Все сделано качественно
Информация о работе
Подробнее о работе
Реферат по нанотехнологиям и их развитию. Физика. Применение.
- 38 страниц
- 2010 год
- 499 просмотров
- 1 покупка
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
В последнее десятилетие большое внимание специалистов, занимаю-щихся созданием и исследованием новых материалов - физиков, материаловедов, механиков, - вызвали наноструктурные материалы (НСМ). Эти материалы обладают уникальной структурой и свойствами, многие из которых имеют непосредственный практический интерес. В наноструктурных материалах часто изменяются фундаментальные, обычно структурно-нечувствительные характеристики, такие как упругие модули, температуры Кюри и Дебая, намагниченность насыщения и др. Это открывает перспективы улучшения существующих и создания принципиально новых конструкционных и функциональных материалов.
Введение……………………………………………………………………3
1. Становление науки наноматериаловеде-ние..…...……………………..6
2. Физические причины специфики наночастиц и наноматериа-лов…..15
3. Получение наноструктурных материа-лов…………………………....22
3.1. Наночастицы и нанопорошки.............................................................26
3.2. Объемные наноструктурированные материа-лы……………………28
Заключе-ние………………………………………………………………..36
Список литерату-ры……………………………………………………….38
2 Физические причины специфики наночастиц и наноматериалов
Существует множество причин специфического поведения нанообъектов и наноструктур [2]. Некоторые, наиболее важные для наноматериаловедения приведены в таб.2.
Таблица 2 - Причины специфического поведения нанообъектов и наноструктур
Большая доля приповерхностных атомов на границе по отношению к объемной доле.
Низкие координационные числа атомов на поверхности, в углах ступенек, уступов.
Очистка объема от дефектов силами изображения, линейного и поверхностного натяжения.
Размерные эффекты, обусловленные рассеянием, рекомбинацией и отражениям по границам.
Реконструкция поверхности. Самоорганизация, самосборка.
Характерный размер наночастицы R сопоставим с размером зародыша новой фазы, домена.
Появление квантовых закономерностей, в частности, размерного квантования в наноразмерных системах.
Поверхностные состояния электронов: локальные уровни, обусловленные дефектами структуры.
...
3 Получение наноструктурных материалов
Вследствие чего и как родилась потребность выделить наноматериаловедение из традиционного спектра наук о свойствах материалов вообще? Почему это стало особенно интересно и актуально в последнее десятилетие? Что нового появилось в подходах к дизайну самих материалов? Каковы перспективы и уже сложившиеся области их применения? Постараемся ответить на эти вопросы в этом разделе.
В течение многих веков принципиальной основой материаловедения служили три фундаментальных положения: свойства материала определяют, главным образом:
а) химический состав;
б) реальная структура (т. е. дальний и ближний порядок в расположении атомов, а также номенклатура дефектов);
в) температура.
В последние десятилетия к ним добавился характерный размер частицы или элемента структуры. Отчасти это объясняет некоторые причины и мотивации появления отдельной дисциплины «Наноматериаловедение» и ее основные отличительные особенности.
...
3.1. Наночастицы и нанопорошки
Мир наночастиц велик и разнообразен. Они могут быть изолированными или окруженными газообразной, жидкой или твердой средой; иметь равноосную форму, близкую к сфере или многограннику, форму чешуек, стержней, колец и различных комбинаций. Их находят в космосе, во льдах Гренландии, минералах, органических и биологических материалах и живых организмах. Они могут непреднамеренно создаваться человеком в результате производственной деятельности (при сжигании топлива, электродуговой и лазерной сварке, в химико-технологических процессах и др.) или конструироваться и производиться специально.
Перечислим и кратко охарактеризуем наиболее распространенные способы искусственного синтезирования и выделения наночастиц из нарабатываемого продукта. Все их можно объединить в три группы: физические, химические и биологические (о последних см. соответствующий пункт). Иногда используют и различные комбинации этих методов.
...
3.2. Объемные наноструктурированные материалы
Существует несколько принципиально отличающихся подходов к созданию объемных наноструктурированных сред: компактирование порошков, кристаллизация аморфных сплавов, интенсивная пластическая Деформация объемных образцов, выращивание их на подложке из паровой или жидкой фазы и некоторые другие [1]. В зависимости от геометрии исходных компонентов, характера приложенной нагрузки и, отчасти, процессов рекристаллизации могут получаться морфологически различные структуры. Наиболее полную их классификацию дал известный специалист в области наноматериалов Гляйтер (рис. 9). Она охватывает структуры, получаемые самыми разными методами [5].
Рис. 9.
...
Заключение
Прогресс, достигнутый в получении объемных НСМ методами интенсивной пластической деформации и в понимании их деформационных механизмов, позволяет лучше представить перспективы использования наноматериалов для конструкционных и функциональных применений.
Структура НСМ, полученных методами ИПД, является комплексной и тесно связана с техническими параметрами обработки, ее маршрутами и режимами. Формирование специфичных наноструктур (например, с бимодальным распределением зерен или ультрамелкими зернами с большеугловыми и неравновесными границами) может обеспечивать уникальное сочетание физико-механических свойств, таких как очень высокая прочность и пластичность, высокая усталостная долговечность, износостойкость. Эти свойства особенно важны для наноструктурных металлов и сплавов, которые образуют новое поколение перспективных конструкционных и функциональных материалов.
Нанотехнологическая революция набирает темпы во всем мире.
...
Список литературы
1. Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. - М.: Логос, 2000, - 272 с.
2. Перспективные материалы. Структура и методы исследования. Учеб. пособие / Под ред. Д.Л. Мерсона. ТГУ, МИСиС, 2006 - 536 с.
3. Перспективные материалы, том II: конструкционные материалы и методы управления их качеством. Учеб. пособие / Под ред. Д.Л. Мерсона. ТГУ, МИСиС, 2007. - 536 с.
4. П. Харрис. Углеродные нанотрубы и родственные структуры / (перевод с англ. под редакцией Л.А.Чернозатонского). – М.: Техносфера, 2003. – 336с.
5. H. Gleiter. Nanostructured materials: basic concepts in Materials Science. 1989. – Vol.33.-P.223-315.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
