Студопедия — СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ. Существует два принципиально разных способов создания наноразмерных материалов
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ. Существует два принципиально разных способов создания наноразмерных материалов






Существует два принципиально разных способов создания наноразмерных материалов. Технологии условно названые «снизу-вверх» и «сверху-вниз». Технология «сверху-вниз» основана на уменьшении размеров фактических тел вплоть до достижения нанопараметров. О возможности и перспективности развития способа «снизу-вверх» впервые заговорил в 1959г. Р.Фейман[Р.Ф.Фейнман. Внизу полным полно места: приглашение в новый мир физики.// Рос.хим.ж-л.2002,т.XLVI, №5, с4-6]. Способ «снизу вверх» представляет собой сборку материалов из отдельных атомов, молекул, биологических клеток и т.п. Широкое развитие применения данного метода стало возможным с развитием зондовой микроскопии, которая позволила не только наблюдать нанообъекты, но и управлять структурными единицами. Наноматериалы являются связующим звеном между классическим и квантово-механическим миром.

Способами получения наноразмерных структур являются методы диспергирования и агрегации. Метод диспергирования представляет собой дробление крупных частиц до наноуровня, а метод агрегации, наоборот, предполагает образование наночастиц путем химического превращения соединения предшествениика(прекурсора) с последующей агрегацией молекул или атомов продукта реакции. Однако с точки зрения термодинамики в обоих способах получения образуется избыток поверхностной энергии, и образовавшаяся система стремится этот избыток погасить, в результате происходит самопроизвольная агрегация частиц. Таким образом, возникают задачи предотвратить агрегацию. Важным является тот факт, что одни и те же материалы, полученные разными методами «снизу вверх» или «сверху-вниз», имеют принципиальные структурные различия. Так при диспергировании в образцах сохраняется исходная структура, а при агрегации частицы могут иметь другое пространственное расположение атомов, что приведет к различию свойств тех или иных материалов.

Основой создания наноматериалов являются ультрадисперсные порошки [вставить статьи и книги]. Порошки являются сырьем для получения консолидированных наноматериалов, кроме того являются и самостоятельными объектами исследования. Методы получения нанопорошков: физические, химические и физико-химические.

Физические методы получения нанопорошков: катодное распыление, молекулярные пучки, электровзрыв, механическое диспергирование и др.Одним из простых методов является метод помола или диспергирования в твердой фазе с помощью шаровых или планетарных мельниц[В.В.Скороход_____, Т.Е.Константинова, И.А.Даниленко, В.В.Токий, В.А.Глазунова. Получение нанодисперсных порошков диоксида циркония. От новации к инновации. // Наука та iнновацii, 2005. Т.1. №3. с.76-87]. Получение нанопорошков с помощью взрыва – электрический взрыв проводников с последующей конденсацией продуктов взрыва в инертной атмосфере или в специально-созданной газовой среде. Также применяются модифицированные методы осаждения из паровой фазы.

Химические методы получения нанопорошков представляют собой осаждение из жидкой и газообразной фаз, применение термической диссоциации неустойчивых соединений, восстановление окислов и др. [добавить ссылки].

В настоящее время широкое применение находят гибридные методы получения нанопорошков: совмещение физических и химических методов - использование высокоэнергетических физических воздействий (СВЧ, магнитные импульсы, ультразвук и т.п.). Такое сочетание методов позволяет получать порошки с низкой степенью агломерации.

Выделяются следующие современные комбинированные методы: плазмохимический синтез и синтез в дуговом разряде; химическая конденсация из пара (CVD), в котором реагенты испаряют. Затем пары смешивают и конденсируется фаза в высокодисперсном состоянии [В.В.Скороход]; интенсивная пластическая деформация (ИПД)[ссылки вставить] – этот метод позволяет формировать наноструктуры в монолитных металлах и сплавах.

Нанопоршки позволяют создавать объемные материалы с нанокристаллической структурой, но важную роль в развитии современной науки играют материалы на основе пленок. Тонкопленочные наноразмерные структуры применяются в качестве адсорбентов и катализаторов, наполнителей компазиционных материалов, являются мембранными системами и др. [ссылки]. Тонкопленочные системы находят применение в различных областях электроники и технике. Методами создания тонких пленок являются – эпитаксальные методы: Molecular Beam Epitaxy (наращивание пленок на подложках) и Metalorganic Vapor Phase Epitaxy (осаждение пленок из метал-органических соединений). Альтернативным методом служит молекулярного наслаивания и атомно-силовая эпитаксия, основанные на формировании химических соединений при хемосорбции из газовой фазы, в результате можно получать сплошные пленки при толщинах в несколько монослоев вещества. Как правило его применяют для синтеза бинарных соединений [А.А.Малыгин. Химическая сборка поверхности твердых тел методом молекулярного наслаивания// Сор.образ.ж-л, 1998, №7, с. 58-64].

 







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 567. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Краткая психологическая характеристика возрастных периодов.Первый критический период развития ребенка — период новорожденности Психоаналитики говорят, что это первая травма, которую переживает ребенок, и она настолько сильна, что вся последую­щая жизнь проходит под знаком этой травмы...

РЕВМАТИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ Ревматические болезни(или диффузные болезни соединительно ткани(ДБСТ))— это группа заболеваний, характеризующихся первичным системным поражением соединительной ткани в связи с нарушением иммунного гомеостаза...

Решение Постоянные издержки (FC) не зависят от изменения объёма производства, существуют постоянно...

В теории государства и права выделяют два пути возникновения государства: восточный и западный Восточный путь возникновения государства представляет собой плавный переход, перерастание первобытного общества в государство...

Закон Гука при растяжении и сжатии   Напряжения и деформации при растяжении и сжатии связаны между собой зависимостью, которая называется законом Гука, по имени установившего этот закон английского физика Роберта Гука в 1678 году...

Характерные черты официально-делового стиля Наиболее характерными чертами официально-делового стиля являются: • лаконичность...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия