3.1 Способ получения объемного наноструктурированного материала

1.Изобретение относится к нанотехнологии. Сущность изобретения: в способе получения объемного наноструктурированного материала на подложке электроосаждением металла из электролита на подложку из электропроводного материала, индифферентного по отношению к осаждаемому металлу, на катоде образуют пространственный каркас из многослойных углеродных нанотрубок и на нем производят осаждение металла из электролита, в результате получают дистанционно разделенные наночастицы металла. Осаждение наночастиц металла ведут при величине протекающего заряда до достижения площади нанесенного металла, примерно в 2 раза превосходящей боковую поверхность элементов каркаса, и на поверхности нанесенного металла проводят синтез новых нанотрубок с диаметром, зависящим от размера наночастиц. Изобретение обеспечивает электропроводность, высокую удельную поверхность материала, полученного после осаждения наночастиц металла, высокую механическую прочность нанокомпозитного материала, его термическую и химическую стабильность, образование сквозных пор в осаждаемых частичках металла и расширение спектра функциональных свойств углеродных нанотрубок, придав им необходимые магнитные, биомедицинские и каталитические свойства. 10 ил., 2 табл. Изобретение относится к низкоразмерной нанотехнологии и высокодисперсным материалам и может быть использовано для изготовления фильтрующих, биоактивных и композиционных материалов на основе углеродных наноматериалов, преимущественно на основе многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ), нанесением металлических наночастиц.

3.2.Способ получения покрытий

Известен способ получения покрытий на подложке, включающий нанесение покрытия путем электролитического осаждения при плотности тока менее чем 3 мА/см² на металлическую матрицу M₁ из ванны, содержащей частицы CrAlM₂ для соосаждения частиц с матрицей, где M₁ представляет, по крайней мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из Ni, Co и Fe, a M₂ - по крайней мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из Y, Si, Ti, Hf, Та, Nb, Mn, Pt и редкоземельных элементов. При осаждении предпочтительно образуется слой толщиной менее 50 мкм, и осаждение осуществляют при загрузке ванны менее чем 40 г частиц/л (патент РФ №2134313, МПК C25D 15/02, С23С 28/00, 1999 г.).

Покрытие, полученное в соответствии с изобретением, имеет высокое сопротивление окислению и высокое сопротивление термической усталости, однако оно непригодно для получения пористых покрытий из-за высокой его сплошности, обусловленной плотностью тока, приходящейся на единицу поверхности подложки, и характером самой плоской подложки.

3.3.Способ получения металлических порошков

Известен способ получения металлических порошков для их использования в качестве катализаторов или фильтрующих материалов (патент РФ №2325472, МПК С25С 5/02, 2006 г.), который принят за прототип. Электроосаждение металла из электролита ведут на подложку, выполненную из электропроводного материала, индифферентного по отношению к осаждаемому металлу и обладающего низкой теплопроводностью, до окончания стадии формирования из некристаллических зародышей пентагональных микро- и наночастиц с полостью внутри. Полученные частицы отделяют от подложки, после чего создают условия для их разрушения внутренними напряжениями. Условия для разрушения частиц создают, уменьшая толщину их оболочки, например, травлением, повышая их температуру или увеличивая их размер.

Изобретение позволяет увеличить удельную поверхность порошков после электроосаждения, однако характеризуется повышенной трудоемкостью из-за необходимости отделения осажденного металла от подложки перед повторным нанесением его же на подложку фильтрующего либо каталитического элемента. Другим недостатком является сложность технологии увеличения поверхности получаемых порошков с использованием травления. При травлении крупных фрагментов неизбежно будут растворяться мелкие частички металла, что приводит к снижению выхода продукционного порошка.