По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 620.18

Наноматериалы и наноустройства на их основе

Матренин С.В. Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, пр-т Ленина, д. 30; e-mail: tpu@tpu.ru
Овечкин Б.Б. Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, пр-т Ленина, д. 30; e-mail: tpu@tpu.ru

Такие научно-технические направления, как электроника и компьютерные технологии, биотехнологии и нанотехнологии, обеспечивают научно-технический прогресс первой половины XXI в. Нанотехнологии, как ожидается, станут основной движущей силой научно-технического развития в 2045–2055 гг. При этом существуют прогнозы, что объемные наноматериалы могут найти применение практически в любом секторе производства с повышенными требованиями к показателям прочности, ударной вязкости, усталостной выносливости, а также к функциональным показателям, определяющим магнитные свойства, повышенную упругость, память формы и др. К примеру, титановые наноматериалы и никелид титана перспективны для применения в медицине вследствие их полной биосовместимости с живой тканью организма. По имеющимся прогнозам, в ближайшее время будут разработаны конструкционные и специальные функциональные наноматериалы с уровнем прочностных и других физико-химических свойств, превышающим в 2–3 раза уровень лучших существующих видов материалов, применяемых в авиакосмической, электротехнической, электронной, инструментальной промышленности и др.

Литература:

1. Наноматериалы. Нанотехнологии. Наносистемная техника. Мировые достижения за 2005 г.: сборник / Под ред. П.П. Мальцева. — М., 2006.

2. Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований / Под ред. М.К. Роко [и др.]. Пер. с англ. — М.: Мир, 2002.

3. Новые материалы / Под ред. Ю.С. Карабасова. — М.: МИСИС, 2002.

4. Пуле Ч., Оуэне Ф. Нанотехнологии. — М.: Техносфера, 2005.

5. Ремпель А.А. Нанотехнологии, свойства и применение наноструктурированных материалов // Успехи химии. — 2007. — Т. 76. — № 5.

6. Рит М. Наноконструирование в науке и технике. Введение в мир нанорасчета. — М.; Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005.

7. Сабуров В.П., Черепанов А.Н., Жуков М.Ф. [и др.]. Плазмохимический синтез ультрадисперсных порошков и их применение для модифицирования металлов и сплавов. — Новосибирск: Наука, 1995.

8. Степанов Ю.Н. Закономерности объединения наночастиц при их флуктуационном плавлении на начальной стадии спекания // Российские нанотехнологии. — 2007. — Т. 2. — № 1–2.

9. Стороженко П.А., Гусейнов Ш.Л., Малашин С.И. Нанодисперсные порошки: методы получения и способы практического применения // Российские нанотехнологии. — 2009. — Т. 4. — № 1–2.

10. Третьяков Ю.Д. Проблема развития нанотехнологий в России и за рубежом // Вестник Российской академии наук. — 2007. — Т. 77. — № 1.

11. Шевченко В.Я. О терминологии: наночастицы, наносистемы, нанокомпозиты, нанотехнологии // Микросистемная техника. — 2004. — № 9.

Окончание. Начало в № 5–6/2017

Твердые сплавы (дисперсные композиты) на основе карбида вольфрама и кобальта используют для изготовления:

— миниатюрных сверл для сверления печатных (схемных) плат;

— горно-обрабатывающего инструмента: бурильных молотков, перфораторов;

— режущего инструмента для обработки труднообрабатываемых материалов: металла (чугуна, сплавов Al-Si), пластика и дерева;

— штампов, пресс-форм, фильер, плашек;

— износостойких деталей и покрытий с высоким уровнем физико-механических свойств наноматериалов, что позволяет использовать их в качестве износостойких материалов для изготовления сопрягающихся деталей — пар трения.

Электроконтактные материалы. Электроконтакты из медных порошков с повышенной твердостью и износостойкостью без снижения электропроводности. Применение оксидов (Ag-ZnO) снижает стоимость изделий на 35–40 %.

Магнитные композиционные наноматериалы. Такого типа материалы, состоящие из магнитных металлических наночастиц с размерами 3–5 нм, стабилизированных поверхностно-активных веществ (ПАВ) или полимерной матрицей, получают методами термодеструкции и восстановления металлсодержащих соединений в растворах, в объеме и на поверхности полимерных матриц.

Композиционный материал, состоящий из микрогранул политетрафторэтилена, на поверхности которых иммобилизованы наночастицы палладия (размером 5,5 нм), является активным катализатором реакции Сузуки и ряда других реакций с участием этого металла.

Реакция Сузуки — органическая реакция арил- и винилборных кислот с арил- или винилгалогенидами, катализируемая комплексами Pd. Данная реакция широко используется в препаративной органической химии для получения полиолефинов, стиролов, а также замещенных бифенилов.

Композиционные порошки создаются для нанесения износостойких, антикоррозионных и защитных покрытий, абразивных и полирующих композиционных материалов с использованием нанопорошков.

Для Цитирования:
Матренин С.В., Овечкин Б.Б., Наноматериалы и наноустройства на их основе. Управление качеством. 2017;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: