ВУЗ:
Составители:
Рис. 4. Зависимость теплопроводности (λ
λλ
λ, Вт/м⋅
⋅⋅
⋅К)
УНТ от температуры (
Т
, К)
Еще одним особым свойством УНТ является проявление способности к автоэлектронной эмиссии, при этом
напряжённость электрического поля (создаваемого внешним источником) в зоне «головки» УНТ в сотни раз превышает
объемную напряженность. Это свойство реализуется в аномально высоких значениях плотности тока эмиссии (≈ 0,5 кА/м) при
сравнительно малом внешнем напряжении (≈ 500 В).
При напряжённости электрического поля, равной 1,6 МВ/м, работа выхода электронов из УНТ равна 1,60219 ⋅ 10
–19
Дж,
что делает их лучшим материалом для автоэмиссионных (холодных) катодов.
Синтезированы УНТ, заполненные сверхпроводящим материалом (ТаС), что открывает перспективу использования НТ
в технологии полупроводников.
Углерод в виде УНТ приобретает необычные магнитные свойства. В частности, проявляется большая отрицательная
магнитная восприимчивость УНТ, указывающая на их диамагнитность, что, скорее всего, обусловлено перемещением
электронных токов по окружности.
Следует отметить, что вышеуказанные замечательные свойства УНТ могут быть значительно усилены за счёт
применения дополнительных манипуляций с ними. Этим аспектом совершенствования качественных параметров УНТ
применительно к конкретным областям применений призвана заниматься особая отрасль нанотехнологий – химия
углеродных нанотрубок.
Направления возможных исследований в этой области:
− многостадийная, целевая очистка;
− солюбилизация;
− самосборка и полимеризация;
– модифицирование путём функционализации (присоединение функциональных групп); интеркалирование; адсорбция
и хемосорбция; декорирование; заполнение внутренних областей и др.
1.1.3. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ УНМ
Оптимальные условия синтеза материалов. Для оптимальной организации рабочей зоны оборудования для
получения наноматериалов необходимо учитывать следующее:
− определённость и воспроизводимость исходного состояния совокупности реагентов достигаются тем труднее, чем
сложнее система (фазовый и химический состав, активность компонентов, их предыстория);
− степень неравновесности процессов перехода от исходных к конечным продуктам определяет движущая сила
процесса, обусловливающая механизм реакций, что оказывает сложное влияние на природу конечного продукта;
− длительность пути (стадийность, скорость) от исходных к конечным продуктам определяет детерминированность в
поведении системы. Следует учитывать, что рост температуры проведения процесса увеличивает число маршрутов и
промежуточных продуктов. Целесообразно проведение импульсных воздействий продолжительностью в миллисекунды,
ведущих к активации реакционной массы (термодинамические процессы). К сожалению, сегодня только эмпирический
подход позволяет оптимизировать условия воздействия на систему;
− по возможности, устранение бифуркаций процесса в реакционной зоне, в частности, использование затравок в виде
совершенных кристаллов исходного продукта;
− использование компьютерного моделирования для поиска путей устранения хаоса.
Несмотря на то, что к настоящему времени уже десятки, если не сотни, научно-исследовательских организаций по
всему миру располагают оборудованием для синтеза УНМ, все они используют технику, реализующую три основных
способа:
1) дуговой;
2) лазерной абляции;
3) синтез УНМ из углеродосодержащих газов.
Д у г о в о й с п о с о б . Наиболее широко распространён метод получения УНТ, использующий термическое
распыление графитового электрода в плазме дугового разряда, горящего в атмосфере гелия (He). Метод, использованный в
1991 г. японским учёным С. Иджимой, отличался от метода получения фуллеренов тем, что электроды не входили в
соприкосновение между собой, а находились на некотором расстоянии друг от друга во время горения дуги. В этих условиях
испаряющийся с анода углерод конденсируется на катоде в виде осадка преимущественно цилиндрической формы.
Вт/м
⋅
К
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- …
- следующая ›
- последняя »
