IMGW11

3. OTRZYMYWANIE NANOMATERJALÓW

Nanomatcriały są wytwarzane na i wiecie w laboratoriach naukowych od około połowy lat osiemdziesiątych, między innymi w post Ki proszków, cienkich warstw lub izolowanych (nanomctrycznych) cząstek przy wykorzystaniu metod mechanicznych, fizycznych lub chemicznych, jak np.fl-19]:

-    procesy wykorzystujące generowanie dużej liczby defektów struktury kry* sfaliczncj (dyslokacji, granic ziaren itp.) w materiałach polikrystalicznych w wyniku dużego stopnia odkształcenia plastycznego. Obejmują one procesy mechanicznej syntezy i wysokoenergetycznego rozdrabniania oraz wyciskanie, ścinanie lub napromieniowywanie cząstkami o dużej energii,

■    procesy krystalizacji z metastabilnych lub niestabilnych faz skondensowanych metodami, takimi jak: krystalizacja z cieczy przechłodzonych przez szybkie chłodzenie, krystalizacja materiałów amorficznych lub wydzielanie z przesyconych roztworów stałych.

■    procesy osadzania atomów lub cząstek technikami; PVD (Physicał Yapour Dcposiiion) oraz CVD (Chemical Vapour Deposilian),

-    proces zol-żel,

-    procesy otrzymywania nanomctrycznych. izolowanych cząstek metodami: osadzania z fazy gazowej, rozkładu związków chemicznych łub wydzielania z roztworów.

(Szerokie zastosowanie nanomateriafów wymaga przede wszystkim niskich kosztów ich wytwarzania. Należy zaznaczyć, że wybór metody wytwarzania nanomateriałów nie tylko decyduje o kosztach wytwarzania, ale przede wszystkim wpływa na właściwości fizyczne, chemiczne i mechaniczne wyprodukowanego materiału. Dotychczasowe badania własne udowodniły, że w przypadku proszków wytworzonych z tego samego surowca wyjściowego właściwości mogą różnić się znacznie w zależności od zastosowanej metodg) Poniżej opisano szczegółowo proces mechanicznej syntezy z uwagi na niskie koszty wytwarzania. Metoda U jest od kilku lat stosowana w Instytucie Inżynierii Materiałowej Politechniki Poznańskiej.

3.1. Mechaniczna synteza

jriechamczna synteza (- MA) jest nową metodą otrzymywania stopów [1-3, 8. 9, 12-16. 19). Proces ten powoduje rozdrobnienie mikrostruktury i generowanie dużąj liczby defektów. W wyniku tego struktura wyjściowa materiału staje się niestabilna 1 w zależności od uwarunkowań termodynamicznych powstały stop mon mieć charakter roztworu stałego, fazy międzymetalicznej, mieszaniny składników lub materiału amorficznego Proces MA przebiega w stanic stałym, podczas jego trwania podmawową rolę odgrywa mechanicznie indukowana reakcja pomiędzy proszkowymi składnikami stopu.