Наноматериалы: синтез нанокристаллических порошков и получение компактных нанокристаллических материалов. Миттова И.Я - 5 стр.

                                  5

ские материалы по свойствам существенно отличаются от обычных поли-
кристаллов. По этой причине в настоящее время уменьшение размера зё-
рен рассматривается как эффективный метод изменения свойств твёрдого
тела. Действительно, имеются сведения о влиянии наносостояния на маг-
нитные свойства ферромагнетиков (температуру Кюри, коэрцитивную си-
лу, намагниченность насыщения) и магнитную восприимчивость слабых
пара- и диамагнетиков, о появлении эффектов памяти на упругих свойст-
вах металлов и существенном изменении их теплоёмкости и твёрдости, об
изменении оптических и люминесцентных характеристик полупроводни-
ков, о появлении пластичности боридных, карбидных, нитридных и ок-
сидных материалов, которые в обычном крупнозернистом состоянии яв-
ляются достаточно хрупкими. Сочетание в нанокристаллических мате-
риалах высокой твёрдости с пластичностью обычно объясняют затрудне-
ниями в активации источников дислокаций и малых размеров кристалли-
тов, с одной стороны, и наличием пограничной диффузионной ползуче-
сти, с другой стороны. Наноматериалы отличаются исключительно высо-
кой диффузионной подвижностью атомов по границам зерен, на 5 – 6 по-
рядков превосходящей таковую в обычных поликристаллах, однако меха-
низмы диффузионных процессов в нанокристаллических веществах поня-
ты далеко не полностью, и в литературе по этому поводу имеются проти-
воположные объяснения. До сих пор остается дискуссионным вопрос о
микроструктуре нанокристаллов, т. е. о строении границ раздела и их
атомной плотности, о влиянии нанопор и других свободных объёмов на
свойства нанокристаллов.
      Обычно, когда речь идет о неравновесном метастабильном состоя-
нии, предполагается, что в соответствие ему можно поставить некоторое
реально существующее равновесное состояние, например, метастабиль-
ному стеклообразному состоянию соответствует равновесное жидкое со-
стояние (расплав). Особенность нанокристаллического состояния по
сравнению с другими известными неравновесными метастабильными со-
стояниями вещества заключается в отсутствии соответствующего ему по
структуре и развитости границ равновесного состояния.
      Нанокристаллические материалы представляют собой особое состо-
яние конденсированного вещества — макроскопические ансамбли ульт-
рамалых частиц с размерами до нескольких нанометров. Необычные
свойства этих материалов обусловлены как особенностями отдельных
частиц (кристаллитов), так и их коллективным поведением, зависящим от
характера взаимодействия между наночастицами.

               Газофазный синтез (конденсация паров)

      Изолированные наночастицы обычно получают испарением метал-
ла, сплава или полупроводника при контролируемой температуре в ат-
мосфере инертного газа низкого давления с последующей конденсацией
пара вблизи или на холодной поверхности. Это самый простой способ по-