- •Содержание
- •Введение
- •Глава 1 особенности структуры и технологии наноразмерных объектов
- •1.1 Классификация вещественных объектов
- •1.1.1 Размерные классы частиц
- •1.1.2 Факторы, влияющие на свойства вещества
- •Риcунок 1.11 – Схема возникновения н-центра окраски в цгк типа NaCl
- •1.2 Методы получения низкоразмерных частиц
- •1.3 Модельные представления о структуре и габитусе наноразмерных частиц
- •1.3.1 Методологические подходы к описанию кристаллов
- •1.3.2 Правильные формы кристаллов и их описание
- •Общие простые формы кристаллов и кристаллографические индексы их граней (hkl)
- •Частные простые формы (грань (h 0 0))
- •Частные простые формы кристаллов с единичным направлением (исходная грань (h k 0)).
- •Частные простые формы кристаллов без единичного направления
- •1.3.3 Габитус наночастиц, полученных при диспергировании крупных кристаллов
- •1.4 Теоретическое описание структуры и габитуса наночастиц, полученных конденсированием
- •1.4.1 Шаровые упаковки как модели многоатомных структур
- •1.4.2 Атомные координации в полиэдрах плотнейших атомных упаковок
- •Радиусы координационных сфер и их числа заполнения для гцк-структур
- •Радиусы координационных сфер и их числа заполнения для гпу-структур
- •Радиусы координационных сфер и их числа заполнения для оцк-структур
- •1.4.3 Некристаллографическая симметрия габитуса наноразмерных атомных координационных полиэдров
- •1.4.4 Фуллереноподобные формы нанокристаллов
- •1.4.5 Габитусы наночастиц сложного состава
- •1.5 Структура и свойства наноразмерных частиц, применяемых в функциональном материаловедении
- •1.5.1 Структура и свойства наноразмерных металлических модификаторов функциональных материалов
- •Координационные числа (к) координационных сфер (n – ее номер) при плотнейшей шаровой упаковке
- •Основные параметры, необходимые для описания жидких кластеров металлов (z – порядковый номер, n – плотность атомов, ef – энергия Ферми, rw – радиус Вагнера-Зейтца, w – работа выхода)
- •1.5.2 Наноразмерные углеродсодержащие модификаторы*
- •Размеры кристаллических блоков в алмазосодержащих продуктах детонационного синтеза
- •Р исунок 1.66 – Термограммы tg (а) и dta (б) углеродных нанокластеров. Скорость нагрева 5оС/мин: 1 – удаг; 2 – уда
- •Фазовый состав наномодификаторов, полученных по технологии термолиза прекурсора в технологической среде
- •Характеристики модифицированных углеродных волокон [161]
- •1.5.3 Силикатные наноразмерные частицы
- •Кристаллографические индексы рефлексов (kl) и структурные амплитуды f(20) и f(850) кристалла мусковита при 20оС и после прогрева при 850оС соответственно
- •Характеристики ультрадисперсных керамик (ук), полученных плазмохимическим синтезом [179]
- •Характеристики ультрадисперсных керамик (ук) механохимического синтеза [177]
- •Характеристики ультрадисперсных оксинитридов плазмохимического синтеза [179-180]
- •Некоторые свойства природных и синтетических цеолитов
- •1.6 Заключение к главе 1
- •Глава 2 механизмы модифицирующего действия наноразмерных частиц в полимерных и олигомерных матрицах
- •2.1 Критерии оценки наноразмерности
- •2.1.1 Физические предпосылки к оценке наноразмерности частиц
- •2.1.2 Связь фононных характеристик с наноразмерностью
- •2.1.3 Теорема Блоха и наноразмерность
- •2.1.4 Дебаевская длина волны и максимальный наноразмер
- •2.1.5 Расчет максимального наноразмера на основании уравнения Шредингера
- •2.1.6 Определение предельных размеров частиц веществ с неразрушенными полимерными молекулами
- •2.1.7 Динамические модели кристалла Эйнштейна и Дебая
- •2.1.8 Расчетные значения максимальных размеров наночастиц одноэлементных веществ и некоторых соединений
- •Характеристические температуры ( ) и максимальные размерынанокристаллов некоторых веществ
- •Характеристические температуры и максимальные размеры нанокристаллов некоторых галогенидов
- •Температура Дебая и максимальный наноразмер полупроводников типов
- •Отношение температуры Дебая наночастиц к для объемной фазы некоторых металлов, r – размер частицы
- •Дебаевская температура и наноразмерный максимум одноэлементных веществ
- •2.1.9 Влияние размеров кристаллитов на их физические свойства
- •2.2 Особенности зарядового состояния наноразмерных частиц
- •2.2.1 Зарядовое состояние дисперсных частиц слоистых минералов
- •2.3 Зарядовое состояние металлических компонентов функциональных материалов и металлополимерных систем
- •2.3.1 Модельные представления о механизме модифицирования полимерных матриц нанокомпозиционными частицами
- •Зависимость размеров областей когерентного рассеяния (l ǻ) от массовой концентрации (с, мас.%) ультрадисперсного углерода (шихты)
- •Значения радиусов (r, ǻ) и относительных координационных чисел (окч) для композитов с различной массовой концентрацией (с, мас.%) наполнителя
- •2.4 Заключение к главе 2
Характеристики ультрадисперсных керамик (ук), полученных плазмохимическим синтезом [179]
Класс веще-ства |
Название и формула |
Средний размер частиц, нм |
Удельная поверх-ность, м2/г |
Фазо-вый состав |
Тип кристал-личес-кой решетки |
Плот-ность кг/м3 |
Тпл, К |
Оксиды |
Оксид алюминия Al2O3 Оксид титана TiO2 Оксид кремния SiO2 |
100
120
100 |
25-30
15-20
10-20 |
- Al2O3
- TiO2
- SiO2 |
Ромоэдри ческая
Тетраго-нальная
Гексаго- нальная |
3 990
3 840
2 655 |
2317
2123
1772 |
Нитри-ды
|
Нитрид алюминия AlN Нитрид титана TiN Нитрид кремния Si3N4 |
100
100
100 |
15-25
10-20
25-40 |
-
-
- Si3N4 |
Гексаго- нальная
Кубичес- кая
Гексаго-нальная |
3120
5430
2800 |
2703
3473
1873 |
Двойные оксиды |
Шпинель кобальта CoOxAl2O3 |
70 |
35-40 |
- Al2O3, CoO |
Кубичес- кая |
4400 |
1960 |
Таблица 1.19
Характеристики ультрадисперсных керамик (ук) механохимического синтеза [177]
Класс веще-ства |
Название и формула |
Средний размер частиц, нм |
Удель-ная поверх-ность, м2/г |
Фазо-вый состав |
Тип кристал-личе-ской решетки |
Плот-ность кг/м3 |
Тпл, К |
Оксиды |
Оксид хрома Gr2O3 Оксид циркония ZrO2 |
100
100 |
35-40
45-50 |
- Gr2O3
- CrO2 |
Триго- нальная
Гексаго-нальная |
5210
6010 |
2613
2873 |
Двойные оксиды |
Шпинель магния MgxAl2O3 Шпинель меди CuOxAl2O3 |
100
100 |
180
40-50 |
-
- |
Кубичес- кая
Кубичес- кая |
3600
5000 |
2408
2140 |
Тройной оксид |
Кордиерит MgOxAl2O3 XSiO2 |
100
|
45-55 |
- |
Гексаго-нальная |
2650 |
1708 |
Аномально высокая удельная поверхность цеолитов, достигающая значение от 100 до 900 м2/г (табл. 1.21), предполагает их активное влияние на структуру окружающих матриц.
Таблица 1.20