23. Основные технологии получения наноматериалов
Основные методы получения наноматериалов можно разделить на ряд технологических групп (рис. 1): методы на основе порошковой металлургии, методы, в основе которых лежит получение аморфных прекурсоров, поверхностные технологии (создание покрытий и модифицированных слоев с наноструктурой), методы, основанные на использовании интенсивной пластической деформации, и комплексные методы, использующие последовательно или параллельно несколько разных технологий.
Рис. 1. Основные методы получения наноматериалов.
24. Методы порошковой металлургии.
Данные методы можно условно подразделить на две группы – методы получения нанопорошков и методы компактирования из них изделий.
1.1 Методы получения нанопорошков
Можно выделить ряд общих подходов, которые являются характерными для всех методов получения нанопорошков и отличают их от методов получения обычных порошков:
высокая скорость образования центров зарождения частиц,
малая скорость роста частиц,
наибольший размер получаемых частиц не более 100 нм,
узкий диапазон распределения частиц по размерам,
стабильность получения частиц заданного размерного диапазона,
воспроизводимость химического и фазового состава частиц,
повышенные требования к контролю и управлению параметрами процесса получения.
Рис. 2. Основные методs получения нанопорошков
25.Плазмохимический синтез наноматериалов.
Плазмохимический синтез осуществляется с использованием низкотемпературной плазмы дугового или тлеющего разрядов (обычного, высокочастотного или сверхвысокочастотного разрядов. В качестве исходного сырья используются металлы, галогениды или другие соединения. За счет достаточно высокой температуры плазмы ( до 10000 К) и высоким скоростям взаимодействия обеспечивается переход практически всех исходных веществ в газообразное состояние и их последующим взаимодействием и конденсацией продуктов в виде нанопорошка с частицами правильной формы, имеющими размеры от 10 до 200 нм. Наиболее высокие температуры и мощность обеспечивается при использовании установок с дуговыми плазмотронами, а наиболее чистые и однородные нанопорошки получаются при использовании СВЧ-плазмотронов. При использовании активных сред, содержащих углерод, азот, бор или кислород плазмохимическим синтезом получают нанопорошки карбидов, нитридов, боридов и оксидов разных элементов, а также многокомпонентные соединения. При использовании восстановительных сред возможно получение порошков тугоплавких металлов из оксидов (рис. 3). В качестве источника создания и поддержания плазмы нагревом может использоваться и лазерный нагрев. Таким способом получают нанопорошки фуллеренов.
