МӨЖ №2.5 Наноматериалдарды алудың химиялық, физикалық және

Әдіс 
тобы нанобөлшектер 
негізінде 
наноматериалдар 
мен 
нанокомпозиттер алуға мүмкіндік береді (механохимиялық ұсақтау, газ 
фазасынан конденсация, плазмохимиялық әдістер және т.б.) 
Дисперсия және атомдардан құру арқылы алынған бірдей мөлшердегі 
нанобөлшектердің құрылымы әр түрлі болуы мүмкін. Бірінші жағдайда 
бөлшектердің құрылымы алғашқы үлгінің құрылымын сақтайды. Атомдардың 
бірігуінен алынған нанобөлшектер атомдардың кеңістіктік орналасуының әр 
түрлі болуы мүмкін. Мысалы, 2-4 нм өлшемінде тор параметрінің төмендеуі 
байқалады 
Физикалық әдістер. 
1. Плазмалық бүрку: плазма, анод, магнетрон және т.б. субстратқа түскен 
немесе реакция аймағынан алшақтатылған, мысалы газ ағыны арқылы жүретін 
газ ортасын құру әдісіне байланысты. 
2. Ионды сәулелік эпитаксия. 
3. Газды фазалық тығыздау. 
4. Лазерлік буландыру әдістері. 
5. Басқарылатын кристалдану. 
6. Дисперсия және ұнтақтау. 
7. Пластикалық деформация. 
Металл нанобөлшектерін алудың негізгі әдістерінің бірі инертті газ 
ағынына металдың булануын, содан кейін белгілі бір температурада камерада 
конденсациялануымен үйлесуіне негізделген процесс болып табылады. 
Булану төмен температуралы плазма, молекулалық сәулелер және 
газдың булануы, катодтың шашырауы, соққы толқыны, электрлік жарылыс, 
лазерлік электродисперсия, дыбыстан тез ұшу, механикалық дисперсияның әр 
түрлі әдістерімен жүреді. 
Бастапқыда бастапқы материал қолайлы қыздыру әдістерін қолданып 
буланады. Булар инертті газ ағынының үлкен мөлшерімен сұйылтылған. 
Әдетте аргон немесе ксенон қолданылады. Алынған бу-газ қоспасы төмен 
температураға дейін салқындатылған (әдетте 4-77 К) үлгі бетіне (субстрат) 
бағытталған. Субстрат бетінде нанобөлшектердің пайда болуы - бұл бірқатар 
факторларға байланысты тепе-теңдік емес процесс, мысалы: салқындатылған 
субстрат температурасы, инертті газбен сұйылту дәрежесі, субстрат бетіне 
жету жылдамдығы, жылдамдық конденсация және т.б. Салқындатылған бетке 
бірнеше заттарды конденсациялау әдісімен нанобөлшектерді алу олардың 
құрамына әр түрлі қоспаларды оңай енгізуге мүмкіндік береді, ал бақыланатын 
қыздыру процесінде нанобөлшектердің қозғалғыштығын арттырады, бірқатар 
жаңа және ерекше химиялық синтездер жүргізілуі мүмкін. 
Наноқұрылымды материалдарды химиялық конденсация әдісімен 
синтездеу үшін бірқатар арнайы криореакторлар жасалған. Ресей 
Федерациясында, АҚШ пен Жапонияда құрылған криореакторлар 
катализатор, ферромагнетик, пленка материалдары және коррозияға қарсы 
жабын ретінде қолданылатын наноматериалдар шығарады. Мысалы, 
қондырғылардың бірінде вакуумда екі металл буланып, сұйық азотпен 

салқындатылған субстратқа конденсацияланады. Алынған конденсат жоғары 
қысыммен басылып, биметалды нанокомпозитке айналады. 
Плазма тұндыру қондырғысында металл қосылыстары инертті газбен 
бірге плазма аймағына енгізіледі. Плазма аймағында нанобөлшектер түзіледі, 
олар плазмалық аймақтан шыққан кезде органикалық мономермен байланысқа 
түсіп, оксидтердің, нитридтердің және металл карбидтердің полимерлі-
тұрақтандырылған нанобөлшектерін құрайды. 
Ионды сәулелерді имплантациялау әдістері гетероқұрылымдар деп аталатын 
кванттық нүктелерден реттелген наноқұрылымдар шығарады. Мұндай 
гетероқұрылымдарды датчиктер, логикалық құрылғылар және жаңа буын 
лазер көздері ретінде пайдалануға болады. 
Ионды-сәулелік имплантация құрылғыларында кванттық нүктелер 
жүйесі инертті материал қабатымен жабылады, содан кейін қайтадан екінші 
қабаттың негізгі белсенді материалы қолданылады. Бұл екінші қабатта 
белсенді материалдың бірінші қабатындағы позициямен байланысты 
кванттық нүктелердің өздігінен жиналуы орын алады. Бірнеше тұндыру 
қажетті гетероструктураға әкеледі. 
Наноматериалдардың газ-фазалық өндірісінде тигель-буландырғыштан 
металл бөлшектері сүзгіге бағытталады, олар газ ағынымен жойылады. 
Тығыздау 
нәтижесінде 
- 
нанобөлшектерді 
үлкейту, 
наноқуатты 
материалдарды сериялы өндіру мүмкін болады. 
Буландырудың лазерлік әдісін қолданған кезде импульсті немесе үздіксіз 
режимдерде жұмыс істейтін әр түрлі бөлшектерді қаптау үшін әр түрлі 
лазерлер қолданылады. 
Наноматериалдарды жанар газдың (сутегі-оттегі) немесе электродсыз жоғары 
жиілікті немесе электродты разрядтың плазмасынан өңделген материалдың 
ультра жеңіл ұнтағын («ұнтақ») жаңартылған Вернель әдісімен алуға болады. 
. Жалында метал оксидтерінің нанобөлшектері пайда болады, олар 
салқындатылған субстратқа ұнтақ түрінде (~ 50 нм) қойылады. Осы 
технологияның негізінде қаттылығы жағынан алмаздан кем түспейтін 
жабындар алынды, олар кесу беттерінің тозуға төзімділігін, олардың ыстыққа 
төзімділігі мен коррозияға төзімділігін күрт арттырады. 

жүктеу/скачать 0,98 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: