Подчеркнута и продемонстрирована зависимость этих свойств от структуры материала и геометрических размеров наночастиц. <...> В начале 80-х годов им была предложена технология получения наноструктурных материалов, заключающаяся в изготовлении нанопорошков методом испарения-конденсации и последующей их консолидации при высоких давлениях. <...> Крото с группой сотрудников нашли спектрографическое подтверждение существования нового класса наноразмерных сред—фуллеренов. <...> В настоящее время наносреды в виде тончайшего порошка, наноструктуры в объемных образцах или экзотические материалы, известные каких-то 15–25 лет назад только в исследовательских лабораториях, все больше привлекают внимание промышленности и вызывают коммерческий интерес. <...> В данном учебном пособии рассмотрены термины и определения, используемые в настоящее время в отношении дисперсных сред, методы получения, исследования и аттестации ультрадисперсных и наноразмерных материалов, а также способы их хранения, пассивации и транспортировки. <...> В том случае, когда структурные и морфологические элементы материала имеют размеры от 10–8 до 10–9 м, для его определения используются такие понятия, как наноматериалы, нанокристаллы, наночастицы, нанокомпозиты, нанофазы, наноразмерные среды, а также кластеры, микрокластеры; малые, ультрамалые, коллоидные и субколлоидные частицы; ультрадисперсные, высокодисперсные, субмикрокристаллические, ультратонкие порошки. <...> К сожалению, по сей день нет устоявшейся и общепринятой терминологии в области дисперсных сред. <...> Для того чтобы разобраться в понятиях и определениях наноразмерных материалов, необходимо рассмотреть всю совокупность дисперсных систем и их классификации. <...> Для порошков, синтезированных в плазме, используется следующая классификация: наноразмерные (нанокристаллические, ультрадисперсные) — от 1 до 30–50 нм, высокодисперсные (субмикрокристаллические) — от 30–50 до 100–500 нм, микронные (крупнокристаллические <...>
Наноматериалы.pdf
В.В. Лёвина, Э.Л. Дзидзигури
НАНОМАТЕРИАЛЫ
Д.И. Рыжонков,
Учебное пособие
6е издание, электронное
Москва
Лаборатория знаний
2021
Стр.2
УДК 539.21
ББК 22.36+22.37+30.37
Р93
С е р и я о с н о в а н а в 2006 г.
Рыжонков Д. И.
Р93 Наноматериалы : учебное пособие / Д. И. Рыжонков,
В. В. Лёвина, Э. Л. Дзидзигури. — 6-е изд., электрон. — М. : Лаборатория
знаний, 2021. — 368 с. — (Нанотехнологии). — Систем.
требования: Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул.
экрана. — Текст : электронный.
ISBN 978-5-93208-550-9
Рассмотрены различные методы получения ультрадисперсных наноматериалов
— механические, физические, химические, биологические. Обобщены
современные представления об электрических, магнитных, тепловых,
оптических, диффузионных, химических и механических свойствах
наноматериалов. Подчеркнута и продемонстрирована зависимость этих
свойств от структуры материала и геометрических размеров наночастиц.
Значительное внимание уделено вопросам хранения и транспортировки
наноматериалов.
Для студентов, обучающихся по специальностям «Физикохимия
процессов и материалов», «Наноматериалы», «Порошковая металлургия,
композиционные материалы, покрытия», преподавателей, аспирантов,
слушателей курсов повышения квалификации.
УДК 539.21
ББК 22.36+22.37+30.37
Деривативное издание на основе печатного аналога: Наноматериалы :
учебное пособие / Д. И. Рыжонков, В. В. Лёвина, Э. Л. Дзидзигури. — 2-е
изд. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. — 365 с. : ил. — (Нанотехнологии).
— ISBN 978-5-9963-0345-8.
В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений,
установленных техническими средствами защиты авторских прав,
правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков
или выплаты компенсации
ISBN 978-5-93208-550-9
© Лаборатория знаний, 2015
Стр.3
Оглавление
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1. Классификация дисперсных систем . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1. Классификация по агрегатному состоянию . . . . . . . . 8
1.2. Классификация по размерам . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3. Классификация по мерности . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2. Способы получения наноразмерных материалов . . . . . 18
2.1. Методы механического диспергирования. . . . . . . . . 20
2.2. Методы физического диспергирования . . . . . . . . . . 37
2.3. Методы химического диспергирования . . . . . . . . . . 53
2.4. Биологические подходы к получению
наноразмерных материалов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
2.5. Способы консолидации наноразмерных порошков . . 77
3. Физико-химические основы получения
наноструктурных материалов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.1. Формирование наноматериалов
по механизму «снизу-вверх» . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.2. Формирование наноматериалов по механизму
«сверху-вниз» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4. Размерные зависимости свойств наноматериалов . . . 106
4.1. Особенности термодинамических свойств
наносред . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
4.2. Структура наноразмерных материалов . . . . . . . . . 122
4.3. Характеристики дисперсности наноматериалов . . . 136
4.4. Поверхность, границы, морфология
наноматериалов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
4.5. Электрические свойства наноматериалов . . . . . . . . 167
Стр.365
Оглавление
365
4.6. Ферромагнитные характеристики
наноматериалов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
4.7. Особенности тепловых свойств наноматериалов . . 196
4.8. Оптические характеристики наносред . . . . . . . . . 209
4.9. Диффузия в наноматериалах . . . . . . . . . . . . . . . 228
4.10. Химические свойства наноматериалов . . . . . . . . . 244
4.11. Механические характеристики дисперсных
сред . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
5. Методы изучения свойств наноматериалов . . . . . . . . 284
5.1. Исследование размерных характеристик . . . . . . . . 284
5.2. Определение элементного состава . . . . . . . . . . . . . 302
5.3. Определение фазового состава . . . . . . . . . . . . . . . 313
5.4. Методы изучения поверхности . . . . . . . . . . . . . . . 318
6. Использование наноматериалов в практической
деятельности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
6.1. Применение наноматериалов
в промышленности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
6.2. Использование наноматериалов в биологии
и медицине . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
Приложение. Пассивация, хранение
и транспортировка наноматериалов . . . . . . . . . . . . . 345
П.1. Способы защиты наноматериалов от внешних
воздействий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
П.2. Некоторые аспекты транспортировки . . . . . . . . . 352
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
Стр.366