Химические методы синтеза включают различные реакции и процессы, в том числе процессы осаждения, термического разложения или электролиза, газофазные химические реакции, реакции восстановления, гидролиза, электроосаждения. Регулирование скоростей образования и роста зародышей новой фазы осуществляется за счет изменения соотношения количества реагентов, степени пересыщения, а также
температуры процесса. Как правило, химические методы многостадийные.
Таблица 2.4 - Основные физико-химические методы получения порошков для изготовления наноматериалов
Метод
|
Вариант метода
|
Материалы
|
Физические методы
|
Испарение и конденсация
Высоко - энергетическое разрушение
|
В вакууме или в инертном ('азе
В реакционном газе Измельчение
Детонационная обработка Электрический взрыв
|
Zn, Си, Ni, Al, Be, Sn, Pb, Mg, Ag, Cr, MgO, A1203, Y203, Zr02, A1203, SiC, TiN, AIN, ZrN, NbN, Ti02 Fe-Cr, Be, A1203, TiC, Si3N4, NiAl, TiAl, AIN Al, SiC, TiC, Fe, алмаз
|
|
|
Al, Cd, A1203, TiCb
|
Химические методы
|
Синтез
|
Плазмохимический
Лазерный
Термический
Самораспрос граняющийся
высокотемпературный
Механохимический
|
TiC, TiN, Ti(C, N), VN, AIN, SiC, Si3N4, BN, W
Si3N4, SiC, Si3N4 - SiC,
Fe, Си, Ni, Mo, W, BN, TiC, WC-Co, SiC, MoSi2, AIN, TaC
|
Термическое
разложение
|
Электрохимический
Растворный
Криохимический
Конденсированные
прекурсоры
Газообразные прекурсоры
|
TiC, TiN, TiAl, TiB2, Fe-Си, W-Cu WC, Ce02, Zr02, WB4 Mo2C, BN, TiB2, SiC Ag, Pb, Mg, Cd Fe, Ni, Co, SiC, Si3Nt, BN, AIN, Zr02, NbN TiB2, ZrB2, BN
|
Способ осаждения заключается в осаждении различных соединений металлов из растворов их солей. Продуктом осаждения являются гидроксиды металлов. Этим методом можно получать порошки разной формы с размером частиц до 100 нм.
Нанопорошки сложного состава получают методом соосаждения. В этом случае в реактор подают одновременно два или более растворов солей металлов и щелочи при заданной температуре и перемешивании. В результате получают гидроксидные соединения нужного состава.
Способ восстановления и термического разложения - обычно это следующая операция после получения в растворе ультрадисперсных оксидов 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.
Таким способом получают порошки металлов, размеры частиц которых находятся в пределах 10-30 нм.
В ряде случаев нанонорошки получают путем разложения карбонатов, карбонилов, оксалатов, ацетатов металлов в результате процессов термической диссоциации или пиролиза. Так, за счет реакции диссоциации карбонилов металлов получают порошки Ni, Mo, Fe, W, Сг. Путем термического разложения смеси карбонилов на нагретой подложке получают полиметаллические пленки.
Достарыңызбен бөлісу: |