Наноматериал

Cтраница 1

Наноматериалы, закономерности структурообразования которых контролируется квантово-механическими свойствами наномира, являются уникальными объектами для прогнозирования стабильных размеров частиц. Это связано с тем, что хотя в НСМ упорядочение связано не с атомами, а их кластерами, сохраняются квантово-механические свойства атом-молекулярного комплекса. Это определяет НСМ как материалы, составляющие которых при внешнем воздействии отвечают самоуправляемому структурообразованию. [1]

Термоэлектрические наноматериалы, особенно слоистого типа ( например, сверхрешетки на основе квантовых точек PbSeTe, квантовых проволок SiGe и квантовых стенок РЬТе / РЬ Еи-Де и др.), благодаря высоким параметрам добротности ( см. подразд. [2]

Взаимодействие наноматериалов с газовыми средами представляет особый интерес в связи с разработкой высокочувствительных газовых сенсоров. Последние предназначены для выявления токсичных ( монооксид углерода), взрывоопасных ( водород, метан, бутан, пропан и др.) и загрязняющих окружающую среду ( оксиды азота и серы, водяные пары и др.) газов. [3]

Среди наноматериалов можно выделить несколько основных разновидностей: консолидированные наноматериалы, нанополу-проводники, нанополимеры, нанобиоматериалы, фуллерены и тубулярные наноструктуры, катализаторы, нанопористые материалы и супрамолекулярные структуры. [4]

Свойства наноматериалов, в том числе эксплуатационные характеристики, определяются их структурой; изучение последней является одной из важных задач наноструктурного материаловедения. [5]

К наноматериалам относятся не только материалы с малым размером зерен, но и многослойные покрытия с толщиной слоев от единиц до нескольких десятков нанометров. [6]

В объемных наноматериалах изменяются не только механические свойства. В ферромагнитных материалах, в которых размеры зерен становятся соизмеримыми с размерами доменов, существенно ( в 10 раз) возрастает коэрцитивная сила, а доменная структура по своему характеру отличается от структуры в обычных материалах. В объемных наноструктурных кремнии и германии изменяются оптические свойства. [7]

Твердость некоторых наноматериалов приведена в табл. 3.9, 3.10. В тех случаях, когда нанокристаллические образцы имеют размеры, достаточные для проведения испытаний на растяжение ( продольный размер такого образца должен намного превосходить поперечный размер, а последний в свою очередь должен существенно превышать размер зерна), может быть получена информация о пределе текучести, пределе прочности и относительном удлинении при одноосном растяжении. В силу особенностей технологии наноматериалов последние данные имеются преимущественно лишь для металлических образцов, полученных методами интенсивной и пластической деформации и импульсного электроосаждения. В табл. 3.11 содержится информация об обычной и электро-осажденной нанокристаллической никелевой ленте. Преимущества в механических и эксплуатационных характеристиках нанокрис-таллического никеля по сравнению с обычной никелевой лентой очевидны. Причем обращает на себя внимание то, что если для ленты с размером зерна около 100 нм наблюдается вполне приемлемый уровень пластичности ( относительное удлинение около 15 %), то для лент с зерном около 10 нм, отличающихся более высокими показателями прочности и твердости, пластичность практически отсутствует. Отметим, что согласно оценкам значение L ( характерный масштаб устойчивости дислокаций в нано-кристаллах, ниже которого наличие дислокаций маловероятно; см. подразд. [8]

Расчетная модель структуры нанокристаллической меди до ( а и после ( б деформации. [9]

Моделирование деформации наноматериалов методами молекулярной динамики показало, что пластическая деформация реализуется по границам зерен в виде большого числа небольших по размеру сдвигов, когда небольшое количество атомов перемещаются друг относительно друга и зависимость деформирующего напряжения и предела текучести от размера зерен имеет вид обратного соотношения Холла - Петча ( И. Расчет был выполнен для системы из 16 зерен, содержащей примерно 105 атомов. Заметно уширение межзеренных границ; стрелкой показаны две частичные дислокации, движение которых приводит к возникновению дефекта упаковки. [10]

Параметры ползучести наноматериалов могут отличаться от таковых для обычных крупнозернистых объектов. Если имеет место дислокационная ползучесть, то скорость ползучести должна снижаться с уменьшением размера зерна, как это описывалось ранее для комнатных температур. При диффузионной ползучести имеет место линейная зависимость от напряжения, а при дислокационной - степенная. Однако в чистом виде диффузионная и дислокационная ползучесть применительно к наноматериалам реализуются редко, поскольку практически во всех случаях нужно считаться с протекающей при высоких температурах рекристаллизацией, т.е. с ростом размера зерна. [11]

Изображение квантовой точки, образованной самосборкой атомов германия на поверхности кремния, полученное с помощью сканирующего туннельного микроскопа. [12]

Для технологии наноматериалов в соответствии с многообразием последних характерно сочетание, с одной стороны, металлургических, физических, химических и биологических методов, а с другой стороны, традиционных и принципиально новых приемов. Так, если подавляющее большинство методов получения консолидированных наноматериалов ( см. табл. 2.2) достаточно тра-диционны, то такие операции, как изготовление, например, квантовых загонов с помощью сканирующего туннельного микроскопа ( см. рис. 2.9), формирование квантовых точек самосборкой атомов, получение ДНК-нанокомпозитов ( см. рис. 2.19) или использование ионно-трековой технологии для создания пористых структур в полимерных материалах основаны на принципиально иных технологических приемах. [13]

Необычность свойств наноматериалов такова, что смело можно сказать: начиная с 90 - х годов XX века научно-технический прогресс человечества стал определяться наноматериалами и нанотехнологиями. [14]

Зависимость микротвердости СМК-Cu, измеренной при 300 К, от температуры отжига Т. [15]

Страницы: 1 2 3 4