流化床-化学气相沉积技术的应用及研究进展特约评述.PDF

化 工 进 展 2016 年第 35 卷第 5 期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1263 · 特约评述 流化床-化学气相沉积技术的应用及研究进展 刘荣正，刘马林，邵友林，刘兵 （清华大学核能与新能源技术研究院，先进核能技术协同创新中心，北京 100084 ） 摘要：流化床-化学气相沉积（FB-CVD ）技术是一种多学科交叉的材料制备技术，兼有流化床传热传质性能良 好以及化学气相沉积均匀、产物单一等优点，在工业生产中有着广泛的应用，但因其属于交叉学科，散见于各 种研究，没有进行专门的进展评述。本文拟对 FB-CVD 的工业应用进行专题综述，分析其发展和研究趋势。首 先探讨了 FB-CVD 的基本原理，分别综述了其在颗粒包覆、一维纳米材料、多晶硅制备、颗粒表面改性及粉体 制备等方面的应用，介绍了 FB-CVD 的过程模拟及反应器结构优化方面的研究进展。通过以上讨论，梳理了 FB-CVD 研究的科学内涵。可以看出，该过程具有明显的多尺度特征，即材料制备的微观层次、颗粒流化均匀性 的介观层次以及反应器结构设计的宏观尺度。总结得出：FB-CVD 技术的未来发展取决于 3 个尺度的耦合分析， 其研究重点也应关注尺度间的相互影响效应，如材料制备的均相成核、非均相成核和颗粒流化及运动规律的相 互耦合等。 关键词：流化床-化学气相沉积；材料制备；过程分析；多尺度耦合 中图分类号：TQ 03-39 文献标志码：A 文章编号：1000 –6613 （2016 ）05 –1263 –10 DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.05.001 Application and research progress of fluidized bed-chemical vapor deposition technology LIU Rongzheng ，LIU Malin ，SHAO Youlin ，LIU Bing （Institute of Nuclear and New Energy Technology ，Collaborative Innovation Center of Advanced Nuclear Energy Technology ，Tsinghua University ，Beijing 100084 ，China ） Abstract：Fluidized bed-chemical vapor deposition (FB-CVD) is widely used in industrial production owing to the combined advantages of both fluidized bed and chemical vapor deposition. Providing good heat and mass transfer ，it can obtain a pure product with uniform deposition. Based on its basic principle，the applications of FB-CVD in areas of particle coating ，preparation of one-dimensional nano-materials ， polycrystalline silicon ，powder synthesis and powder surface modification are reviewed. The progress of pro