本文關鍵詞：大尺寸陶瓷膜原子層沉積過程的CFD模擬

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【摘要】：陶瓷膜具有耐高溫、耐酸堿、強度高等優(yōu)點,在液體分離領域得到了廣泛應用。對陶瓷膜進行表面改性,可進一步提升其性能,但基于表面化學反應的改性方法工藝過程復雜,難于控制。原子層沉積(atomic layer deposition,ALD)是基于表面自限制化學反應過程的氣固相薄膜沉積技術,可以在納米尺度精確調控孔道結構,特別適用于多孔分離膜的改性和功能化。目前尚無適用于大尺寸陶瓷膜的ALD設備,需要對ALD過程進行專門的優(yōu)化設計。通過CFD模型對1 m長的單通道陶瓷膜的ALD過程進行了研究,在數(shù)學模型中考慮了兩種氣體源交替進入腔體中所引發(fā)不同的表面反應,并考慮了脈沖邊界的影響。模擬計算結果與實驗比較平均相對誤差為1.69%。在數(shù)值模擬的基礎上,提出了雙向交替旋轉脈沖的ALD模式,為陶瓷膜的ALD沉積改性的裝備設計和過程優(yōu)化提供了理論依據(jù)。
【作者單位】： 南京工業(yè)大學化工學院材料化學工程國家重點實驗室;
【關鍵詞】： 原子層沉積 陶瓷膜 計算流體力學 納米結構
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展計劃項目(2015CB655301) 江蘇省自然科學基金項目(BK20150063) 江蘇省優(yōu)勢學科資助項目(PAPD)~~
【分類號】：TQ028.8
【正文快照】： 引言陶瓷膜經(jīng)過多年的發(fā)展,在化學工業(yè)、石油化工、環(huán)境工程、食品工程等領域獲得了廣泛的應用[1-2]。與有機膜相比,陶瓷膜具有耐高溫、耐酸堿、強度高的優(yōu)點,在液體分離領域具有明顯的優(yōu)勢。陶瓷膜的分離性能與其結構、材料性質密切相關。通過表面改性和孔道修飾,可以顯著改

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本文編號：694798