Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Институт международных отношений

Факультет:

«УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ»

Кафедра:

№

55

«Международные отношения»

Специальность:

030701

Работа на тему:

«Способы получения наночастиц»

Выполнила:

студентка группы У4-02

Торопкина А.М.

Фамилия И.О.

Проверил:

Самедов В.В.

Фамилия И.О

Оглавление

Введение 4

Глава 1. Основные понятия 6

Глава 2. История развития нанотехнологии 8

Глава 3. Основные технологии получения наноматериалов 11

3.1 Технологии химического осаждения из паровой фазы 12

3.1.1. Перенос через газовую фазу 12

3.1.2. Восстановление с последующим разложением 13

3.2 Технологии высокоэнергетического синтеза 13

3.2.1 Детонационный синтез 13

3.2.2 Плазмохимический синтез 14

3.3 Технологии осаждения из растворов 15

3.3.1 Химическое осаждение 15

3.3.2 Золь-гель процесс 16

3.3.3 Метод жидкофазного восстановления из растворов 17

3.3.4 Метод гидротермального синтеза 17

3.3.5 Микроэмульсионный метод 18

3.3.6 Криохимический метод 18

3.3.7 Термическое разложение 18

3.3.8 Радиационное разложение соединений 20

3.4 Использование восстановительных процессов 20

3.4.1 Метод водородного восстановления соединений металлов 20

3.4.2 Химико-металлургический метод 21

3.5 Методы физического осаждения из паровой фазы 21

3.5.1 Термическое испарение 22

3.5.2 Взрывное испарение 23

3.5.3 Испарение в потоке инертного газа (левитационно-струйный метод). 24

3.6 Распыление расплава 25

3.6.1 Контактное охлаждение при помощи водоохлаждаемого диска или барабана 26

3.6.2 Ударное распыление расплава 27

3.6.3 Электрогидродинамическое распыление расплава 27

3.7 Механическое размельчение 28

3.7.1 Механическое размельчение с использованием мельниц 28

3.7.2 Метод противоточного размола в псевдоожиженном слое 29

Заключение 32

Список использованной литературы 34

Введение

Начало XXI века ознаменовалось революционным началом развития нанотехнологий и наноматериалов. Они уже используются во всех развитых странах мира в наиболее значимых областях человеческой деятельности (промышленности, обороне, информационной сфере, радиоэлектронике, энергетике, транспорте, биотехнологии, медицине). Анализ роста инвестиций, количества публикаций по данной тематике и темпов внедрения фундаментальных и поисковых разработок позволяет сделать вывод о том, что в ближайшие 20 лет использование нанотехнологий и наноматериалов будет являться одним из определяющих факторов научного, экономического и оборонного развития государств. Некоторые эксперты даже предсказывают, что XXI век будет веком нанотехнологий.

Уменьшение частиц до нанометровых размеров приводит к проявлению в них так называемых «квантовых размерных эффектов». Одной из главных причин изменения физических и химических свойств малых частиц по мере уменьшения их размеров является рост относительной доли «поверхностных» атомов, находящихся в иных условиях, нежели атомы внутри объемной фазы. С энергетической точки зрения уменьшение размеров частицы приводит к возрастанию роли поверхностной энергии.

В настоящее время уникальные физические свойства наночастиц, возникающие за счёт поверхностных или квантово-размерных эффектов, являются объектом интенсивных исследований.

Над возможностью разработки нанотехнологий и создания наноматериалов люди стали задумываться достаточно давно. В современном научно-методическом плане на возможность создания новых материалов путем сборки малоразмерных объектов (атомов, молекул или их групп) указал нобелевский лауреат Р. Фейнман в 1959 г.

Термин «нанотехнология» впервые предложил японец Н. Танигучи в 1974 г. На возможность создания материалов с размерами зерен менее 100 нм, которые должны обладать многими интересными и полезными дополнительными свойствами по сравнению с традиционными микроструктурными материалами, указал немецкий ученый Г. Глейтер в 1981 г. Он же и независимо от него отечественный ученый И.Д. Морохов ввели в научную литературу представления о нанокристаллах.

В настоящее время интерес к новому классу материалов в области как фундаментальной и прикладной науки, так и промышленности и бизнеса постоянно увеличивается. Это обусловлено такими причинами, как:

• стремление к миниатюризации изделий,

• уникальные свойства материалов в наноструктурном состоянии,

• необходимость разработки и внедрения новых материалов с качественно и количественно новыми свойствами,

• развитие новых технологических приемов и методов, базирующиеся на принципах самосборки и самоорганизации,

• практическое внедрение современных приборов исследования и контроля наноматериалов (зондовая микроскопия, рентгеновские методы, нанотвердость)

• развитие и внедрение новых технологий (ионно-плазменные технологии обработки поверхности и создания тонких слоев и пленок, LIGA-технологии, представляющие собой последовательность процессов литографии, гальваники и формовки, технологий получения и формования нанопорошков и т.п.).