WYBRANE TECHNIKI WYTWARZANIA NANOMATERIAŁÓW Agnieszka Kopia

Статус: НОВИЙ

Факультет: Інженерія матеріалів

Завдяки сучасним досягненням нанотехнологій останніми роками електроніка, автоматизація та інформатика швидко розвиваються. Монографія є відповіддю на інтерес до нанотехнологій та наноматеріалів як матеріалів із незвичайними властивостями, що є наслідком їхньої структури, розробленої та контрольованої на нанометричному рівні.

У статті подано основні визначення наноматеріалів, методи їх класифікації в відповідно до критеріїв зменшення їх характерних розмірів і обговорює обрані методи виробництва наноматеріалів, а також перетворення, що відбуваються в матеріалах, що призводять до отримання нанометричної структури. Поділ представлених методів базується на розрізненні двох основних концепцій щодо методів отримання наноматеріалів - шляхом подрібнення (методи зверху вниз) і шляхом нарощування з нуля (методи знизу вгору). У першій групі детально розглядаються такі методи, як: механічний синтез, реактивне подрібнення, метод HDDR (гідрування сплаву та десорбція водню зі сплаву), літографія та фотолітографія, велика пластична деформація та лазерна деформація. У другій групі були охарактеризовані наступні методи: золь-гель, хімічні методи отримання наночастинок, атомно-шарове осадження (ALD), хімічне (CVD) та фізичне (PVD) осадження з парової фази, електронно-променеве напилення, магнетронне напилення, іонно-променеве напилення. осадження, осадження за допомогою лазерного випромінювання, осадження за допомогою електронного променя, наноелектроосадження, методи епітаксіального росту та іонні методи. вплив на середовище розпилених наноматеріалів і використання готових продуктів на основі наноматеріалів. Інформацію доповнюють дані зі звітів ЄС про такі загрози та дорожні карти щодо механізмів, що викликають загрози.

Монографія призначена для студентів та аспірантів за спеціальностями: інженерія матеріалів, фізика з інженерією матеріалів , фізична хімія та фізика твердого тіла .

Зміст

Резюме..5

Резюме..6

Передмова..7

1. Вступ..9

1.1. Визначення..9

1.2. Будова наноматеріалів ..13

2. Поділ методів отримання наноматеріалів..15

3. Низхідні процеси, що використовуються для виробництва наноматеріалів..17

3.1. Механічний синтез..17

3.2. Реактивне фрезерування ..26

3.3. Метод HDDR ..30

3.4. Літографія..32

3.5. Методи сильної пластичної деформації (SPD)..41

3.5.1. Кутове пресування каналу (ECAP) ..42

3.5.2. Гідростатична екструзія (HE) ..46

3.5.3. Метод скручування під високим тиском – скручування під високим тиском (HPT) ..48

3.5.4. .5 . Екструзія скручування (TE) ..52

3.6. Процес лазерної деформації – лазерне дробове уточнення (LSP) ..54

4. Процеси знизу вверх..584.1.Золь-гель метод..584.2.Хімічні методи отримання наночастинок..66

4.2.1. Відновлення в розчині..674.2.2. Відновлення мікроемульсії...69

44.3. Метод атомно-шарового осадження (ALD)...73

4.4. Метод хімічного осадження з газової фази (Chemical Vapor Deposition - CVD)...75

4.5. Метод фізичного осадження покриттів з газової фази - Physical Vapor Deposition (PVD) ..81

4.5.1. Електронно-променеве напилення - електронне променеве фізичне осадження з парової фази (EB -PVD)..85

4.5.2. Магнетронне розпилення ..874.5.3.Осадження за допомогою іонного пучка (IBSD) ..91

4.5.4.Імпульсне лазерне осадження (PLD) ..92

4.5.5.Осадження нанесення покриттів імпульсним електронним пучком - Pulsed Electron Deposition (PED)... 1014.6.Наноелектроосадження.. 105

4.7. Методи епітаксійного вирощування.. 112

4.7.1. Епітаксійне вирощування тонких плівок з молекулярних пучків - Molecular Beam Epitaxy (MBE)... 113

4.7.2. Епітаксійне вирощування тонкі плівки з газової фази - парофазова епітаксія (VPE) .. 114

4.7.3. Епітаксійне зростання тонких плівок з рідкої фази - рідкофазова епітаксія гірудина (LPE) .. 116

4.8. Іонні технології.. 117

5. Загрози для людини та навколишнього середовища внаслідок використання наноматеріалів.. 123

Література.. 129