Наноматериалы и нанотехнологии. Нанопорошки

Электронномикроскопическое изображение порошков, полученных распылением газом

Схема распыления газом сплава, расплавленного в вакууме

Наноматериалы и нанотехнологии. Нанопорошки

Плазменное распыление – способ получения высокодисперсных порошков тугоплавких материалов введением проволоки этих материалов или агломерированных частиц в плазменный факел

Изображение порошка, полученного плазменным распылением, в сканирующем электронном микроскопе

Наноматериалы и нанотехнологии. Нанопорошки

Достоинства

методов распыления расплава

-Высокая производительность

-Глубокая техническая проработка процессов

-Возможность получения высокочистых порошков при использовании бестигельных методов подготовки расплава

Наноматериалы и нанотехнологии. Нанопорошки

Недостатки

методов распыления расплава

-Загрязнение порошков материалом контейнера или примесями, содержащимися в газовой или жидкой среде, используемой для распыления, -Большой расход инертных газов при газовом распылении,

-Длительное время переподготовки оборудования при переходе от производства одного вида материала к другому

Наноматериалы и нанотехнологии. Нанопорошки

Быстро развивающимся методом получения тонкодисперсных порошков является электрический взрыв проводника (ЭВП) под действием короткого импульса тока (10-5 - 10-7с) с плотностью 104 – 106 А/мм2. В технологии взрыва проводников обычно используется проволока диаметром 0,1 – 1,0 мм. Электровзрыв сопровождается генерацией ударных волн и создает возможность быстрого нагрева металлов со скоростью более 1 107 К/с до высоких температур Т > 104 К .

В результате взрыва проволока или фольга разрушается с образованием частиц размером от 5 нм до 1 мм, часть материала проволочки может испариться, а другая часть разлетается в виде жидких капель.

Наноматериалы и нанотехнологии. Нанопорошки

Микрофотография порошка молибдена, полученного по данной технологии

Наноматериалы и нанотехнологии. Нанопорошки

Наноматериалы и нанотехнологии. Нанопорошки

Распределение по размеру частиц нанопорошков меди для различных значений подведенной энергии

Наноматериалы и нанотехнологии. Нанопорошки

Достоинства:

-высокая чистота порошков (определяется чистотой исходных

материалов;

- возможность получать тонкодисперсные порошки оксидов, нитридов, карбидов или их смесей.

Недостатки:

-зависимость дисперсности порошка, структуры частиц и

других свойств от параметров разрядного контура, материала и геометрических размеров проволоки (фольги) и характеристик газовой среды, в которой производится взрыв;

-низкая производительность: 50–100 г/час