納米工藝在冶金中的主要應用,!

  1.納米工藝的目標

  實際的納米工藝計劃解決2個主要問題。

  首先,,它們可能使設備和儀器進一步微型化。特別是借助不同組織或用噴涂獲得極薄的薄膜,,可以在很小的體積內形成要求的性能,。移動電話就是很好的例子。這些多功能設備能進行攝像和攝影,,進行聲波記錄等,。納米工藝在醫(yī)學中的任務同樣重要,。有可能制造新一代的診斷儀器:微型傳感器,甚至特定類型的微型計算機,。它們能移動到人體內,,以便傳遞內部器官狀態(tài)最準確可靠的信息。應用藥劑的納米脈沖和納米劑量,,預示著成功醫(yī)治最復雜的和現(xiàn)今的不治之癥,。

  尺寸效應在電子學和光學儀器中會產生巨大優(yōu)勢。航天和航空技術裝備應用納米材料和納米工藝很有前景,。因為,,這些地方設備的重量和尺寸問題具有決定意義。

  第2個任務是獲得具有全新性能的材料,,它們是用傳統(tǒng)方法不能獲得的,。表面、晶間及相間界面,,對于很小尺寸的致密微?;蛳啵鹬貏e重要的作用,。它們可能占總體積的50%,,甚至占物質的主要重量。在許多情況下,,微?;蚣{米晶體的發(fā)達表面,會在質量上產生新的物理,、化學和力學性能,。納米微粒組成的材料,特別是在一定的條件下,,顯示出全新的導電,、磁性、光學及其他特性,。例如,,納米粉末開始自然發(fā)光,另外與周圍環(huán)境相互作用,,甚至能改變自己相成分,。借助納米工藝可以目標明確地利用性能的這種突變效應。

  2.納米工藝發(fā)展

  采用常規(guī)的工藝也可以獲得納米效應,。例如,,俄羅斯科學院固體物理研究所用大的總壓下量多次軋制方法,獲得由幾千層極?。?0nm)層組成的,、銅和鈮復層帶材試樣,具有極好的超導性能,。由此可以得出結論:現(xiàn)代冶金設備(軋機,、熱處理爐等)能獲得納米材料產品。

  生產的納米產品有80%以上是納米粉末,。在20世紀50年代,,就已經開始得到應用,在采用“納米”術語前稱為超細度粉末,。在俄羅斯,,首先是М、И,、特魯索夫等對這方面的發(fā)展作出了強有力的貢獻,。他們在制造钚的工藝過程中能夠獲得小于100nm的微粒。

  現(xiàn)代納米材料可以分成幾類:納米晶組成的物質,;很小厚度的納米表層,;納米尺寸微粒組成的納米粉末。這不是現(xiàn)代納米材料的全部類型,。

  應指出具有很小尺寸,,即小于100nm,不是確定某一具體工藝為納米工藝的充分理由,。在很久以前,,納米工藝就已得到應用。在中世紀制造帶彩色繪畫的玻璃時,,使用添加超細度金屬微粒的方法,,達到改變玻璃顏色的目的。神奇的大馬士革鋼獨特的性能,,應歸功于按一定制度鍛造產生的納米組織,;而著名的金箔實質就是由實體材料制成納米薄膜鍍層。目前使用術語“納米組織材料”,,表示這種材料成分中有相應尺寸的微?;蚱渌M織元素(不必是晶粒)。例如,,在高速切削鋼中,,形式上也可以說是納米微粒的超細碳化物保證了強化效應。然而,,性能的變化,,顯然才是某種材料和工藝可以確定為“納米”的決定標準。