Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа №25

1. Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа №25 «Нанотехнологии» Выполнила: Власова Ирина,7 класс,МАОУСОШ№25 Руководитель:Семененко Н.М.,учитель физики,МАОУСОШ№25 Г.Томск-2013.

2. Цель работы: узнать уникальные свойства наноматериалов, узнать методы синтеза и изготовления наноматериалов. Цель работы. • В настоящее время наиболее распространённым является метод термического распыления графитовых электродов в плазме дугового разряда. • Образующиеся многочисленные нанотрубки имеют длину около 40 мкм. Они нарастают на катоде перпендикулярно плоской поверхности его торца и собраны в цилиндрические пучки диаметром около 50 мкм. Пучки нанотрубок регулярно покрывают поверхность катода, образую сотовую структуру. Выращенные на катоде нанотрубки.

3. Содержание • 1. Наноматериалы и технологии их получения. Классификация наноматериалов. • 2. Виды наноматериалов. • 3.Методы получения нанопорошков • 4. Основные методы получения конструкционных наноматериалов • 5. Конструкционные наноматериалы • 6. Список литературы

4. 1.Наноматериалы и технологии их получения. Классификация наноматериалов. • Под структурой понимают особенности в строении, форме, размере материала. В природе встречаются материалы, имеющие структуру шара, иглы, диска, снежинки, дерева, нити, ракушки и т.д. Наноструктурными материалами (или просто наноматериалами) называют материалы, обладающие структурой нанометрового размера. • При переходе вещества от макроразмеров к наноразмерам происходит резкое изменение их свойств. Изменения связаны с двумя основными причинами: увеличением доли поверхности и изменением электронной структуры в силу квантовых эффектов. • Свойства атомов, находящихся вблизи поверхности, отличаются от свойств атомов, находящихся в объеме материала, поэтому поверхность материала можно рассматривать как особое состояние вещества. Чем больше доля атомов, находящихся на поверхности, тем сильнее эффекты, связанные с поверхностью. Особенности электронной структуры нанообъектов объясняются усилением квантовых свойств, связанных с уменьшением размеров. Корпускулярно-волновой дуализм позволяет приписать каждой частице определенную длину волны. В частности, это относится к волнам, характеризующим электрон в кристалле, к волнам, связанным с движением элементарных атомных магнитиков и пр. Необычные свойства наноструктур затрудняют их тривиальное техническое использование и одновременно открывают совершенно неожиданные технические перспективы.

5. Известно, что наночастицы некоторых веществ обладают неплохими каталитическими и адсорбционными свойствами. Некоторые наноматериалы обладают уникальными оптическими свойствами, например, сверхтонкие пленки органических веществ используют при изготовлении солнечных батарей. В настоящее время технологи научились получать достаточно большое число разнообразных наноматериалов. Современная наука классифицирует следующие виды наноматериалов: наночастицы, фуллерены, нанотрубки и нановолокна, нанопористые структуры, нанодисперсии, наноструктурированные поверхности и пленки, нанокристаллические материалы. Рассмотрим их более подробно

6. Совокупность наночастиц, может использоваться как самостоятельный материал, например, в качестве катализатора. Путем спекания или прессования нанопорошков из них можно получать высокопрочные твердые материалы. 2.ВИДЫ НАНОМАТЕРИАЛОВ Порошки Многослойные и волокнистые материалы Покрытия Пленки Объемные материалы В качестве наполнителей нанопорошки могут входить в состав различных композиционных материалов, имеющих уникальные механические, тепловые или электрофизические характеристики

8. 3.Методы получения нанопорошков • 1 - плазмохимический метод, 2 - электрический взрыв проводников, • 3 - метод испарения и конденсации, 4 - левитационно-струйный метод, • 5 - метод газофазных реакций, 6 - разложение нестабильных соединений, • 7 - метод криохимического синтеза 8 - золь-гель метод, • 9 - химико-металлургический метод, • 10 - гидротермальный синтез, • 11 - самораспространяющийся высокотемпературный синтез, • 12 – механосинтез, 13 - электролитический метод, • 14 - микроэмульсионный метод, 15 - жидкофазное восстановление, • 16 - ударно-волновой (или детонационный) синтез, • 17 - кавитационно-гидродинамический, ультразвуковой, вибрационный методы, • 18 - метод получения нанопорошков диспергированием объемных материалов путем • фазовых превращением в твердом состоянии, • 19 - методы воздействия различными излучениями, • 20 – гидридно-кальциевый метод, 21 - технология конверсионного распыления.

9. - наноструктурирование посредством прецизионной термической и термомеханической обработки; - наноструктурирование посредством фрагментации структуры при интенсивной пластической деформации; - компактирование нанопорошков (порошковая металлургия); - объемное модифицирование расплавов; - инжиниринг поверхности; - закалка из расплава с последующей кристаллизацией из аморфного состояния. 4.Основные методы получения конструкционных наноматериалов

10. 5.Конструкционные наноматериалы • Конструкционные наноматериалы – материалы, основное свойство • которых (способность сопротивляться механическим нагрузкам без • разрушения) определяется их наноструктурированностью и реализуется • за счет наличия в них наноразмерных элементов структуры, к которым • относятся зерна, выделения второй фазы, слоистые структурные • элементы и др. • Для конструкционных материалов определяющими являются • следующие свойства, которые характеризуют работоспособность и • долговечность деталей и конструкций: • - механические (прочность, пластичность, твердость, трещиностойкость, • сопротивление усталости, ползучести, длительная прочность и др.), • - технологические (обрабатываемость давлением, температурным • воздействием, режущим инструментом, свариваемость, литейные • свойства и др.),

11. -специальные служебные или эксплуатационные (жаропрочность, жаростойкость, хладостойкость, износостойкость, коррозионная стойкость, радиационная стойкость, устойчивость к статическим и динамическим нагрузкам), - а также уникальные сочетания высокой прочности и других свойств (магнитных свойств, свойства памяти формы, биосовместимость и бактерицидность и др.).

12. 6.Список литературы • nano-edu.ulsu.ru • lab.bmstu.ru • lemc-lab.mephi.ru • consultant.ru