ВУЗ:
Составители:
ВЕДЕНИЕ
В последние годы в мире резко возрос интерес к наноструктурным
материалам, обладающим уникальными свойствами вследствие прояв-
ления фундаментальных размерных свойств вещества в промежуточном
диапазоне между молекулами и твёрдым телом [1–5].
В настоящее время применяют следующую классификацию порош-
ков [2]: грубодисперсные – (200–1000 мкм), среднедисперсные − (10–
200 мкм), тонкодисперсные (0,1–10 мкм), нанокристаллические − (10–
100 нм).
Развитию работ по наноматериалам способствовала концепция, раз-
работанная Глейтером [6, 7]. Нанодисперсные керамические компози-
ции обладают уникальными физическими, механическими и термоди-
намическими характеристиками, реализация которых позволяет создать
новое поколение современных материалов. Подавляющее большинство
наноматериалов по своей природе метастабильны из-за избыточной
свободной энергии вследствие развитой поверхности раздела, поэтому
наноструктуры отличают высокой активностью, что может приводить к
нежелательным химическим превращениям, агрегации частиц, возрас-
танию размеров элементов наноструктур и, как следствие, к потере их
уникальных свойств [7].
Порошки нанометровых размеров выделяют в отдельный класс мате-
риалов в силу уникальности их строения и свойств и называют ультра-
дисперсными порошками (УДП) или нанопорошками (НП). Уникаль-
ность их строения (структуры) обусловлено тем, что при размере частиц
менее 10 нм высокая доля атомов поверхности приводит к большому
влиянию на структуру сил поверхностного натяжения (лапласовского
давления). Поэтому их кристаллическая структура характеризуется не-
сколько меньшими расстояниями, более высокой плотностью упаковки
атомов и более высокой нестабильностью этой упаковки [8].
С уменьшением размера частиц от 30 нм до 10 нм наблюдаются осо-
бенно резкие изменения физических свойств: снижение температуры
плавления, скорости звука, равновесной концентрации вакансий, увели-
чение теплоемкости, коэффициента термического расширения и диффу-
зии. Такие частицы могут находиться в кристаллическом, квазикристал-
лическом или аморфном состоянии. По сути, они занимают промежу-
точное положение между кластерами и однородным материалом, обла-
дают настолько большой величиной свободной энергии поверхности,
что могут спекаться и возгораться при комнатной температуре [2].
Именно этим обуславливаются особенности их свойств. И фактически,
все свойства – механические, электрические, магнитные, термические
6
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »
