Аморфные и нанокристаллические металлы и сплавы

РАЗНОВИДНОСТИ НАНОМАТЕРИАЛОВ*
*Андриевский Р.А., Рагуля А.В. «Наноструктурные материалы»
1.Консолидированные наноматериалы – пленки, покрытия из металлов, сплавов и соединений, получаемые методами порошковой технологии, интенсивной пластической деформации, контролируемой кристаллизации из аморфного состояния и разнообразными методами нанесения пленок и покрытий.
2.Нанополупроводники.
3.Нанополимеры.
4.Нанобиоматериалы.
5.Фуллерены и тубулярные наноструктуры.
6.Нанопористые материалы.
7.Катализаторы.

Среди наноматериалов, интенсивное изучение которых ведется в течение последних 10 лет, можно выделить три класса:
- ультрадисперсные порошки и компактные нанокристаллические материалы;
- нанокластеры и нанокластерные структуры;
-фуллерены, нанотрубки и их производные.

Процесс кристаллизации металлического расплава
можно предотвратить, если осуществлять его со скоростью 106-108 К/с!
1. Закалка из жидкого состояния
В большинстве случаев удавалось получить лишь тоненькие и узенькие ленточки, полосочки металла

2.Ионно-плазменное распыление

Структура аморфных сплавов
При комнатной температуре аморфные сплавы могут сохранять структуру и свойства 104-105 лет

Физические свойства аморфных сплавов
Плотность АС на 1-2% ниже кристаллических аналогов, прочность выше в 5-10 раз!
Электрическое сопротивление АС в 3-5 раз выше, чем у кристаллических аналогов!
АС почти всегда являются магнитомягкими ферромагнетиками
Уменьшение магнитной анизотропии у АС приводит к резкому снижению коэрцитивного поля, что уменьшает потери при перемагничивании.

Применение аморфных сплавов
Особые магнитные свойства пригодились при изготовлении специальной кодовой маркировки - для борьбы с хищениями.
Стали распылять жидкий металл на поверхность буровых труб, что продлевает их срок службы. И т.д.
С начала 80-х годов наши российские учёные И.В Золотухин, Ю.В. Бармин, Ю.Е. Калинин, М.Г. Землянов, С.Н. Ишмаев, И.П. Садиков, Г.Ф. Сырых и другие опубликовали интереснейшие исследования на тему аморфных металлических материалов, в том числе, - и о возможностях их практического применения.
Например, в качестве диффузионных барьеров на границе металл-полупроводник - для миниатюризации электронных устройств; для изготовления магнитных головок и датчиков; для создания малогабаритных трансформаторов и высокочувствительных сенсорных устройств, которые могут работать в самых сложных условиях благодаря высоким характеристикам упругости, изотропности, электромагнитных и других свойств.

Нанокристаллические металлические материалы
Металлы и сплавы, в которых можно создать структуру, состоящую из кристаллических зерен размером не больше 1-15 нм!
Методы получения:
– осаждение материалов из газовой среды-материал испаряется в атмосфере инертного газа при давлении 130-1000 Па; недостаток-большая пористость;
-управляемая рекристаллизация из аморфного состояния;