...read the wave

Russian News & Russian Language News
courtesy of InformNauka

www.nanoTsunami.com
 
НАНОПЫЛЬ ИЗ ОДИНАКОВЫХ ЧАСТИЦ

Дополнит. информация: Бирюков Юрий Александрович, директор Инновационно-технологического научно-образовательного центра , Томский государственный университет, (3822)529706, powder@niipmm.tsu.ru

Хорошие нанопорошки из тугоплавкой керамики - материал редкий и очень дорогой. Потому что у всех известных методов их получения одни и те же проблемы - мизерные количества, большой разброс частиц по размерам и дорогое производство. Ученые из Томска придумали, каким должно быть устройство, чтобы частички получались как на подбор - все одинаковые, нужного размера и недорогие, и сделали его. Профинансировали проект два фонда - РФФИ и Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.

Ученые из Томского государственного университета вместе с коллегами из НПО "Мипор" сделали устройство и получили с его помощью экспериментальные партии некоторых нанопорошков, в том числе и порошков кремния, его нитрида и карбида. Профинансировали проект сразу два фонда - РФФИ и Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.

Метод, на котором основано действие новинки, ученые называют "самоистирание". Струя газа в этом устройстве захватывает частицы и со скоростью, близкой к звуковой, несет их вверх, в зону сепарации. Тонкую фракцию, то есть самые маленькие из них, центробежный сепаратор отделяет. А тяжелые и крупные частицы падают обратно, в зону измельчения. При этом потоки встречаются, но скорость у них разная: вверх они летят быстро, а вниз падают довольно медленно, в слое еще неизмельченного материала, который в установку постоянно досыпают. На границе струя-неизмельченный материал из-за большой разницы скоростей возникают микровихри, причем относительные скорости частиц в них достигают 100-300 м/с. От удара друг о друга частицы разбиваются на кусочки, а от трения еще и шлифуются.

Сначала весь этот процесс ученые под руководством Юрия Бирюкова исследовали с помощью математической модели. Выяснили, сколько раз каждая частица должна столкнуться с себе подобными, чтобы разбиться на кусочки, а потом еще и "истереться" до нужного размера и формы, какими для этого должны быть параметры установки и скорость газа, чтобы на выходе получился нанопорошок с заданными характеристиками. Кроме того, нужно было добиться того, чтобы при циркуляции частицы не касались стенок аппарата - дабы исключить, как говорят специалисты, намол примесей.

"Однако помимо математического, есть еще и более важное - физическое моделирование, то есть экспериментальные исследования, - рассказывает Ю.А.Бирюков. А экспериментальные исследования таких сложных процессов, как получение нанопорошков, длятся годами. Мы изготовили и испытали сотни экспериментальных установок за 30 лет, прежде чем достичь тех результатов, о которых сейчас говорим".

А результаты - это порошки кремния, нитрида и карбида кремния, оксида алюминия, карбида вольфрама и титана, алюминия, меди, вольфрама со средними размерами частиц 0,3 мкм (300 нм) и 0,5 мкм (500 нм). При этом примесей в них практически нет, а частицы в них по размеру все очень похожи. Так что делать из них разнообразные тугоплавкие детали, те же лопатки турбин - одно удовольствие. И не слишком дорогое.

Ольга Максименко

This story has been adapted from a news release -
Diese Meldung basiert auf einer Pressemitteilung -
Deze tekst is gebaseerd op een nieuwsbericht -


 

 

Science News Agency
" InformNauka "


Lefortovskij per, 8, Moscow,
Russia, 105005

Tel/fax: +7 (095) 267-54-18


who is reading
the wave ?

missed some news ?
click on archive photo

 

or how about joining us

 

or contacting us ?

 


about us

 

our mission