Лекции по наноматериалам и нанотехнологиям
жүктеу/скачать 12,63 Mb. Pdf көрінісі
|
Nanomateriali i nanotehnologii bak
- Бұл бет үшін навигация:
- 2.7.8. Способы консолидации наноразмерных порошков
| 2.7.7. Пиролиз
(термическое разложение) Наночастицы могут образовываться в результате разложения при высокой температуре. Пиролизом формиатов железа кобальта меди в вакууме или инертном газе при температуре 470-530 К получают дисперсные порошки металлов со средним размером частиц 100-300 нм. Суммарная реакция пиролиза в общем виде: 2 2 2 2 ( ) HCOO Me MeO H CO CO H O Me . Плазмохимический способ Испаряются источник металла, пары которого взаимодействуют с реакционным газом. Используется низкотемпературная (4000-8000 К) азотная, углеводородная, аргоновая плазма дугового, тлеющего или СВЧ –разряда. Это основной способ получения нанопорошков нитридов, боридов, карбидов и оксидов. Плазменным способом получены нанопорошки , , , Fe Co Mo Ti . Исходное сырье: металлы, неметаллы, галогениды, карбидизаторы 4 3 8 , CH C H .см рис. 2. 7. Рис. 2.7. Схема установки для получения нанопорошка плазменной струей: 1-тигель с образцом, 2-плазмотрон, 3-плазма, 4-зона конденсации, 5-пластинчатые охлаждаемые сборники наноматериала, 6-емкость для сбора готового продукта. [5] 106 2.7.8. Способы консолидации наноразмерных порошков Технологические процессы - спекание, прессование, прокатка, экструзия как способы консолидации наноразмерных порошков. Увеличение дисперсность порошков повышает адгезионную активность, склонность к агрегированию и сопровождается снижением их уплотняемости при прессовании. Прессование – технологическая операция образования порошковой формы с заданными размерами и плотностью. Статическим одноосным прессованием компактируют, например, смеси нанопорошков 2 3 2 Dy O TiO . Гидростатическое прессование порошок засыпают в эластичную оболочку и помещают в герметичную рабочую камеру в жидкость (масло, вода глицерин), на которую создают внешнее давление. Динамическое прессование напорошков ударными волнами позволяет преодолевать силы адгезионного сцепления за счет быстрого движения частиц. Спекание -процесс нагрева и выдержки порошковой формовки при температуре ниже точки плавления основного компонента с целью обеспечения заданных механических и физико-химических свойств. Спекание необходимо проводить так, чтобы размер зерен не увеличивался. Рабочая температура порядка 0,5 температуры плавления. Так получают наносистемы Ni Al , 2 3 2 Al O ZrO . Прессование с последующим спеканием консолидирует наноалмазные композиты, металлы- , , , , , Nb W Ta Mo Ni Co ; карбиды- , , TiC NbC WC ; композиции карбид-металл, оксид алюминия. Ультразвук применяют для получения высокой плотности нанопорошков. Разрушаются агломерации частиц, уменьшается упругое последействие в прессовке в 3-4 раза. Ультразвуковое воздействие эффективно при прессовании изделий из нанопорошков оксидной керамики. Прокатка нанопорошков осуществляется путем направления нанопорошков в область двух вращающихся навстречу друг другу валов. Силами трения порошок увлекается в зазор между валами и уплотняется после них. Консолидация возникает из-за наличия пор между частицами. Так получают промежуточные слои для диффузионной сварки разнородных материалов. Исходными являются порошки , , , , , Fe Ni Co Cu Mo W . Экструзия – метод прессования состоящий в продавливании порошка через узкое отверстие. Пористость материала после экструзии стремиться к нулю. Метод применяют для плохо прессуемых тугоплавких материалов и их соединений. |