Материалы и методы нанотехнологий : учебное пособие

глава 1. Методы синтеза наночастиц и нанопорошков
ииИии
…….
·
Рабочая
 
камера
 
(
давление
газа
1-50
Па)
Воронка
Охлаждае-
мый
цилиндр
К
насосу
Регулятор
тока
Коллектор
Клапан
Газ
Частицы
Нагреваемый
трубчатый
реактор
Скребок
Источник
прекурсора
Несущий
газ
Клапан
Рис. 1.1. Схема получения нанопорошков из металлоорганического 
прекурсора методом газофазного синтеза
Успешное проведение процесса обеспечивается малой концентра-
цией прекурсора в инертном газе, быстрым расширением и охлаждени-
ем газового потока при выходе из реактора в рабочую камеру, низким 
давлением в рабочей камере. Полученные этим способом нанопорош-
ки по своим характеристикам (дисперсный состав, агломерируемость, 
температура спекания) не отличаются от нанопорошков, синтезируе-
мых стандартным методом испарения и конденсации. Испарение и раз-
ложение металлоорганических прекурсоров в несущем инертном газе 
используется для получения керамических нанопорошков.
лазерная абляция
Газофазный метод активно используется при получении углерод-
ных нанотрубок и фуллеренов. Один из способов состоит в испарении 
мишени, представляющей собой сплав металла с графитом, с помо-
щью лазерного луча в атмосфере аргона при повышенном давлении 

---

17
1.2. Плазмохимический синтез
и температуре около 1200 °C. Испарившиеся атомы углерода перено-
сятся потоком аргона в низкотемпературную область и осаждаются 
на охлаждаемый водой медный коллектор.
Распыление в дуговом разряде
Оптимальные условия получения углеродных нанотрубок реализу-
ются в дуговом разряде при использовании электролизного графита 
в качестве электродов. Распыление графита осуществляется при про-
пускании переменного тока от 100 до 200 А с частотой 60 Гц при на-
пряжении между 10 и 20 В. Испарившийся графит попадает в камеру, 
заполненную гелием He, давление которого составляет около 10
4
Па, 
и осаждается на поверхность медного кожуха, охлаждаемого водой. 
Из обработанного и промытого порошка можно выделить до 10 % фул-
леренов и нанотрубок.
1.2. Плазмохимический синтез