Спосіб одержання наночастинок системи метал-кисень із заданим складом електронно-променевим випаровуванням і конденсацією у вакуумі
Номер патенту: 92556
Опубліковано: 10.11.2010
Автори: Яковчук Костянтин Ювеналійович, Мовчан Борис Олексійович, Патон Борис Євгенійович, Курапов Юрій Анатолійович
Формула / Реферат
1. Спосіб одержання наночастинок системи метал-кисень із заданим складом шляхом електронно-променевого випаровуванням і конденсації у вакуумі, що включає одночасне нагрівання і випаровування у вакуумній камері твердого вихідного матеріалу і твердого матеріалу носія із щонайменше двох окремих ємностей, змішування парових потоків вихідного матеріалу і носія, осадження в зоні конденсації змішаного парового потоку на підкладку з фіксуванням наночастинок вихідного матеріалу на підкладці матеріалом носія, що твердіє, й утворенням конденсату наночастинок у носії, який відрізняється тим, що вибирають твердий вихідний матеріал із групи, що включає метали і їхні сплави, вибирають матеріал носія з розчинних у рідині та випаровних у вакуумі без розкладання неорганічних речовин, вибраних із групи: хлориди натрію, калію, кальцію, магнію, оксид бору, метаборат натрію і їхні суміші, задають і дозованим охолодженням підтримують температуру підкладки в інтервалі формування відкритої мікро- та нанорозмірної пористої структури матеріалу носія менше 0,5 його температури плавлення зі створенням відкритої мікро- та нанорозмірної пористої структури матеріалу носія на підкладці й одержанням у відкритій мікро- та нанорозмірній пористій структурі матеріалу носія конденсату наночастинок, що мають відкриту поверхню, здійснюють дозовану подачу кисню або кисневмісних газів, парів та їхніх сумішей в зону конденсації вакуумної камери і фізико-хімічну взаємодію відкритої поверхні наночастинок вихідного матеріалу з киснем з одержанням наночастинок системи метал-кисень з заданим складом.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють нагрів та випаровування вихідного матеріалу лазерним випромінюванням.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють радіаційний нагрів та випаровування вихідного матеріалу та матеріалу носія з керамічних ємностей.
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють дозоване випаровування матеріалу носія шляхом зміни фізичної площі поверхні матеріалу носія, який розміщують у відкритій ємності.
5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють дозоване випаровування матеріалу носія, який розміщують в закритій ємності, крізь випускний отвір цієї ємності.
6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють іонізацію парового потоку вихідного матеріалу.
7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють дозовану подачу кисню або кисневмісних газів, парів та їхніх сумішей в зону конденсації вакуумної камери після процесу осадження змішаного парового потоку на підкладку.
8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють дозовану подачу кисню або кисневмісних газів, парів та їхніх сумішей в зону конденсації вакуумної камери у процесі осадження змішаного парового потоку на підкладку.
9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють додаткову високотемпературну хіміко-термічну обробку конденсату метал-кисень у кисні або кисневмісних газах, парах та їхніх сумішах.
10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що концентрація наночастинок у зазначеному конденсаті становить від 0,1 до 30 об. %.
12. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково включає розмел і перемішування зазначеного одержаного конденсату.
13. Спосіб за п. 1-12, який відрізняється тим, що додатково конденсат розчиняють щонайменше в одній рідині, наночастинки стабілізують у зазначеній рідині розчиненою у зазначеній рідині поверхнево-активною речовиною з одержанням колоїдної системи наночастинок системи метал-кисень.
Текст
1. Спосіб одержання наночастинок системи метал-кисень із заданим складом шляхом електронно-променевого випаровуванням і конденсації у вакуумі, що включає одночасне нагрівання і випаровування у вакуумній камері твердого вихідного матеріалу і твердого матеріалу носія із щонайменше двох окремих ємностей, змішування парових потоків вихідного матеріалу і носія, осадження в зоні конденсації змішаного парового потоку на підкладку з фіксуванням наночастинок вихідного матеріалу на підкладці матеріалом носія, що твердіє, й утворенням конденсату наночастинок у носії, який відрізняється тим, що вибирають твердий вихідний матеріал із групи, що включає метали і їхні сплави, вибирають матеріал носія з розчинних у рідині та випаровних у вакуумі без розкладання неорганічних речовин, вибраних із групи: хлориди натрію, калію, кальцію, магнію, оксид бору, метаборат натрію і їхні суміші, задають і дозованим охолодженням підтримують температуру підкладки в інтервалі формування відкритої мікро- та нанорозмірної пористої структури матеріалу носія менше 0,5 його температури плавлення зі створенням відкритої мікро- та нанорозмірної пористої структури матеріалу носія на підкладці й одержанням у відкритій мікро- та нанорозмірній пористій структурі матеріалу носія конденсату наночастинок, що мають відкриту поверхню, здійснюють дозовану подачу кисню або кисневмісних газів, парів та їхніх сумішей в зону конденсації ва 2 (19) 1 3 92556 4 ній рідині розчиненою у зазначеній рідині поверхнево-активною речовиною з одержанням колоїдної системи наночастинок системи метал-кисень. Винахід належить до області синтезу нових наноматеріалів у вакуумі й одержання нанодисперсних порошків та колоїдних систем і може знайти застосування в медицині, хімічній технології, мікро і наноелектроніці, приладобудуванні. Відомі способи одержання високодисперсних порошків шляхом вакуумної конденсації парів металів на підкладках, які нагрівають до певних температур, де умови взаємодії атомів і молекул металу з поверхнею відіграють основну роль при утворенні наночастинок. Такими є способи фізичного осадження з парової фази (PVD). Прикладом способу одержання оксидних наночастинок металів може служити метод одержання ультрадрібних оксидних порошків шляхом электронно-променевого випаровування вихідних речовин [J.D. Ramsay, R.G. Avery. Ultrafine oxide powder prepared by electron beam evaporation. Part 1 Evaporation and condensation processes. Journal of materials science, 9, 1974, 1681-1688]. Цей спосіб дозволяє осаджувати наночастинки на внутрішню нікельовану поверхню мідної водоохолоджуваної труби з наважки вихідної речовини, яку поміщають в обертовий тигель й нагрівають електронним променем через проріз у трубі. Тиском і типом газу, який напускають у камеру, регулюють структуру одержуваних нанопорошків, які згодом зчищають з нікельованої поверхні мідної водоохолоджуваної труби. Таким способом були одержані наночастинки окислів різних металів з розміром
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod of obtaining nanoparticles of metal-oxygen system with given composition by electron beam evaporation and condensation in vacuum
Автори англійськоюPaton Borys Yevheniiovych, Movchan Borys Oleksiiovych, Kurapov Yurii Anatoliiovych, Yakovchuk Kostiantyn Yuvenaliiovych
Назва патенту російськоюСпособ получения наночастиц системы металл-кислород с заданным составом электронно-лучевым испарением и конденсацией в вакууме
Автори російськоюПатон Борис Евгеньевич, Мовчан Борис Алексеевич, Курапов Юрий Анатольевич, Яковчук Константин Ювеналиевич
МПК / Мітки
МПК: C23C 14/24, B82B 3/00, C23C 14/54
Мітки: наночастинок, електронно-променевим, заданим, конденсацією, вакуумі, спосіб, метал-кисень, одержання, складом, системі, випаровуванням
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-92556-sposib-oderzhannya-nanochastinok-sistemi-metal-kisen-iz-zadanim-skladom-elektronno-promenevim-viparovuvannyam-i-kondensaciehyu-u-vakuumi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання наночастинок системи метал-кисень із заданим складом електронно-променевим випаровуванням і конденсацією у вакуумі</a>
Попередній патент: Пастка для гризунів
Наступний патент: Автоматизований пристрій для намотування полімерно-композитного бандажа на трубу