Свойства пленочных ноноструктур
Технологии формирования тонких пленок, основанные на методах физического или химического осаждения в вакууме, позволяют получать пленочные наноструктуры толщиной до нескольких атомных слоев. При такой толщине пленок подвижность осаждаемых на подложку атомов (в плоскости осаждения) может быть очень высокой. В результате быстрой диффузии по поверхности, иногда дополнительно стимулируемой ионным облучением, более полно реализуется склонность наноструктур к образованию кластеров. Начинают реализоваться процессы самоорганизации, приводящие к возникновению нанообъектов - нульмерных или одномерных кластеров наночастиц или нанопор.
Такие сверхмалые по размерам скопления обладают достаточно выраженными квантовыми свойствами. Они получили названия «квантовые точки», «квантовые ямы», «квантовые проволоки» или «нанопроволоки».
В качестве наиболее перспективных технологий использования нанопорошков специалисты отмечают следующие:
- технологии нанесения износо-, коррозионностойких покрытий методом сверхзвукового «холодного» газодинамического напыления;
- технологии микроплазменного напыления;
- получение наноструктурированных покрытий с высокой твердостью методом электроискровой обработки в водных растворах и использованием наноразмерных порошковых материалов;
- технологии вакуумного осаждения наноразмерных порошковых материалов.
Получение нанопорошков
Основой наноинженерии поверхностей служат нанопорошки и нанокластеры. Нанопорошки на сегодня являются самым распространенным видом нанопродукции. Основные методы получения нанопорошков представлены на схеме (рис.).
Рис. Методы получения нанопорошков
Особое место в наноиндустрии занимает производство порошков из чистых металлов. Их промышленное применение значительно расширяется. Но серьезной проблемой остаются более высокие затраты на производство однородных порошков металлов с высокой степенью чистоты, чем на производство оксидов металлов. Здесь по объему производства лидируют нанопорошки железа, алюминия, меди, никеля и титана.
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Смоленская государственная сельскохозяйственная академия»
Кафедра механизации
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
по дисциплине «Наноматериалы»
Направление: 110800.62 «Агроинженерия»
Профиль: «Технические системы в агробизнесе», «Технический сервис в агропромышленном комплексе»
Разработал доцент кафедры механизации кандидат технических наук доцент
ЦАРЕГОРОДЦЕВ ЕВГЕНИЙ ЛЕОНИДОВИЧ
(3 курс )
2013
Модуль 1. Наноматериалы
Тема: Наноматериалы для автотракторной техники
Вопросы: 1. Наноприсадки к топливам.
2. Нанодобавки к смазочным материалам.
3. Реметаллизанты геомодификаторы.
4. Автохимия на основе наноматериалов.
5. Нанопористые материалы и устройства на их основе.