Автоматизация технологического проектирования РЭС. Королев А.П - 34 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ную или мелкокристаллическую структуру. Методы получения ультрадис-
персных материалов разделяют на химические, физические, механические
и биологические.
2.1.1 Химические методы синтеза нанопорошков
Химические методы синтеза включают различные реакции и процес-
сы, в том числе процессы осаждения, термического разложения или пиро-
лиза, газофазных химических реакций, восстановления, гидролиза, элек-
троосаждения. Регулирование скоростей образования и роста зародышей
новой фазы осуществляется за счет изменения соотношения количества
реагентов, степени пересыщения, а также температуры процесса. Как пра-
вило, химические методы – многостадийные и включают некий набор из
вышепоименованных процессов и реакций.
Способ осаждения заключается в осаждении различных соединений
металлов из растворов их солей с помощью осадителей. Продуктом осаж-
дения являются гидроксиды металлов. В качестве осадителя используют
растворы щелочей натрия, калия и другие.
Регулируя рН и температуру раствора, создают условия, при которых
получаются высокие скорости кристаллизации и образуется высокодис-
персный гидроксид. Этим методом можно получать порошки сферической,
игольчатой, чешуйчатой или неправильной формы с размером частиц до
100 нм.
Нанопорошки сложного состава получают методом соосаждения [2]. В
этом случае в реактор подают одновременно два или более растворов солей
металлов и щелочи при заданной температуре и перемешивании. В резуль-
тате получают гидроксидные соединения нужного состава.
Способ гетерофазного взаимодействия осуществляют путем ступенча-
того нагрева смесей твердых солей металлов с раствором щелочи с образо-
ванием оксидной суспензии и последующим восстановлением металла.
Таким способом получают металлические порошки с размером частиц в
пределах 10…100 нм.
Гель-метод заключается в осаждении из водных растворов нераство-
римых металлических соединений в виде гелей. Следующая стадия – восста-
новление металла. Этот способ применяется для получения порошков же-
леза и других металлов.
Способ восстановления и термического разложения – обычно это
следующая операция после получения в растворе ультрадисперсных окси-
дов или гидроксидов с последующим осаждением и сушкой. В качестве
восстановителей, в зависимости от вида требуемого продукта, используют
газообразные восстановители – как правило, водород, оксид углерода или
твердые восстановители.
Нанопорошки Fe, W, Ni, Co, Си и ряда других металлов получают вос-
становлением их оксидов водородом. В качестве твердых восстановителей
используют углерод, металлы или гидриды металлов.
Таким способом получают нанопорошки металлов: Mo, Cr, Pt, Ni и
другие. Как правило, размер частиц находится в пределах 10...30 нм. Более
сильными восстановителями являются гидриды металлов – 56 обычно гид-
рид кальция. Так получают нанопорошки Zr, Hf, Та, Nb.
В ряде случаев нанопорошки получают путем разложения формиатов,
карбонатов, карбонилов, оксалатов, ацетатов металлов в результате про-
цессов термической диссоциации или пиролиза. Так, за счет реакции дис-
социации карбонилов металлов получают порошки Ni, Mo, Fe, W, Cr. Пу-
тем термического разложения смеси карбонилов на нагретой подложке по-
лучают полиметаллические пленки. Ультрадисперсные порошки металлов,
оксидов, а также смесей металлов и оксидов получают путем пиролиза
формиатов металлов. Таким способом получают порошки металлов, в том
числе Mn, Fe, Ca, Zr, Ni, Co, их оксидов и металлооксидных смесей.
2.1.2 Физические методы
Способы испарения (конденсации), или газофазный синтез получения
нанопорошков металлов, основаны на испарении металлов, сплавов или
оксидов с последующей их конденсацией в реакторе с контролируемой
температурой и атмосферой. Фазовые переходы пар–жидкость–твердое
тело или пар–твердое тело происходят в объеме реактора или на поверхно-
сти охлаждаемой подложки или стенок.
Сущность способа состоит в том, что исходное вещество испаряется
путем интенсивного нагрева, с помощью газа – носителя подается в реак-

Страницы