Энциклопедический словарь нанотехнологий - механохимическое воздействие

Термин на английском

mechanical milling and alloying, mechanochemical treatmentСинонимы

Аббревиатуры

Связанные термины

диспергирование, нанопорошок, шаровая мельницаОпределение

Механическая обработка твердых смесей, в результате которой происходит пластическая деформация веществ, ускоряется массоперенос, осуществляется перемешивание компонентов смеси на атомарном уровне и активируется химическое взаимодействие твердых реагентов. Механохимическое воздействие как метод высокоэнергетического механического воздействия на твердое тело можно разделить на две основные составляющие: механоактивацию (mechanical milling, mechanical activation) и механическое сплавление, или механосинтез (mechanical alloying, mechanochemical synthesis).

Механический размол используется не только для измельчения исходного материала, но и для его аморфизации: например, кристаллические интерметаллиды переводят в аморфное состояние механическим размолом. Механическое сплавление обеспечивает массоперенос и химическое взаимодействие порошков чистых элементов, соединений или сплавов. С помощью механического сплавления можно получать вещества как в кристаллическом, так и в аморфном состояниях.

Механическое истирание является не только наиболее производительным способом получения больших количеств нанопорошков различных материалов металлов, сплавов, интерметаллидов, керамики, композитов. В результате механического истирания и механического сплавления может быть достигнута полная взаимная растворимость в твердом состоянии таких элементов, взаимная растворимость которых в равновесных условиях пренебрежимо мала.

Для механохимического синтеза применяют высокоэнергетичные планетарные, шаровые и вибрационные мельницы; средний размер

получаемых порошков может составлять от 200 до 5-10 нм. Например, механохимический синтез нанопорошков карбидов TiC, ZrC, VC и NbC размолом смеси порошков металла и углерода в шаровой мельнице приводит к образованию карбидов через 4-12 часов размола, а размер карбидных частиц после 48 часов размола составлял 7 ± 1 нм. Порошки нитридов переходных металлов с размером частиц несколько нанометров синтезируют размолом металлических порошков в вибромельнице в атмосфере N2. Нанокристаллические ОЦК сплавы Fe-Ni и Fe-Al с размером зерен 5-15 нм получают размолом порошков металлов в шаровой вибромельнице в течение 300 часов. Вариантом механохимического синтеза, совмещенного с получением нанокомпозитной смеси, является 100-часовой размол смеси крупнозернистых (~75 мкм) порошков вольфрама, графита и кобальта в заполненной аргоном высокоэнергетичной шаровой мельнице; в результате была получена нанокомпозитная смесь WC-Co из зерен кобальта и карбида вольфрама со средним размером частиц 11-12 нм.

• Гусев Александр Иванович, д.ф.-м.н.

механохимия, методы получения нанопорошковРазделы

Объекты традиционных технологий («нанопорошки», нанопористые материалы, золи, гели, эмульсии, наногетерогенные полимеры и т.д.)

Технология