TRIZ 理论分析化学气相沉积法一

TRIZ理论分析化学气相沉积法一 问题分析技术矛盾：既要在减小催化剂颗粒尺寸大小，使 CNT的直径变小，又得提高CNT的生长率。

将一般领域问题描述转换成TRIZ的标准问题 描述为39项工程参数中的2项。工程参数4号静止物体的长度：静止物体的长度指静止物体的任意线性尺寸，而不一定是自身最长的长度。它不仅可以是一个系统的两个几何点或零件之间的距离，也可以使一条曲线的长度或一个封闭环的周长。工程参数39号生产率：生产率指在单位时间内，系统执行的功能或者操作的数量；或者完成某一功能或操作所需时间，以及单位时间的输出；或者单位输出的成本等。

确定解决问题需要的发明原理 改善参数4号为静止物体的长度，恶化参数 39号为生产率，查阅技术矛盾矩阵得到创新原理为： 30号，14号，7号，26号 30号柔性壳体或薄膜原理：a.使用柔性壳体或薄膜代替标准结构；b.使用柔性壳体或薄膜，将物体与环境隔离。 14号曲面化原理：a.将物体的直线、平面部分用曲线、球面代替，变平行六面体机构为球形结构；b. 使用滚筒、球、螺旋结构；c.该直线运动为旋转运动，应用离心力。

确定解决问题需要的发明原理 7号嵌套原理：a.将某一物体与另一能够提升力的物体组合，一补偿其重量；b.通过与环境（利用空气动力、流体动力或其他力等）的相互作用，实现物体的重量补偿。 26号复制原理：a.用简单、廉价的复制品代替复杂、昂贵、不方便、易损、不宜获得的物体；b.用光学复制品（图像）代替实物或实物系统，可以按一定比例放大或缩小图像；c.如果已使用了可见光复制品，在用红外光或紫外光复制品代替。

基于TRIZ的最终解 • 基于30号柔性壳体或薄膜原理：使用柔性壳体或薄膜，将物体与环境隔离，用一种薄膜放在基板催化剂上，使得在表面裂解的碳核能通过到达催化剂表面，并且加速碳核的扩散，但是能阻止催化剂的迁移，被石墨层包裹而失去活性。 • 基于14号曲面化原理：将基板制作成球体，并且作旋转运动，应用离心力，加快扩散，并且使得催化剂不被推动。 • 基于7号嵌套原理：将催化剂或是基板与一种新的能提升反应等性能的物体组合。

基于TRIZ的思考 由于在定义生长的碳纳米管直径为静止物体的长度有歧义，还可以从另一角度思考，在微观情况下直径可以定义成静止物体的长度，但是一般来说对于物体的直径应该定义为静止物体的体积，从这个角度也可以得到一定程度上正确的可行的方案。

问题描述 技术矛盾：既要在减小催化剂颗粒尺寸大小使CNT的直径变小，又得提高CNT的生长率。描述为39项工程参数中的2项。 • 工程参数4号静止物体的体积：静止物体的体积以填充运动物体或者运动物体占用的单位立方体个数来度量。体积不仅可以是三维物体的体积，也可以是与表面结合、具有给定厚度的一个层的体积。 • 工程参数39号生产率：生产率指在单位时间内，系统执行的功能或者操作的数量；或者完成某一功能或操作所需时间，以及单位时间的输出；或者单位输出的成本等。

确定解决问题需要的发明原理 改善参数8号静止物体的体积，恶化参数为39 号生产率，查阅技术矛盾矩阵得到创新原理为： 35号，37号，10号，2号。 35号改变物理或化学参数原理：a.改变聚集态（物态）;b.改变浓度或密度;c.改变柔度;d. 改变温度。 37号热膨胀原理：a.使用热膨胀或热收缩材料；b.组合使用不同热膨胀系数的几种材料。

确定解决问题需要的发明原理 10号预先作用原理：a.预先对物体（整体或部分）施加必要的改变;b.预先安置物体，使其在最方便的位置开始发挥作用而不浪费运送时间。 2号抽取原理：a.从物体中抽出产生负面影响的部分或属性；b.仅抽出物体中必要的部分或属性。

基于TRIZ的最终解 基于35号原理：1.可以采用改变温度，使得基板催化剂处于一个相对高的温度，加快裂解的碳核的加速扩散。或者降低温度，使得2. 改变催化剂的聚集态，采用固液态，或者液态，使得碳核能充分接触。3.催化剂制备方法不同得到的催化剂颗粒也不同,溶胶-凝胶法一般用来制备较小尺寸的颗粒,催化剂颗粒的尺寸在13~15nm范围内催化活性最好(已有) 。 • 基于10好预先作用原理：可以先对催化剂做一定的处理，如升温、添加试剂等，提升活性，增加反应成功率。预先作用主要是增强安全性、简化事情完成过程、维持正确作用、产生某种优点及使用过程简单化等的目的。 • 基于2号抽取原理：1.由于在后表面生成CNT会推着催化剂向前移动，使得其被石墨层包裹，失去活性，可以将成长的CNT抽离。2.在生成CNT后，立即将催化剂与石墨层分离，使得催化剂活性复活。3.催化剂与基底间的作用力强弱将决定碳纳米管纯化的难易程度;无基底催化裂解法有望成为碳纳米管大批量生产的最佳方法。

基于TRIZ的最终解 基于10好预先作用原理：可以先对催化剂做一定的处理，如升温、添加试剂等，提升活性，增加反应成功率。预先作用主要是增强安全性、简化事情完成过程、维持正确作用、产生某种优点及使用过程简单化等的目的。基于2号抽取原理：1.由于在后表面生成CNT 会推着催化剂向前移动，使得其被石墨层包裹，失去活性，可以将成长的CNT抽离。2. 在生成CNT后，立即将催化剂与石墨层分离，使得催化剂活性复活。3.催化剂与基底间的作用力强弱将决定碳纳米管纯化的难易程度;无基底催化裂解法有望成为碳纳米管大批量生产的最佳方法。

基于TRIZ的最终解 基于2号抽取原理：1.由于在后表面生成CNT 会推着催化剂向前移动，使得其被石墨层包裹，失去活性，可以将成长的CNT抽离。2. 在生成CNT后，立即将催化剂与石墨层分离，使得催化剂活性复活。3.催化剂与基底间的作用力强弱将决定碳纳米管纯化的难易程度; 无基底催化裂解法有望成为碳纳米管大批量生产的最佳方法。

TRIZ理论分析化学气相沉积法二 1.问题分析技术矛盾：将反应温度或升温速率描述为17号工程参数温度，将碳纳米管的产量描述为39号工程参数生产率。工程参数17号温度：温度表示物体所处的热状态，反映在宏观上系统热动力平衡的状特征，也包括其他的热学参数，如影响到温变化速率的热容量。工程参数39号生产率：生产率指在单位时间内，系统执行的功能或者操作的数量；或者完成某一功能或操作所需时间，以及单位时间的输出；或者单位输出的成本等。

确定解决问题需要的发明原理 改善参数17号温度，恶化参数39好参数生产率，查阅阿奇舒勒矛盾矩阵得到发明原理为：15号，28号，35号。 15号动态特性原理原理：a.调整物体或环境的性能;b.分割物体，使其各部分可以改变相对位置;c.如果一个物体整体是静止的使之移动或可动。 28号机械系统替代原理：a.用视觉系统、听觉系统、味觉系统等代替机械系统;b.使用与物体相互作用的电磁场;c.用运动场代替静止场，时变场代替恒定场，结构化场代替非结构化场;d.将场和铁磁粒子组合使用。 35号改变物理或化学参数原理：a.改变聚集态（物态）;b.改变浓度或密度;c.改变柔度;d.改变温度。 • 3.基于TRIZ的最终解 • 基于15号原理的思考：个人感觉这个有一定的可行性，对于采用化学气相沉积法的装置可以动态设置，将反应炉分区，不同地区的温度不同，流动性生长碳纳米管。如将分区的温度反应炉一个一个分割，连续的移动的组成一个系统。 • 基于28号原理的思考：a.添加电磁场作用于物体，可能使得催化剂的活性持久，不让催化剂失活；b.引入场和铁磁粒子的组合使用，当温度达到一定程度，物质变成顺磁，不再吸收热量，从而达到恒温的目的；c.运动场和结构化场的运用都能对方案的设计有一定的参考价值。 • 基于35号原理的思考：a.改变物态，让催化剂和碳氢化合物的物态改变，在温度变化过程中，能快速完全的反应作用，生成碳纳米管，同时杂质减少。

基于TRIZ的最终解 基于15号原理的思考：个人感觉这个有一定的可行性，对于采用化学气相沉积法的装置可以动态设置，将反应炉分区，不同地区的温度不同，流动性生长碳纳米管。如将分区的温度反应炉一个一个分割，连续的移动的组成一个系统。基于28号原理的思考：a.添加电磁场作用于物体，可能使得催化剂的活性持久，不让催化剂失活；b.引入场和铁磁粒子的组合使用，当温度达到一定程度，物质变成顺磁，不再吸收热量，从而达到恒温的目的；c.运动场和结构化场的运用都能对方案的设计有一定的参考价值。 • 基于35号原理的思考：a.改变物态，让催化剂和碳氢化合物的物态改变，在温度变化过程中，能快速完全的反应作用，生成碳纳米管，同时杂质减少。

基于TRIZ的最终解 基于35号原理的思考：a.改变物态，让催化剂和碳氢化合物的物态改变，在温度变化过程中，能快速完全的反应作用，生成碳纳米管，同时杂质减少。

TRIZ 理论分析化学气相沉积法一