Способ получения нитридной наноплёнки или нанонити

Изобретение относится к нанотехнологиям и предназначено для получения нитридных структур нанотолщины. Согласно первому варианту нитридную наноплёнку или нанонить получают осаждением слоя кремния на фторопластовое волокно или на фторопластовую пленку с последующей выдержкой при температуре 800-1200^оC в атмосфере азота или аммиака. Согласно второму варианту нитридную наноплёнку или нанонить получают выдержкой корундового волокна или пленки при температуре 800-1200^оC в атмосфере азота или аммиака в присутствии восстановителя. Согласно третьему варианту нитридную наноплёнку или нанонить получают осаждением слоя бора на корундовое волокно или пленку с последующей выдержкой при температуре 1360^оC в атмосфере азота или аммиака при давлении 60-70 т/см² с получением боразона. Изобретения позволяют расширить арсенал средств получения нитридных наноплёнок или нанонитей. 3 н.п. ф-лы, 4 пр.

 

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

Известен способ получения трубчатой нитридной нанонити, см. заявку № CN 101928915, состоящий в осаждении неметалла на любое волокно и последующую реакцию с азотом. А также известно трубчатое или комбинированное корундовое нановолокно, пат. России №2458861. Однако в некоторых случаях могут потребоваться материалы с другими свойствами.

Задача изобретения - получение нитридных наноструктур другим способом.

Нитридная нанопленка или нанонить - это состоящая из нитридов металлов структура в слое нанотолщины.

СПОСОБ - 1 получения нанопленки или нанонити состоит в том, что на фторопластовое волокно или пленку (далее «основа») осаждается слой металла или неметалла, который затем выдерживается при температуре 800-1200°C в атмосфере азота или аммиака (далее «нитридизация»).

Фторопласт испарится при высокой температуре процесса нитридизации и будет получена чистая нитридная пленка или трубчатое волокно.

СПОСОБ - 2 получения нанопленки или нанонити состоит в том, что на фторопластовое волокно или пленку (далее «основа») производится осаждение слоя оксида металла или неметалла, который затем выдерживается при температуре 800-1200°C в атмосфере азота или аммиака в присутствии восстановителя, например угля.

СПОСОБ - 3 получения нанопленки или нанонити состоит в том, что нитридизации подвергается нановолокно или нанопленка, выполненные непосредственно из окисла металла или неметалла.

Для получения карбида бора в модификации «боразон» требуются особые условия.

СПОСОБ - 4 получения боридной нанопленки или нанонити в модификации боразона состоит в том, что на любое волокно или пленку (далее «основа») осаждается слой бора, который затем выдерживается при температуре 1360°C в атмосфере азота или аммиака при давлении 60-70 т/см².

Пример 1. На фторопластовое волокно в вакууме осаждается слой кремния который затем выдерживается при температуре 800-1200°C в атмосфере азота или аммиака. Фторопласт испаряется при нагреве и может быть сконденсирован и использован повторно. Получается нанонить из нитрида кремния.

Пример 2. На волокно из оксида кремния или на углеродное волокно осаждают слой кремния, который обрабатывается, как в варианте 1. Исходная нить остается внутри трубчатой нанонити из нитрида кремния.

Пример 3. Корундовое нановолокно (то есть оксид алюминия) выдерживается при температуре 800-1200°C в атмосфере аммиака или в атмосфере азота в присутствии восстановителя, например угля. В результате корунд преобразуется в нитрид алюминия, и получается нанонить из нитрида алюминия.

Пример 4. На корундовую нанопленку осаждается (возможно, с двух сторон) слой бора, который затем выдерживается при температуре 1360°C в атмосфере азота при давлении 60-70 т/ см². Получается комбинированная нанопленка, снаружи - из нитрида бора в модификации «боразон».

1. Способ получения нитридной нанопленки или нанонити, состоящий в том, что на фторопластовое волокно или на фторопластовую пленку осаждается слой кремния, который затем выдерживается при температуре 800-1200^оC в атмосфере азота или аммиака.

2. Способ получения нитридной нанопленки или нанонити, состоящий в том, что корундовое волокно или пленку выдерживают при температуре 800-1200^оC в атмосфере азота или аммиака в присутствии восстановителя.

3. Способ получения нитридной нанопленки или нанонити, состоящий в том, что на корундовое волокно или пленку осаждается слой бора и выдерживается при температуре 1360^оC в атмосфере азота или аммиака при давлении 60-70 т/см² с получением боразона.