包覆二氧化钛纳米材料127
7.1纳米二氧化钛128
7.1.1实验工艺与流程128
7.1.2结果与讨论129
7.1.3二氧化钛制备机理140
7.2碳包覆二氧化钛纳米晶146
7.2.1实验工艺与流程146
7.2.2结果与讨论147
7.2.3碳包覆二氧化钛制备机理151
参考文献152
第8章气液爆轰制备二氧化钛颗粒生长特征数值仿真技术155
8.1气液两相爆轰研究进展155
8.2气液两相爆轰数值计算模型159
8.2.1简化反应模型的控制方程160
8.2.2基元反应模型的控制方程163
8.2.3化学反应模型和热力学参数求解方法164
8.2.4Sichel二步模型166
8.2.5计算结果与分析168
8.3气液爆轰制备纳米颗粒数值研究初步172
8.3.1颗粒生长模型175
8.3.2碰撞频率系数β176
8.3.3特征烧结时间τ177
8.3.4计算结果与分析178
参考文献184
第9章电爆炸制备纳米粉体技术188
9.1电爆炸技术188
9.1.1电爆炸的概念、原理、特点及典型应用188
9.1.2电爆炸的基本过程及形成机理189
9.1.3电爆炸制备纳米粉体的试验装置和测试装置191
9.2电爆炸技术在纳米粉体制备中的应用195
9.2.1纳米粉体的特点及常用制备技术195
9.2.2电爆炸在纳米粉体制备中的研究进展196
9.2.3几种典型纳米粉体的电爆炸制备方法202
9.3电爆炸制备纳米粉体材料的影响因素及其作用212
9.3.1介质环境因素的影响212
9.3.2电路参数的影响214
9.3.3爆炸丝材料特征的影响216
9.4电爆炸制备典型纳米粉体形成机理219
9.4.1纳米粉体的形成机理219
9.4.2水中电爆炸制备金属纳米粉体221
9.4.3氧化物纳米粉体221
9.4.4碳包覆金属纳米材料222
9.5电爆炸制备纳米粉体发展建议223
参考文献223