11. Охарактеризувати загальні вимоги до методів отримання нанопорошків.

Метод должен обеспечивать получение материала контролируемого состава с воспроизводимыми свойствами;

 метод должен обеспечивать временную стабильность наноматериалов, т.е. в первую очередь защиту поверхности частиц от самопроизвольного окисления и спекания в процессе изготовления;

 метод должен иметь высокую производительность и экономичность;

 метод должен обеспечивать получение наноматериалов с определенным размером частиц или зерен, причем их распределение по размерам должно быть, при необходимости, достаточно узким.

12. Описати сутність технології отримання порошків методом подвійного розпилення. Вказати переваги та недоліки.

В методе магнетронного распыления используется мишень прямоугольной формы, на поверхности которой в районе выхода и входа силовых линий возникает «дорожка распыления». Напыляемые подложки расположены над мишенью и для достижения равномерности пленок по составу и структуре подвергаются вращению. Магнетронное распыление весьма универсально, его можно применять не только для металлических, но и для неметаллических мишеней. При магнетронном распылении температуры подложек невелики (менее 100-200°С), что расширяет возможности получения наноструктурных пленок с небольшим размером зерен и аморфных пленок. Однако скорости напыления в несколько раз ниже, чем в случае дуговых методов.

Метод газотермического напыления. Перед напылением исходные порошки обрабатывают в высокоэнергетических измельчающих агрегатах, а затем для улучшения сыпучести подвергают агломерации (смешиванию с пластификатором и обкатке). В результате получают округлые частицы размером 10-50 мкм. Последняя операция обеспечивает достаточную скорость поступления агломерированных сфероидов в плазменную струю. Хотя температура последней достаточно высокая, но высокие скорости газового потока приводят к кратковременному пребыванию наноструктурных частиц в высокотемпературном интервале. Размер нанокристаллитов обычно увеличивается от 30-40 нм до 200 нм, но показатели твердости и износостойкости таких покрытий превосходят таковые для обычных покрытий в 1,3-2 раза.

13. Писати сутність технології отримання порошків методом випарювання з наступною конденсацією. Вказати переваги та недоліки.

Т ермічне випаровування. При даному методі проводять нагрівання речовини, що випаровується, у тиглі. При цьому використаються різні способи нагрівання (високочастотний індукційний, електронно-променевий, електродуговий, лазерний), як правило, з використанням високоінтенсивних джерел енергії.. Типова принципова схема одержання нанопорошка цим методом показана на рис. 2.1.

Рисунок - 2.1. Принципова схема одержання нанопорошка методом термічного випаровування та конденсації матеріалу з парової фази

Одержані цим методом порошки мають сферичну або огранену форму і можуть бути, як металевими, так і уявляти собою інтерметаліди або інші з'єднання. Термічним випаровуванням оксидів електронним пучком в інертній атмосфері одержують порошки аморфних Al₂O₃ , Si₂O і кристалічного Y₂O₃. Перевагою методу є одержання чистих порошків з вузьким розподілом частинок за розмірами, а недоліком - низька продуктивність процесу. Даний недолік є тимчасовим і обумовлений не самою технологією процесу, а відсутністю великих установок для виробництва нанопорошків у промислових масштабах.