Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства

Скачать в djvu «Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства»


Высокодисперсные осадки серебра и меди на стекле были получены испарением металлов в инертной атмосфере при давлении 0,01—0,13 Па [33]. Этим же методом получены кластеры Li,„ содержащие от 15 и менее атомов лития [34]. Нано кристаллические порошки оксидов А1203, Zr02, Y203 получали испарением оксидных мишеней в атмосфере гелия [35], магнетронным распылением циркония в смеси аргона и кислорода [36], контролируемым окислением нанокристаллов иттрия [37]. Для получения высокодисперсных порошков нитридов переходных металлов использовали электронно-лучевой нагрев мишеней из соответствующих металлов, испарение проводили в атмосфере азота или аммиака при давлении 130 Па [38].


Для получения нанокристаллических порошков применяются также плазменный, лазерный и дуговой способы нагрева. Так, авторы [39, 40] получали наночастицы карбидов, оксидов и нитридов с помощью импульсного лазерного нагрева металлов в разреженной атмосфере метана (в случае карбидов), кислорода (в случае оксидов), азота или аммиака (в случае нитридов). Импульсное лазерное испарение металлов в атмосфере инертного газа (Не или Аг) и газа-реагента (02, N2, NH3, СН4) позволяет получать смеси нанокристаллических оксидов различных металлов, оксидно-нитридные или карбидно-нитридные смеси. Состав и размер наночастиц можно контролировать изменением давления и состава атмосферы (инертный газ и газ-реагент), мощностью лазерного импульса, температурного градиента между испаряемой мишенью и поверхностью, на которую происходит конденсация.


Метод конденсации паров в инертном газе наиболее часто используется в научных целях для получения небольших количеств нанопорошков. Синтезированные этим методом порошки мало агломерируются и спекаются при сравнительно низкой температуре.


Авторы [41] модифицировали метод конденсации для получения керамических нанопорошков из металлоорганических прекурсоров. В используемой ими аппаратуре (рис. 1.1) испарителем является трубчатый реактор, в котором прекурсор смешивается с несущим инертным газом и разлагается. Образующийся непрерывный поток кластеров или наночастиц попадает из реактора в рабочую камеру и конденсируется на холодном вращающемся цилиндре. Успешное проведение процесса обеспечивается малой концентрацией прекурсора в инертном газе, быстрым расширением и охлаждением газового потока при выходе из реактора в рабочую камеру, низким давлением в рабочей камере. Полученные этим способом нанопорошки по своим характеристикам (дисперсному составу, агломерируемости, температуре спекания) не отличаются от нанопорошков, синтезируемых стандартным методом испарения и конденсации.

Скачать в djvu «Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства»