Красноярские ученые разработали технологию управляемого синтеза магнитных нанопорошков
20 октября 2017 года, пятница, 11:36
|
#НОРИЛЬСК. «Таймырский Телеграф» – Ученые Института физики им. Л.В. Киренского Красноярского научного центра СО РАН научились синтезировать магнитные наночастицы с ядром из никеля и непроводящей ток углеродной оболочкой. Порошки с такими частицами могут применяться для изготовления сердечников высокочастотных трансформаторов и ферромагнитных жидкостей, сообщили сегодня в КНЦ СО РАН.
«Разработанные частицы получили путем распыления смеси никеля и углерода в плазме. Вначале вещество переводится в плазменное состояние. При охлаждении углерод растворяется в никелевых кластерах, которые слипаются (коагулируют) до образования частиц. Когда эти частицы остывают до температуры 700°C, углерод выдавливается на их поверхность. По мере охлаждения частицы продолжают коагулировать, и на них конденсируется углерод из плазмы. Оказалось, что порошок, состоящий из таких частиц, в зависимости от параметров синтеза, обладает разными проводящими свойствами. Оболочка никелевой частицы устроена сложным образом: ближайший прилежащий к никелю слой – это карбид никеля (соединение никеля и углерода), далее, расположен слой, соответствующий по структуре алмазу, а самый верхний и наиболее толстый – графит. Меняя параметры синтеза можно управлять толщиной этих слоев, а, следовательно, и проводящими свойствами образующихся частиц», – говорится в сообщении научного центра.
Применение таких порошков с улучшенными характеристиками, в основном связано с наличием у них магнитных свойств и маленького размера всего в несколько десятков нанометров. Наилучшим образом они подходят для изготовления ферромагнитных жидкостей и сердечников высокочастотных трансформаторов. Первые применяются в машиностроении и во многих аналитических приборах для отвода тепла, снижения трения или создания герметичного соединения, вторые используются для снижения потерь энергии при нагреве трансформаторов. По словам доктора технических наук, профессора, заведующего лабораторией аналитических методов исследования вещества Института физики им. Л.В. Киренского КНЦ СО РАН Григория Чурилова, ранее при изготовлении таких устройств использовали более дешевые порошки с частицами больших размеров.
Сейчас ученые работают над созданием так называемых «нанесенных катализаторов» с золотой или платиновой оболочками. В данном случае на углеродную поверхность наносят каталитически активный металл. Такие катализаторы найдут применение в медицине, химическом производстве и малой энергетике. Вследствие того, что каждое ядро с оболочкой обладает магнитными свойствами, врачи и химики смогут управлять наночастицами, покрытыми благородными металлами, тогда как раньше они использовали в работе инструменты из золота или платины без управляемых характеристик.
«Нанести плазменным методом благородные металлы непосредственно на магнитный металл затруднительно, так как образуются сплавы (один металл растворяется в другом). При химическом нанесении металла на углерод обычно образуются не гомогенные оболочки, а так называемые декорированные, то есть не полностью закрывающие материал ядра. Скорее всего, это связано с плохой смачиваемостью материала частицы, наносимым материалом. Управляя структурой углерода на поверхности никелевой частицы, мы можем надеяться на осуществление гомогенного нанесения благородных металлов на нее», – рассказал Григорий Чурилов.
|
Архив новостей
2019 —
январь176, февраль218, март213, апрель222, май206, июнь207, июль243, август196, сентябрь179, октябрь242, ноябрь212, декабрь71
2018 —
январь262, февраль180, март224, апрель317, май310, июнь290, июль327, август256, сентябрь213, октябрь217, ноябрь216, декабрь172
2016 —
январь231, февраль380, март430, апрель425, май380, июнь279, июль304, август381, сентябрь347, октябрь349, ноябрь352, декабрь371
2015 —
январь207, февраль345, март398, апрель410, май213, июнь303, июль461, август346, сентябрь431, октябрь473, ноябрь376, декабрь460
2014 —
январь108, февраль290, март293, апрель324, май275, июнь233, июль331, август273, сентябрь260, октябрь223, ноябрь268, декабрь353
2013 —
январь279, февраль314, март282, апрель355, май255, июнь144, июль126, август283, сентябрь297, октябрь317, ноябрь279, декабрь208
2012 —
январь105, февраль438, март313, апрель440, май401, июнь257, июль174, август343, сентябрь323, октябрь398, ноябрь352, декабрь325
2010 —
январь248, февраль291, март285, апрель231, май334, июнь312, июль253, август324, сентябрь310, октябрь387, ноябрь474, декабрь538
2009 —
январь199, февраль321, март341, апрель328, май251, июнь245, июль187, август266, сентябрь293, октябрь345, ноябрь290, декабрь239
2008 —
январь284, февраль353, март337, апрель413, май308, июнь324, июль302, август253, сентябрь282, октябрь347, ноябрь313, декабрь408
|
|
|
|