Нанопокриття — тонкий шар (< 100 нм), яким покривають поверхні, щоб покращити їх властивості або надати їм нових властивостей. Нанопокриття використовують для того, щоб подолати проблеми притаманні звичайним покриттям: погану адгезію, погану гручкість, погану довготриваліть, погану стійкість до подряпин тощо.
Нанокристалічні матеріали включають в свій склад кластери, розмір яких порядку 10 нм. При цьому, чим менше розмір кластера, тим яскравіше виражені специфічні властивості матеріалу, наприклад, температура плавлення, питомий опір, твердість, міцність. Збільшення міцності нанокристалів пов’язано з тим, що при малих розмірах кластерів зменшується щільність існуючих дефектів структури і ймовірність утворення нових. Істотно, що на відміну від звичайних кристалів збільшення міцності нанокристалів супроводжується підвищенням його пластичності.
Широке поширення отримують в даний час наноструктурні кераміки. Завдяки таким властивостям, як високотемпературна міцність, хімічна стійкість і легкість, вони використовуються в аерокосмічній техніці, в ортопедії і стоматології, в тих випадках, коли необхідні водонепроникність і захист від корозії. Вдалося, наприклад, створити з наноструктурної кераміки двигун внутрішнього згоряння, температура робочої камери якого досягає 1 400° С, а ККД в 1,5 рази вище, ніж в існуючих двигунів внутрішнього згоряння.
Наноструктурних керамічне покриття поверхонь ріжучих інструментів дозволяє підвищити їх твердість, термостійкість і зменшити коефіцієнт тертя, що призводить до збільшення термінів їх експлуатації. Нанокерамікі, створену на основі карбіду бору, використовують для виготовлення легких і кулестійких бронезахисних матеріалів.
Ще один клас наноматеріалів – нанокомпозити. У них принаймні одна компонента має нанорозміри. На відміну від звичайних композиційних матеріалів, в нанокомпозитах наявність невеликого числа наночастинок (2-5% маси матеріалу) робить істотний вплив на їх властивості.
Наприклад, плівка товщиною всього 45 нм, виконана з полімерного нанокомпозиту і пронизана кристалами діоксиду цирконію, має високу міцність і пружністю. Вона здатна утримати рідину, маса якої в 70 000 разів більше маси плівки. Така плівка може застосовуватися як датчики і мембрани.
Плівки і покриття відіграють велику роль у сучасній техніці. Наноструктурні плівки можуть являти собою нанокристалічний матеріал, нанокерамікі, нанокомпозити. Нанесення такого покриття на звичайні матеріали (дерево, скло, папір і ін.) Надає їм незвичайні властивості. Так, вода, яка потрапляє на звичайне скло, збирається на ньому в краплі. Якщо ж на скло нанести покриття з полімерних шарів і наночастинок кварцу, то вода утворює на ньому рівний прозорий шар. Розроблено фарба для фарбування будинків, «відразлива» бруд і вологу, покриття для тканини, що захищає одяг від бруду.
Література
- Наноструктуровані шари та покриття, отримані за допомогою іоно-плазмових потоків у титанових сплавах та сталях / О. М. Івасишин, О. Д. Погребняк, С. М. Братушка ; НАН України, Ін-т металофізики ім. Г. В. Курдюмова, Сум. держ. ун-т. – К. : Академперіодика, 2011. – 286 с. : іл. – (Проект "Українська наукова книга іноземною мовою"). – Тит. арк. парал. укр., англ. – Бібліогр.: с. 259-283. –
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Nanopokrittya tonkij shar lt 100 nm yakim pokrivayut poverhni shob pokrashiti yih vlastivosti abo nadati yim novih vlastivostej Nanopokrittya vikoristovuyut dlya togo shob podolati problemi pritamanni zvichajnim pokrittyam poganu adgeziyu poganu gruchkist poganu dovgotrivalit poganu stijkist do podryapin tosho Nanokristalichni materiali vklyuchayut v svij sklad klasteri rozmir yakih poryadku 10 nm Pri comu chim menshe rozmir klastera tim yaskravishe virazheni specifichni vlastivosti materialu napriklad temperatura plavlennya pitomij opir tverdist micnist Zbilshennya micnosti nanokristaliv pov yazano z tim sho pri malih rozmirah klasteriv zmenshuyetsya shilnist isnuyuchih defektiv strukturi i jmovirnist utvorennya novih Istotno sho na vidminu vid zvichajnih kristaliv zbilshennya micnosti nanokristaliv suprovodzhuyetsya pidvishennyam jogo plastichnosti Shiroke poshirennya otrimuyut v danij chas nanostrukturni keramiki Zavdyaki takim vlastivostyam yak visokotemperaturna micnist himichna stijkist i legkist voni vikoristovuyutsya v aerokosmichnij tehnici v ortopediyi i stomatologiyi v tih vipadkah koli neobhidni vodoneproniknist i zahist vid koroziyi Vdalosya napriklad stvoriti z nanostrukturnoyi keramiki dvigun vnutrishnogo zgoryannya temperatura robochoyi kameri yakogo dosyagaye 1 400 S a KKD v 1 5 razi vishe nizh v isnuyuchih dviguniv vnutrishnogo zgoryannya Nanostrukturnih keramichne pokrittya poverhon rizhuchih instrumentiv dozvolyaye pidvishiti yih tverdist termostijkist i zmenshiti koeficiyent tertya sho prizvodit do zbilshennya terminiv yih ekspluataciyi Nanokeramiki stvorenu na osnovi karbidu boru vikoristovuyut dlya vigotovlennya legkih i kulestijkih bronezahisnih materialiv She odin klas nanomaterialiv nanokompoziti U nih prinajmni odna komponenta maye nanorozmiri Na vidminu vid zvichajnih kompozicijnih materialiv v nanokompozitah nayavnist nevelikogo chisla nanochastinok 2 5 masi materialu robit istotnij vpliv na yih vlastivosti Napriklad plivka tovshinoyu vsogo 45 nm vikonana z polimernogo nanokompozitu i pronizana kristalami dioksidu cirkoniyu maye visoku micnist i pruzhnistyu Vona zdatna utrimati ridinu masa yakoyi v 70 000 raziv bilshe masi plivki Taka plivka mozhe zastosovuvatisya yak datchiki i membrani Plivki i pokrittya vidigrayut veliku rol u suchasnij tehnici Nanostrukturni plivki mozhut yavlyati soboyu nanokristalichnij material nanokeramiki nanokompoziti Nanesennya takogo pokrittya na zvichajni materiali derevo sklo papir i in Nadaye yim nezvichajni vlastivosti Tak voda yaka potraplyaye na zvichajne sklo zbirayetsya na nomu v krapli Yaksho zh na sklo nanesti pokrittya z polimernih shariv i nanochastinok kvarcu to voda utvoryuye na nomu rivnij prozorij shar Rozrobleno farba dlya farbuvannya budinkiv vidrazliva brud i vologu pokrittya dlya tkanini sho zahishaye odyag vid brudu LiteraturaNanostrukturovani shari ta pokrittya otrimani za dopomogoyu iono plazmovih potokiv u titanovih splavah ta stalyah O M Ivasishin O D Pogrebnyak S M Bratushka NAN Ukrayini In t metalofiziki im G V Kurdyumova Sum derzh un t K Akademperiodika 2011 286 s il Proekt Ukrayinska naukova kniga inozemnoyu movoyu Tit ark paral ukr angl Bibliogr s 259 283 ISBN 978 966 360 181 6