ВУЗ:
Составители:
3
Проблема получения объёмных (bulk) сверхмелкозернистых мате-
риалов и тонкодисперсных порошков металлов, сплавов и соединений,
предназначенных для различных областей техники, является весьма акту-
альной. Исследования последних лет показали, что поведение нанострук-
тур качественно отличается от поведения тел с большими размерами. По
мере приближения размеров твердотельных структур к нанометровой об-
ласти (1нм = 0,001мкм = 10
-9
м) все больше проявляются квантовые свой-
ства электрона. В его поведении преобладающими становятся волновые
закономерности, характерные для квантовых частиц. Можно выделить
три основных типа структур: квантовые ямы (wells), нити (wires) и точки
(dots), хотя размеры всех этих структур превышают размеры атомов. Су-
щественно квантовый характер явлений в наноструктурах приводит к то-
му, что
создаваемые на их основе электронные приборы принципиально
отличаются по идеологии от традиционных микроэлектронных приборов.
Отсюда возникает необходимость более глубокого изучения квантовых
эффектов, что дает возможность получить новые структуры с интересны-
ми свойствами.
Объёмные сверхмелкозернистые материалы можно получать непо-
средственно из объёмных крупнозернистых и аморфных материалов или
же методами порошковой технологии (включая компактирование (прес-
сование и спекание) из тонкодисперсных порошков. В последние десяти-
летия интерес к методам получения сверхмелкозернистых объёмных и
дисперсных материалов существенно вырос, так как обнаружилось
(в первую очередь, на металлах), что уменьшение размера структурных
элементов (частиц, кристаллитов, зёрен) ниже некоторой пороговой вели-
чины может приводить к заметному изменению свойств. Такие эффекты
появляются, когда средний размер кристаллических зёрен не превышает
100 нм, и наиболее отчетливо наблюдаются, когда размер зёрен менее
10нм. Изучение свойств сверхмелкозернистых материалов требует учёта
не только их состава и структуры, но и дисперсности. Поликристалличе-
ские сверхмелкозернистые материалы со средним размером зёрен от 300
до 40 нм называют обычно субмикрокристаллическими, а со средним раз-
мером зёрен менее 40 нм – нанокристаллическими.
Термин «нано» происходит от греческого слова «нанос» (нано соот-
ветствует одной миллиардной части единицы). Таким образом, нанотех-
нологии и науки о наноструктурах и наноматериалах имеют дело с объек-
тами конденсированного вещества размером от 1 до 100 нм.
Основными типами нанокристаллических материалов по размерно-
сти являются кластерные материалы, волоконные материалы, плёнки и
многослойные материалы, а также поликристаллические материалы, зёрна
которых имеют сравнимые размеры во всех трех направлениях.
3
Проблема получения объёмных (bulk) сверхмелкозернистых мате-
риалов и тонкодисперсных порошков металлов, сплавов и соединений,
предназначенных для различных областей техники, является весьма акту-
альной. Исследования последних лет показали, что поведение нанострук-
тур качественно отличается от поведения тел с большими размерами. По
мере приближения размеров твердотельных структур к нанометровой об-
ласти (1нм = 0,001мкм = 10-9м) все больше проявляются квантовые свой-
ства электрона. В его поведении преобладающими становятся волновые
закономерности, характерные для квантовых частиц. Можно выделить
три основных типа структур: квантовые ямы (wells), нити (wires) и точки
(dots), хотя размеры всех этих структур превышают размеры атомов. Су-
щественно квантовый характер явлений в наноструктурах приводит к то-
му, что создаваемые на их основе электронные приборы принципиально
отличаются по идеологии от традиционных микроэлектронных приборов.
Отсюда возникает необходимость более глубокого изучения квантовых
эффектов, что дает возможность получить новые структуры с интересны-
ми свойствами.
Объёмные сверхмелкозернистые материалы можно получать непо-
средственно из объёмных крупнозернистых и аморфных материалов или
же методами порошковой технологии (включая компактирование (прес-
сование и спекание) из тонкодисперсных порошков. В последние десяти-
летия интерес к методам получения сверхмелкозернистых объёмных и
дисперсных материалов существенно вырос, так как обнаружилось
(в первую очередь, на металлах), что уменьшение размера структурных
элементов (частиц, кристаллитов, зёрен) ниже некоторой пороговой вели-
чины может приводить к заметному изменению свойств. Такие эффекты
появляются, когда средний размер кристаллических зёрен не превышает
100 нм, и наиболее отчетливо наблюдаются, когда размер зёрен менее
10нм. Изучение свойств сверхмелкозернистых материалов требует учёта
не только их состава и структуры, но и дисперсности. Поликристалличе-
ские сверхмелкозернистые материалы со средним размером зёрен от 300
до 40 нм называют обычно субмикрокристаллическими, а со средним раз-
мером зёрен менее 40 нм – нанокристаллическими.
Термин «нано» происходит от греческого слова «нанос» (нано соот-
ветствует одной миллиардной части единицы). Таким образом, нанотех-
нологии и науки о наноструктурах и наноматериалах имеют дело с объек-
тами конденсированного вещества размером от 1 до 100 нм.
Основными типами нанокристаллических материалов по размерно-
сти являются кластерные материалы, волоконные материалы, плёнки и
многослойные материалы, а также поликристаллические материалы, зёрна
которых имеют сравнимые размеры во всех трех направлениях.
