Наноматериал
Cтраница 4
Частично неравновесность и дефектность наноматериалов уже обсуждались ранее. Но важны как сами по себе индивидуальные избыточные вклады в интегральную свободную энергию, так и изменения фазовых равновесий в наносистемах. [46]
Значительный тепловой эффект для наноматериалов ( L0 5 нм) по сравнению с обычными объектами ( L0 5 мкм, 5 мм) вполне очевиден. [47]
Анализ множества вариантов синтеза наноматериалов типа полимер-неорганических и полимер-органических композитов, нанобиоматериалов, катализаторов, супрамолекулярных, нанопо-ристых и трубчатых структур выходит за рамки нашего рассмотрения. [48]
Избыток свободной энергии в наноматериалах обусловливает наличие в последних метастабильных структур, что особенно характерно для объектов, полученных механохимическим синтезом, а также с использованием пленочных технологий. Образование пересыщенных твердых растворов и соединений зафиксировано в системах Fe - Си, Fe - Ni, Fe - Ti, Fe-Al, Fe-Ag, W-Си, Ni-Al, TiN - TiB2) TiN - A1N, NbN - A1N и др. Детальные структурные исследования обнаружили существенное растворение компонентов друг в друге при размерах кристаллитов 2 - 50 нм. Если равновесная растворимость А1 в TiN при температуре 1000 С составляет 2 ат. Ti, A1) N наблюдается в нанос-труктурных пленках даже при комнатной температуре. [49]
Интенсивно исследуются также деформационные характеристики наноматериалов при высоких температурах. С одной стороны, эти результаты важны для разработки высокожаропрочных сплавов. [50]
Еще один важный аспект стабильности наноматериалов заключается в воспроизводимости структуры и соответственно свойств этих объектов. Неповторяемость характерна для многих новых технологий, что часто ограничивает возможности их практического применения. Строгое соблюдение режимов и регламентов не всегда обеспечивает искоренение неповторяемости, не говоря уже об усложнении и удорожании технологии. Полагают, что это не чисто техническая задача, а вопрос, связанный с возрастающей динамической неустойчивостью хаотических систем, к которым можно отнести и наноструктуры с их существенным отклонением от равновесия и значительными поверхностными и объемными флуктуациями. В более общей постановке этот вопрос связан с выяснением закономерностей самоорганизации в нано-системах, т.е. спонтанного образования и развития структуры, когда возникают бифуркации, символизирующие возможность осуществления нескольких путей эволюции. При этом поведение системы становится мультимодальным или вариабельным и существенно зависит от флуктуации. Закономерности появления бифуркаций и влияние размерных эффектов на появление мульти-модальности практически не изучены. Применительно к нанома-териалам процессы самоорганизации должны учитываться на многих стадиях синтеза, консолидации, хранения и эксплуатации. Сюда примыкает и необходимость выявления возможностей самосборки как замены искусственных методов консолидации. [51]
Важнейшим моментом при структурной аттестации наноматериалов является достоверное определение размера зерен-кристаллитов. Особое место здесь отводится методу РСА, дающему статистически усредненную информацию. [52]
Для изучения тонких особенностей структуры наноматериалов используют высокоразрешающие просвечивающие электронные микроскопы ( High Resolution Transmission Electron Microscope) с ускоряющим напряжением не менее 200 кВ, позволяющие получить разрешение по точкам не менее 0 19 нм. [53]
Важнейшим моментом при структурной аттестации наноматериалов является достоверное определение размера зерен-кристаллитов. Особое место здесь отводится методу РСА, дающему статистически усредненную информацию. [54]
Таким образом, перечисленные виды наноматериалов весьма отличаются как по технологии изготовления, так и по функциональным признакам, их объединяет только характерный малый размер частиц, зерен, трубок, пор, определяющий структуру и свойства. Минимальный размер структурных элементов составляет ( 0 1 - 1 0) 10 - 9 нм, т.е. по существу отвечает размерам отдельных атомов и молекул, максимальный размер - 100 нм - установлен условно. [55]
 |
Зависимость электросопротивления р / ро пленок от их толщины при коэффициенте зеркальности р 0 ( 1, 0 3 ( 2, 0 7 ( 5, 0 9 ( 4, 1 0 ( 5. [56] |
Однако для других методов изготовления наноматериалов использование метода электросопротивления для определения L требует учета пористости, наличия примесей и других факторов. [57]
Трудность изучения размерных эффектов в наноматериалах обусловлена многообразным влиянием различных факторов на свойства последних. Помимо размера кристаллитов значительное влияние оказывают состав и распределение основных компонентов и примесей, пористость, содержание дефектов и наличие остаточных напряжений, присутствие неравновесных и аморфных фаз и др. Следует также различать размерные эффекты на поверхностях раздела и в объеме нанокристаллитов. [58]
В дальнейшем основное внимание будет уделено консолидированным наноматериалам. Именно для этих объектов к настоящему времени получена обширная и довольно систематизированная информация. Сведения о других разновидностях наноматериалов, включая наночастицы и нанопорошки, исчерпываются преимущественно данными о синтезе и химических и физических характеристиках ( см., например, [6, 13, 16]), поэтому они будут изложены в ограниченном объеме. [59]
Страницы: 1 2 3 4