Наноламинирование - Nanolamination

Наноламинирование это производство материалов, которые представляют собой полностью плотные, ультрамелкозернистые твердые тела с высокой концентрацией межфазных дефектов. Свойства полученных наноламинатов зависят от их состава и толщины.[1]

Производство

Наноламинаты можно выращивать, используя методы осаждения атом за атомом, которые разработаны с различными последовательностями укладки и толщиной слоев.

Электролитическое восстановление

Электролитическое восстановление позволяет производить металлы и металлические сплавы в суб-мкм -толстые слои. Его можно использовать для создания сплавов с такими свойствами, как повышенная вязкость, прочность, термические свойства и коррозия, которые являются функцией границ раздела в нанослоях. Их можно создать с помощью ванны, содержащей несколько элементов-ионов металлов. Изменяя ток в определенные моменты для выбора другого элемента, можно создать слоистую структуру. Созданы покрытия толщиной до сантиметра.[2]

Утверждается, что он предлагает преимущества дорогостоящих материалов при гораздо более низких затратах, потому что такие материалы могут покрывать более дешевые материалы, которые обладают другими необходимыми свойствами, такими как прочность.[3]

Коммерческое производство было введено в 2010 году новой компанией Modumetal.[4]

Осаждение атомного слоя

Основная статья: Осаждение атомного слоя

Многие гибридные тонкопленочные оксиды могут быть созданы с использованием осаждения атомных слоев (ALD) с уникальными физическими, химическими и электронными свойствами. Например, грубый оксидный слой может быть дополнительно покрыт гладким оксидным слоем для обеспечения необходимой текстуры поверхности. Свойства также могут зависеть от температуры осаждения и слоя, на который наносится наноламинат.[5]

Спектакль

В автоклав испытания, некоторые наноламинированные сплавы показали в 8 раз большую стойкость углеродистые стали деградации и, в некоторых случаях, не поддающейся измерению деградации.[3]

Приложения

Приложения включают те, которые используют преимущества улучшенных механических свойств или для таких устройств, как накопители энергии и конденсаторы памяти.[1]

Нефть и газ

Коррозионно-стойкие конструкционные трубы и кожухи являются важными объектами инфраструктуры в нефтегазовой отрасли. Трубы и обсадные трубы подвержены воздействию агрессивных условий в скважине, что позволяет проводить операции при экстремальных перепадах пластового и производственного давления, при высоких температурах и в высококоррозионных средах, содержащих сероводород (ЧАС
2S), углекислый газ (CO
2) и хлориды.[4]

Modumetal производит насосы, клапаны и трубы для начинающих клиентов. Утверждается, что продукты обеспечивают защиту от коррозии и износа за счет прочного, высокопрочного наноламинированного покрытия из металлического сплава.[4]

Электроника

Наноламинат диэлектрики может иметь эффективный диэлектрическая постоянная и высокие изоляционные характеристики. Диэлектрические материалы с гигантскими диэлектрическими постоянными могут быть изготовлены как модифицированные одиночные, бинарные и перовскит оксиды.[1]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Азадманджири, Джалал; Берндт, Кристофер С .; Ван, Джеймс; Капур, Аджай; Шриваставац, Виджай К .; Вен, Цуйе (2014). «Обзор гибридных наноламинатных материалов, синтезированных методами осаждения для накопления энергии». Журнал химии материалов A. 2 (11): 3695–3708. Дои:10.1039 / C3TA14034B.
  2. ^ Буллис, Кевин (16 февраля 2015 г.). «Сталь с нанопокрытием в 10 раз прочнее». Обзор технологий MIT. Получено 2015-08-28.
  3. ^ а б Ференбахер, Кэти (25 августа 2015 г.). «Этот стартап может выращивать металл, как дерево, и скоро станет большим». Удача. Получено 2015-08-28.
  4. ^ а б c ЛОМАСНИ, КРИСТИНА (7 мая 2015 г.). «Наноламинированная оболочка для труб». Получено 2015-08-28.
  5. ^ Кяэрияйнен, Томми; Кэмерон, Дэвид; Кяэрияйнен, Марья-Леена; Шерман, Артур (17 мая 2013 г.). Осаждение атомного слоя: принципы, характеристики и применение в нанотехнологиях. Вайли. стр. 1–. ISBN  978-1-118-74738-4.

внешняя ссылка