ВУЗ:
Составители:
3
Известны несколько параметров нанопорошков, которые очень важны для оценки
их качества. Первый – это средний размер частиц, второй – спектр распределения
частиц по размерам, который существенно зависит от метода получения. Например,
метод электровзрыва проволоки даёт широкий спектр частиц. Если средний размер равен
30 нм, то в порошке будут встречаться частицы от нескольких до 200 нм и даже порядка 1
мкм. Метод лазерного испарения и конденсации имеет довольно узкий спектр
распределения частиц по размерам. Третье очень существенное качество нанопорошков –
агрегируемость. У нанопорошков есть очень важная особенность: при малых размерах
они имеют высокую активность к объединению друг с другом, собираться в агрегаты.
Агрегаты бывают слабыми, их можно легко разрушить, например, поместить в жидкость
и разбить ультразвуком. Бывают агрегаты прочные, когда сцепление между частицами
имеет уровень сильных химических связей, которые не удаётся разрушить ультразвуком и
другими физическими воздействиями. Применение таких порошков ограничено для
создания конструкционных материалов и наноструктур, применяемых в функциональных
устройствах. Ценность в создании новых материалов представляют именно слабо
агрегированные порошки.
Для получения изделий из ультрадисперсных материалов требуется провести
компактирование порошков. Наиболее освоены для этого технологии прессования в
высоком вакууме, спекание под давлением, горячее изостатическое прессование и
высокотемпературная газовая экструзия. В последние годы идут разработки новых
технологий компактирования наноструктурных материалов. К их числу относят
различные импульсные методы, включая ударно-волновое, например, путём взрыва,
магнитно-импульсное и гидродинамическое прессование, прессование с наложением
ультразвукового воздействия, электроимпульсное прессование и другие. Однако при
компактировании возникает много проблем. Одна из них – это сохранение
нанокристаллической структуры, то есть предотвращение рекристаллизации и
образования крупных пор, обеспечение равномерной плотности. Это требует
подавления при спекании массопереноса из-за термоупругого последействия, зональной
обособленности (зон разной плотности), объёмной усадки (мест разной межзёренной
плотности) и при прессовании преодоления большого межзёренного трения. При
компактировании нанокристаллических порошков в конкретные изделия необходимо
учитывать их специфические свойства: значительную удельную поверхность и
избыточную поверхностную энергию.
Конструкционные наноматериалы
Еще Глейтером в 1981 году был введен термин «нанокристаллические» материалы,
позже стали использоваться такие термины как «наноструктурные», «нанофазные»,
«нанокомпозитные».
Как следует из вышесказанного наноструктурная керамика составляет один из
типов наноматериалов.
Керамика – неметаллические неорганические материалы на основе
кристаллических соединений неметаллов и металлов, синтезированных и
консолидированных различными методами для придания заданных свойств и геометрии.
Многообразие составов, структур и технологий керамических материалов предопределяет
достижение широкого спектра их свойств и областей применения.
Керамика относится к структурно – и фазочувствительным материалам. Даже при
одинаковом химическом составе свойства керамических материалов могут сильно
различаться в зависимости от исходных материалов, методов и параметров технологии,
структуры и фазового состава спечённых материалов, промежуточных методов обработки
и качества поверхности, методов определения свойств.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- …
- следующая ›
- последняя »
