Карбидная нанопленка или нанонить и способ их получения


 


Владельцы патента RU 2513555:

Староверов Николай Евгеньевич (RU)

Изобретение относится к получению наноструктур. Содержащую карбид наноструктуру получают осаждением на основу нанослоя металла или неметалла, или их окислов и последующей карбидизацией путем обработки в угарном газе в присутствии угля или сажи при температуре 1400-1500°С. Обеспечивается получение карбидной нанонити или нанопленки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 пр.

 

Изобретение относится к нанотехнологиям и предназначено для получения карбидной трубчатой или комбинированной нити, пленки или ленты (разница только в ширине) нанотолщины.

Известен способ получения карбидосодержащей наноструктуры в виде нанопленки, которая содержит карбид вольфрама в слое нанотолщины, включающий нанесение вольфрамсодержащей пленки на подложку и карботермический синтез (RU 2430017 C2, МПК С01В 31/34, В82В 1/00, 27.09.2011).

Задачей изобретения является получение карбидсодержащих наноструктур.

Технический результат заключается в получении карбидсодержащих наноструктур в виде нанопленки или нанонити.

Карбидная нанопленка или нанонить - это состоящая из карбидов металлов и некоторых неметаллов структура в слое нанотолщины.

Способ получения содержащей карбид наноструктуры включает осаждение на основу слоя нанотолщины и последующую карбидизацию, при этом на основу осаждают слой металла или неметалла или их окислов, а карбидизацию осуществляют путем обработки в угарном газе в присутствии угля или сажи при температуре 1400-1500°С.

Если материал осажденного слоя имеет меньшую температуру плавления, то подъем температуры следует вести плавно. Тогда постепенно образующийся карбид возьмет на себя функцию прочности и позволит повысить температуру процесса выше температуры плавления материала осажденного слоя.

Для контакта с сажей осажденный слой может пропускаться через коптящее пламя в зоне, где температура пламени не превышает температуру плавления осажденного слоя.

Если пленка или волокно настолько термостойки, что не испаряются или не разлагаются при упомянутом процессе (например, кварцевое волокно), то они могут остаться в составе структуры. То есть получится комбинированная нанопленка или трубчатая нанонить.

Если необходимо получить чистую карбидную структуру, то выбирают материал основы таким, чтобы он испарился или разложился при высокой температуре процесса карбидизации, или при дополнительном нагреве после процесса карбидизации.

Пример: на кварцевое или фторопластовое волокно или на корундовую нанонить в вакууме осаждается слой кремния нанотолщины, затем волокно пропускается через коптящее пламя с температурой, меньшей температуры плавления кремния, а затем выдерживается в атмосфере угарного газа (желательно в присутствии угля) при температуре 1400-1500°С. При этом фторопластовая основа испарится, затем ее материал конденсируется в процессе охлаждения или в специально отведенном холодном месте реактора, и может быть использован повторно. Получится карборундовая трубчатая или комбинированная нанонить. Избытки сажи смываются и могут использоваться как техническая сажа.

Пример 2: на корундовую нанопленку в вакууме осаждается слой бора или оксида бора В2О3 нанотолщины (возможно, с двух сторон), затем пленка пропускается через коптящее пламя с температурой, меньшей температуры плавления оксида бора, а затем выдерживается в атмосфере угарного газа при температуре 1400-1500°С. Получится комбинированная нанопленка, состоящая снаружи из карбида бора.

1. Способ получения содержащей карбид наноструктуры, включающий осаждение на основу слоя нанотолщины и последующую карбидизацию, отличающийся тем, что на основу осаждают слой металла или неметалла или их окислов, а карбидизацию осуществляют путем обработки в угарном газе в присутствии угля или сажи при температуре 1400-1500°С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что присутствие сажи обеспечивают путем пропускания основы с осажденным слоем через коптящее пламя при температуре пламени, не превыщающей температуру плавления осажденного слоя.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что после карбидизации проводят дополнительный нагрев, а материал основы выбирают таким образом, чтобы он испарялся или разлагался при температуре карбидизации или дополнительного нагрева.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве основы используют пленку для получения наноструктуры в виде нанопленки.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве основы используют волокно для получения наноструктуры в виде нанонити.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что на основу в виде корундовой нанопленки в вакууме осаждают слой бора или оксида бора.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что на основу в виде кварцевого или фторопластового волокна, или корундовой нанонити в вакууме осаждают слой кремния.

8. Содержащая карбид наноструктура, отличающаяся тем, что она получена способом по любому из пп. 1-7.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению карбидочугуна с отсутствием пор в объеме сплава, и может быть использовано для изготовления рабочих частей выглаживателей.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к волокнистым композиционным материалам, армированным непрерывными волокнами оксида алюминия, и может быть использовано в качестве конструкционного материала в авиационной технике.

Изобретение относится к углеродсодержащим медным сплавам и может быть использовано в электротехнике для изготовления электрических проводов. Медный сплав получают добавлением графита гексагональной системы в высокотемпературную среду с температурой в диапазоне от 1200°С до 1250°С в количестве, необходимом для получения медного сплава с содержанием углерода в диапазоне от 0,01% до 0,6% по весу.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению композиционных материалов с металлической матрицей из алюминия или его сплавов, армированных керамическим наполнителем из нитридов или карбидов бора и вольфрамом.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к композиционным материалам на основе алюминия, и может быть использовано в качестве конструкционного материала для деталей, работающих в условиях высоких механических и тепловых нагрузок, например для поршней форсированных двигателей внутреннего сгорания, работающих при температурах их нагрева 350°C и выше.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам получения сплавов на основе кобальта, предназначенных для каркасов металлокерамических и бюгельных зубных протезов.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения высокопористых ячеистых материалов (ВПЯМ). Может использоваться для изготовления фильтров, шумопоглотителей, носителей катализаторов, теплообменных систем, конструкционных материалов, работающих в условиях высоких температур, может найти применение в энергетике, машиностроительной, химической и других отраслях промышленности.
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к получению сплавов алюминия с редкоземельными металлами. Способ получения лигатуры алюминий-скандий включает расплавление алюминия, алюминотермическое восстановление скандия из исходной шихты, содержащей фторид скандия, хлорид калия и фторид натрия под покровным флюсом и последующую выдержку полученного расплава.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к модифицированию сплавов на основе золота, предназначенных для изготовления ювелирных изделий. Для повышения измельчения структуры сплавов золота при их модифицировании вводят рутений в расплав перед кристаллизацией сплава в виде лигатуры серебро-рутений.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению порошка сплава на основе элементов 4 группы периодической таблицы. Может использоваться в пироиндустрии при получении запальных устройств, в качестве газопоглотителей в вакуумных трубках, в лампах, в вакуумной аппаратуре и в установках для очистки газов.

Изобретение относится к металлургии тугоплавких соединений. Способ получения карбида титана включает использование в качестве исходных компонентов субхлорида алюминия, тетрахлорида титана и углерода.
Изобретение относится к способу получения наночастиц оксида переходного металла, покрытых аморфным углеродом. .

Изобретение относится к способу получения железоуглеродных наночастиц, характеризующемуся тем, что гранулы железа обрабатывают импульсными электрическими разрядами в реакторе в дисперсионной среде октана или декана.

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для получения нанопорошков систем элемент-углерод, т.е. .

Изобретение относится к получению высокодисперсных тугоплавких карбидов, в том числе смешанных, покрытий и композитов на их основе при сравнительно низких температурах.
Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к получению карбида хрома путем карботермического восстановления его оксида. .
Изобретение относится к технологии переработки отходов, включающих соединения титана и кремния, и может быть использовано для улучшения экологической ситуации путем переработки техногенных отходов, а также расширения сырьевой базы для получения товарных продуктов - диоксида титана и карбида кремния.

Изобретение относится к способу получениия определенных порошкообразных комплексных керамических материалов на основе тугоплавких металлов, в соответствии с которым окисел по меньшей мере одного из таких металлов смешивают с восстанавливающим металлом и с находящимся в твердой фазе полуметаллом, который может быть как в чистом виде, так и в соединении, и полученную смесь нагревают до некоторой пороговой температуры, при которой начинается самоподдерживающаяся химическая реакция, результатом которой является получение порошкообразного керамического материала.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению модифицированных наночастиц железа. Может использоваться для изготовления магнитоуправляемых материалов/магнитореологических жидкостей, радиопоглощающих покрытий, уменьшающих радиолокационную заметность объектов.
Наверх