Материалы и методы нанотехнологий : учебное пособие
жүктеу/скачать 3.3 Mb. Pdf көрінісі
|
глава 1. Методы синтеза наночастиц и нанопорошков CoCl 2 , Co (NO 3 ) 2 , Co (CH 3 COO) 2 ) высушивают распылением, затем по- лученный прекурсорный порошок подвергают низкотемпературному карботермическому восстановлению во взвешенном слое, благодаря чему сохраняется высокая дисперсность. Эта технология запатенто- вана под названием Spray Conversion Process (SCP). Поскольку синтез начинается в растворе, то перемешивание компонентов (WC и Co) осуществляется на молекулярном уровне. Карбидизированный по- рошок является аморфным. Для торможения роста зерен и умень- шения растворимости WC в кобальте в смесь добавляли нестехио- метрический карбид ванадия в количестве до 1 вес. %. Полученный из этой нанокристаллической композиции твердый сплав отличает- ся оптимальной комбинацией высокой твердости и большой проч- ности: его твердость H V достигала 21.5 ГПа, тогда как максимальная твердость сплава этого же состава, полученного из обычного порош- ка WC, не превышала 19.5 ГПа. Рост твердости и уменьшение разме- ра зерен WC происходит при увеличении содержания в сплаве кар- бида ванадия VC. Золь-гель процесс был разработан специально для получения ок- сидной керамики. Процесс включает в себя следующие стадии: приго- товление растворов алкоксидов, их каталитическое взаимодействие с последующим гидролизом, конденсационная полимеризация, даль- нейший гидролиз. В качестве продукта процесса получают оксидный полимер (гель). Его подвергают старению, промывке, сушке и тер- мообработке. Недостатком метода является сложность аппаратурно- го оформления, а достоинством — высокие чистота и однородность синтезированных соединений, а также возможность получения раз- нообразных нанопорошков. Метод жидкофазного восстановления из растворов ис- пользуется для получения только нанопорошков металлов с невысо- кими значениями восстановительного потенциала (медь, серебро, ни- кель). Он заключается в приготовлении раствора органической соли металла с последующим добавлением сильного восстановителя и от- делением выпавшего в осадок металлического нанопорошка. Размер частиц получаемого порошка варьируется в пределах от 20 до 40 нм, и разброс частиц по размеру очень низкий. Примером использова- ния этого метода может служить получение нанопорошка меди при использовании водного раствора гидразингидрата с сульфатом лития 33 1.3. осаждение из коллоидных растворов и раствора нитрата меди в 4-метилпентаноле. Эти растворы смеши- вают и получают эмульсию, после расслоения которой нанопорошок меди находится в органической фазе. Для получения собственно по- рошка ее отделяют, фильтруют и сушат. Метод гидротермального синтеза использует химические реакции гидротермального разложения и окисления, которые проте- кают в водных средах при повышенных температурах (от 373 до 643 К) и давлениях (до 100 МПа). Метод позволяет получать нанопорошки оксидов с узким разбросом частиц по размерам. Недостатком мето- да является высокая стоимость и сложность оборудования, а также разовость процесса синтеза, т. е. отсутствие возможности достигнуть непрерывность производства продукта. Микроэмульсионный метод включает в себя следующие ступе- ни: приготовление эмульсии из двух несмешивающихся жидкостей — водного раствора и масла, осаждение гидрооксида металла в преде- лах капель водной фазы путем добавления органического осадителя, жүктеу/скачать 3.3 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|