Особенности строения и механизмы формирования пентагональных нанообъектов, нитевидных кристаллов и микроизделий на основе электролитической меди

• Автор: Дорогов, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Тольятти
• Количество страниц: 188 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1 . Обзор методов получения металлических частиц, кристаллов и изделий из них
1.1 Металлические микро- и нано частицы и материалы на их основе
1.2 Нитевидные кристаллы и области их применения
1.3 Методы получения НК
1.4 Современное состояние теории роста НК
1.4.1 Диффузионно-дислокационная модель роста НК
1.4.2 ПЖК-механизм роста
1.4.3 Диффузионный механизм роста нитевидных нанокристаллов
1.4.4 Кластерно-дисклинационный механизм образования и роста НК
1.5 Выбор объекта исследования и постановка задач
Глава 2 . Методы получения и исследования НПК
2.1 Получение НПК методом электрохимического осаждения металла
2.1.1 Составы и методика приготовления электролитов
2.1.2 Выбор и подготовка электродов
2.1.3 Характеристики и возможности установки электроосаждения
2.2 Методы исследования НПК
2.2.1 Металлография и оптическая микроскопия
2.2.2 Сканирующая электронная микроскопия
2.2.3 Анализ дифракции обратно рассеянных электронов
2.2.4 Метод поперечных срезов
2.2.5 Рентгеноспектральный микроанализ
2.2.6 Просвечивающая электронная микроскопия
2.2.7 Сканирующая зондовая микроскопия
Глава 3 . Электрохимические основы получения НИК
3.1. Термодинамика начальной стадии образования НПК
3.2 Атомистический и полумакроскопический подходы к термодинамике нуклеации
3.3 Кинетика образования и роста НПК
3.4 Экспериментальное исследование образования и роста НПК в процессе электрокристаллизации металла
3.5 Тепло- и массообмен процесса электролитического роста НПК
3.6 Основные результаты и выводы по главе
Г лава 4 . Структура и механизмы роста НПК
4.1 Особенности строения НПК
4.2 Механизм роста трубок и игольчатых кристаллов
4.3 Методики изготовления микрозделий из НПК
4.3.1 Методика получения композиционной микропроволоки и полого провода
4.3.2 Методика создания металлических зондов, кантелеверов
4.4 Обобщение результатов и выводы
Г лава 5 . Образование вискеров на поверхности медных икосаэдрических частицах в процессе термообработки

5.1 Влияние технологических параметров термической обработки на кинетику роста вискеров
5.2 Морфология и особенности строения вискеров
5.3 Механизмы образования и роста вискеров
в процессе отжига ИМЧ меди
5.4 Методика получения изделий из вискеров оксида меди
5.5 Основные результаты и выводы
Список литературы

волокна а-Ее. В качестве прекурсора при синтезе использовали алкоксид железа Ее(ОЕ1)з, который растворяли в этаноле и смешивали с 2-метокси-этанолом (МОЕ) в молярном соотношении Ре3+ : МОЕ =1:3. Через 2 ч после растворения образовавшегося красного осадка в уксусной кислоте (Реш : АсОН = 1:10) возникал золь, переходящий в течение нескольких дней при 40°С в зеленые волокна геля. После удаления органических компонентов при 200°С получены аморфные волокна, которые превращались в [3- Ре203 и а-БегОз при 300 и 400°С соответственно. Окончательную термообработку волокон проводили при 500- 700°С.
Высококристаллические нанотрубки а-Ре203 были получены [73] при гидротермальной обработке Ре(1Ч03)з в полостях УНТ и растворе МаОП.
Нанопроволока феррита кобальта СоГе204 со средним диаметром 50 нм и длиной до нескольких микрометров синтезирована в мягких условиях внутри УНТ [74]. Углеродные нанотрубки с внешним диаметром 120 нм и внутренним диаметром 60 нм заполняли водными растворами Со(Ж>;)2 и Ре(Ж)3)2 в мольном соотношении 1:2 и нагревали на воздухе при 100°С. Количество солей кобальта и железа в пересчете на металлы составляло 30% от массы УНТ. Термообработка полученной длинноволокнистой нанопроволоки СоРе204 (с диаметром ~ 60 нм, равным внутреннему диаметру трубки-темплата) при 450°С приводила к образованию наночастиц феррита кобальта в виде капсул размером 10 нм.
В качестве темплата для получения нанотрубок оксида железа также могут быть использованы биологические макромолекулы, например полые белковые трубки вируса табачной мозаики [75].
Наноструктуры Со304 с большой удельной поверхностью представляют практический интерес, так как данный оксид, имеющий структуру шпинели с атомами Со2 и Со , является хорошим катализатором