Бардаханов С.П. Чакин И.К. Гапоненко В.Р. Хартаева Э.Ч.
Производство тонкодисперных порошков и их свойства
Reporter: Хартаева Э.Ч.
В настоящее время нанопорошки используются для создания для наноструктурированных современных и перспективных материалов. Авторами с 1992 года развивается метод производства нанопорошков путем испарения твердых исходных веществ промышленным ускорителем электронов мощностью до 100 кВт и энергией 1,4 МэВ с последующим охлаждением высокотемпературного пара и конденсацией вещества в виде очень малых частиц (наночастиц), которые затем ссоставляют наноразмерные порошки.
Метод универсален для широкого спектра простых материалов, нанопорошок производится в одну стадию, технология позволяет контролировать основные параметры готовой продукции и является экологически чистой. Основные преимущества: технология позволяет получать наночастицы в диапазоне от 15 до 200 нм с узким распределением частиц по размерам; поскольку в технологии не используются химические процессы, чистота продукта определяется только чистотой твердого исходного материала; есть широкие возможности для модификации поверхности и внутренней структуры частиц.
Некоторые нанопорошки производятся в больших объемах на опытно-промышленной установке.
До настоящего времени были получены следующие вещества: ОКСИДЫ - SiO2, SiO, MgO, Al2O3, TiO2, Y2O3, Gd2O3, Cu2O, оксиды железа, оксиды вольфрама (в частности, WO3) и молибдена (различные типы), Bi2O3, ZnO, МЕТАЛЛЫ - W, Та, Мо, Со, Al, Fe, Ni, Ag, Cu, Bi и некоторые другие, в разных атмосферах; ПОЛУПРОВОДНИКИ - Si в азоте и аргоне, наночастицы и нанопроволоки и др .; НИТРИДЫ - AlN, TiN, в том числе в виде наностержней; КАРБИДЫ - SiC, в том числе в виде нанопроволоки, WC; углеродные фуллерены и углеродные одностенные и многостенные нанотрубки; ядро-оболочка из неорганических композитных наночастиц; и другие вещества в различных газовых атмосферах.
Результаты исследований показывают, что нанопорошки обладают уникальными свойствами. Они испытывались и испытываются в различных областях применения. Технология может быть использована для производства порошков в микронном диапазоне.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Правительства Новосибирской области (грант р_а №19-43-540013). Частично исследование проводилось в рамках Программы фундаментальных научных исследований Российских государственных академий наук (2013–2020 годы, проект № АААА-А17-117030610128-8, 0323-2019-0008). Эксперименты выполнялись с использованием промышленного ускорителя электронов ЭЛВ-6 в Институте ядерной физики (УНУ ЭЛВ-6).
To reports list