Основные понятия, классификация нанотехнологий, их типы, функциональные особенности. Методы компактирования нанопорошков, осаждения на подложку, с использованием аморфизации и интенсивной пластической деформации. Свойства наномодифицированных материалов.
К наноструктурным материалам относят поликристаллические материалы с размером зёрен или других структурных единиц менее микрометра [1]. Существуют различные виды таких материалов: атомные кластеры и частицы, мультислои и ламинарные структуры, а также объёмные нанофазные и нанокристалические (субмикрокристаллические) материалы. Последние представляют наибольший интерес для многих отраслей современной промышленности благодаря своим особым физическим и механическим свойствам. Поэтому с появлением нанокристаллических металлов и сплавов перед многими промышленными предприятиями открылись довольно широкие возможности для повышения надёжности уже выпускаемых изделий или же для снижения затрат материала на их изготовление при сохранении прежнего ресурса. На данный момент разработано несколько способов получения наноструктур в различных материалах. Известно, что многие методы технологической обработки, применяемые в современной промышленности для производства разнообразных деталей и узлов, могут оказаться неприемлемыми при обработке металлов и сплавов с нанометровым размером зёрен, что весьма затрудняет простую замену в технологическом процессе материала с обычной структурой материалом с наноструктурой. Особенно сложной на сегодняшний день представляется сварка нанокристаллических металлов и сплавов, поскольку об их свариваемости пока очень мало известно, и соответственно, не предложено ни одного способа сварки, с помощью которого можно было бы гарантировано получить надёжное бездефектное соединение, не изменяя при этом структуру основного материала. Данная работа посвящена проблемным вопросам формирования нанокристаллических металлов и сплавов, изучению свойств наноматериалов, а также модифицированию сплавов различными наночастицами. 1. Основные понятия и классификация нанотехнологий 1.1 Терминология нанотехнология нанопорошок деформация компактирование Терминология по наноматериалам и нанотехнологиям в настоящее время только устанавливается. Выбор такого диапазона размеров не случаен, а определяется существованием ряда размерных эффектов и совпадением размеров кристаллитов с характерными размерами для различных физических явлений. По данным для наиболее широко распространенных кристаллов с ОЦК и ГЦК решеткой такой критический размер равен трем координационным сферам, что для случая железа составляет около 0,5 нм, а для никеля - около 0,6 нм. Такие материалы состоят из очень большого числа наноразмерных элементов (кристаллитов) и фактически являются поликристаллическими материалами с размером зерна 1…100 нм. В первый класс входят однофазные материалы (в соответствие с терминологией микроструктурно - однородные материалы), структура и / или химический состав которых изменяется по объему материала только на атомном уровне. К таким материалам относятся, например, стекла, гели, пересыщенные твердые растворы. Это многофазные материалы, например, на основе сложных металлических сплавов. Общая структура классификации направлений нанотехнологий № направления Наименование научно-технологического направления 01 Наноматериалы 02 Наноэлектроника 03 Нанофотоника 04 Нанобиотехнологии 05 Наномедицина 06 Методы и инструменты исследования и сертификации наноматериалов и наноустройств 07 Технологии и специальное оборудование для создания и производства наноматериалов и наноустройств 08 Прочие направления Далее представлено общее описание состава основных направлений нанотехнологии. 1. Диаметр образца 5 мм, толщина около 1 мм, средний размер зёрен в образце 20 им (Институт теоретической и прикладной физики Штутгартского университета, Штутгарт, Германия) Перспективным методом получения высокоплотных компактных тонкозернистых материалов является спекание при высоком (до 10 ГПа и более) давлении 117, 18].
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
