Лекція № 1

Наноструктурні системи викликають великий інтерес у науковців і виробників тому, що дозволяють отримати матеріали різного призначення з високими експлуатаційними властивостями.

Вам відомо, що наноструктуровані системи – це системи, в яких характерний розмір виділених елементів структури, принаймні в одному напрямку, становлять від одного до декількох десятків нанометрів. Верхня межа наноструктурного матеріалу прийнято 100 нм.

За формою структурних елементів та їх розташуванням у просторі наноструктурні об׳єкти діляться на 3 групи.

1. Ізольовані або слабко зв׳язані між собою малі частинки, тонкі волокна або тонкі плівки. Структурні елементи в таких системах мають нанорозміри відповідно в трьох, двох або одному напрямку.

2. Друга група – це наноструктурні за товщиною поверхневі шари, які не відділені від масивної підкладки, але відрізняються від неї за хімічним складом та структурою.

3. Третя група – масивні наноструктуровані тіла, які можуть бути однофазними або гетерофазними.

Перша група ділиться на три підгрупи:

1 - гранулярні або партикулярні системи, які складаються з частинок або гранул, що мають в усіх трьох напрямках приблизно однакові розміри, тобто є ізодіаметричними.

2 – це волокнисті або фібрилярні системи, що складаються з волокон довільної довжини, але мають середній діаметр розрізу волокон не більше 100 нм. В загальному випадку вони не обов׳язково повинні мати форму круглого циліндра, їх товщина може змінюватись по довжині.

3 – це плівкові або ламінарні системи, що складаються з тонких (по товщині меншій за 100 нм) плівок, або пластин, часто дископодібних (середній діаметр не більший за 100 нм). Плівки можуть мати розміри у двох вимірах.

Наноструктуровані поверхневі шари є одношарові та багатошарові. До нанорозмірних вони можуть бути віднесені за двома ознаками: за товщиною та за середнім розміром зерен або інших структурних елеметнів, з яких складаєється шар. В межах кожного шару структура може бути однорідною або неоднорідною. Неоднорідна структура – особливий випадок; градієнтна структура, для якої характерна неперервна, переважно монотонна, залежність хімічного складу та структурних параметрів від координати, найчастіше – від товщини. Градієнтні структури мають яскраво виражену анізотропію властивостей у напрямку градієнта і паралельно кордону між шаром і підкладкою.

Самі шари можуть бути суцільними і несуцільними. Існує два види несуцільності – пори (повинні бути нанорозмірними) характерна для відносно товстих шарів і острівкова структура коли все поле покриття поділене на окремі ділянки які мають однаковий або різний хімічний склад – така структура складається з острівців, розділених більш або менш широкими ()

Характерисика поверхневих нанострукткр дана в Таблиці 1.

Таблиця 1. Характеристика поверхневих наноструктур на підкладках

Число щарів	Характеристика ()	Однорідність, границі розділу, градієнтність
Одношарові	Суцільні, пористі, острівкові	Дискретні, однорідні, градієнтні, ()
Багатошарові	Суцільні	Дискретно-градієнтні, некогерентні
Пористі	Когерентні, когерентні неперіодичні, когерентні періодичні

Дата добавления: 2014-01-06