Описание

Нанопорошок представляет собой массу сухих наночастиц, имеющих размер хотя бы в одном измерении от 1 до 100 нм.

Нанопорошки бывают четырех основных групп:

1) нанопорошки металлов и полупроводников (например, титана, железа, меди, алюминия, золота, серебра, кремния),

2) нанопорошки оксидов (оксиды алюминия, железа, цинка, циркония и др.),

3) порошки из углеродных и углеродсодержащих нанотрубок и фуллеренов,

4) нанопорошки карбидов, нитридов, силицидов и других соединений, используемых для формирования объемных бескислородных керамик, покрытий и др. продукции.

Нанопорошки имеют широкий спектр применений. Они используются при производстве электронных и оптических изделий, фармпрепаратов и продукции медицинского назначения, косметических средств, строительных материалов, покрытий и другой продукции. Актуально использование нанопорошков в машиностроении (упрочнение режущих и иных поверхностей), альтернативной энергетике (производство солнечных батарей).

К настоящему времени в мире разработаны следующие технологии и способы производства нанопорошков: - осаждение порошков из растворов на подложки; - газофазный синтез – разложение различных соединений с последующей конденсацией паров металлов и сплавов при контролируемой температуре в атмосфере инертного газа низкого давления; - испарение вещества путем превращения его в плазму; - испарение при помощи нагрева, осуществляемое в вакуумных электронно-лучевых установках; - испарение при помощи нагрева лазером; - испарение при помощи электрического взрыва проводников (тонкой проволоки) в инертных атмосферах; - механические методы помола порошков до субмикронных размеров.

Однако указанные технологии имеют следующие недостатки: 1) они не позволяют производить нанопорошки в масштабах, способных удовлетворить спрос крупных промышленных предприятий (от 1 тонны в месяц); 2) не являются универсальными, т.е. каждая технология ориентирована на получение ограниченного спектра порошков (например, только нанопорошков металлов или только нанопорошков оксидов); 3) технологии часто токсичны для окружающей среды (например, продукты химических реакций могут быть ядовиты); 4) их применение предусматривает сложные процессы предварительной подготовки исходных веществ (сырья).

Предлагаемая технология позволяет преодолеть указанные недостатки. В основе технологического процесса лежит запатентованный способ получения порошков методом испарения исходного материала на ускорителе электронов, с последующим охлаждением высокотемпературного пара, конденсацией вещества и выделением высокодисперсного порошка.