Методы компактирования и консолидации наноструктурных материалов и изделий. Хасанов О.Л - 35 стр.

UptoLike

35
Так нанопорошки Fe, W, Ni, Co, Сu и ряда других металлов получают
восстановлением их оксидов водородом. С использованием твёрдых
восстановителей получают нанопорошки некоторых металлов: Mo, Cr,
Pt, Ni и другие. Как правило, размер частиц таких порошков находится в
пределах 10–30 нм. Более сильными восстановителями являются гидри-
дыобычно гидрид кальция. Так получают нанопорошки Zr, Hf, Та, Nb.
В ряде случаев нанопорошки получают путем р
азложения формиатов,
карбонатов, карбонилов, оксалатов, ацетатов металлов в результате
процессов термической диссоциации или пиролиза. Так, за счет реакции
диссоциации карбонилов металлов получают порошки Ni, Mo, Fe, W, Сr.
Путем термического разложения смеси карбонилов на нагретой под-
ложке получают полиметаллические пленки. Порошки металлов, окси-
дов, а также смесей металлов и оксидов получают путем пиролиза фор-
миатов металлов. Таки
м способом получают порошки металлов, в том
числе Mn, Fe. Ca, Zr, Ni, Co, их оксидов и металлооксидных смесей.
Физические методы. Способы испарения (конденсации), или газо-
фазный синтез получения нанопорошков металлов, основаны на испа-
рении металлов, сплавов или оксидов с последующей их конденсацией
в реакторе с контролируемой температурой и атмосферой. Фазовые пе-
реходы «пар-жидкость-твер
дое тело» или «пар-твердое тело» происхо-
дят в объеме реактора или на поверхности охлаждаемой подложки или
стенок.
Сущность способа состоит в том, что исходное вещество испаряется
путем интенсивного нагрева, с помощью газа-носителя подается в реак-
ционное пространство, где резко охлаждается. Нагрев испаряемого ве-
щества осуществляется с помощью плазмы, лазера, э
лектрической дуги,
печей сопротивления, индукционным способом, пропусканием электри-
ческого тока через проволоку. Возможно также бестигельное испарение.
В зависимости от вида исходных материалов и получаемого продукта,
испарение и конденсацию проводят в вакууме, в инертном газе, в пото-
ке газа или плазмы. Размер и форма частиц зависят от температуры
процесса, состава ат
мосферы и давления в реакционном пространстве.
В атмосфере гелия частицы будут иметь меньший размер, чем в ат-
мосфере аргонаболее плотного газа. Таким методом получают по-
рошки Ni, Mo, Fe, Ti, Al. Размер частиц при этом - десятки нанометров.
В свое время появился, а в дальнейшем утвердился способ получения
наноматериалов путем электрического взрыва проволок (проводников).
В этом случае в реакторе между элект
родами помешают проволоки ме-
талла, из которого намечается получение нанопорошка, диаметром 0,1–
1,0 мм. На электроды подают импульс тока большой силы (10
4
10
6
А/мм
2
). При этом происходит мгновенный разогрев и испарение