Nanolaminace - Nanolamination

Nanolaminace je výroba materiálů, které jsou plně husté, ultrajemnozrnné pevné látky, které vykazují vysokou koncentraci vad rozhraní. Vlastnosti vyrobených nanolaminátů závisí na jejich složení a tloušťkách.[1]

Výroba

Nanolamináty lze pěstovat pomocí technik nanášení atomů po atomech, které jsou navrženy s různými stohovacími sekvencemi a tloušťkami vrstev.

Elektrolytická redukce

Elektrolytická redukce umožňuje výrobu kovů a kovových slitin vµm - silné vrstvy. Může být použit k vytváření slitin s vlastnostmi, jako je zlepšená houževnatost, pevnost, tepelné vlastnosti a koroze, které jsou funkcí rozhraní v nanovrstvách. Mohou být vytvořeny pomocí lázně obsahující více kovových iontových prvků. Změnou proudu v přesných okamžicích a výběrem jiného prvku lze vytvořit vrstvenou strukturu. Byly vytvořeny povlaky silné až centimetr.[2]

Tvrdí se, že nabízí výhody nákladných materiálů při mnohem nižších nákladech, protože tyto materiály mohou pokrýt levnější materiály, které mají další nezbytné vlastnosti, jako je pevnost.[3]

Komerční výrobu představila v roce 2010 nová společnost s názvem Modumetal.[4]

Depozice atomové vrstvy

Hlavní článek: Depozice atomové vrstvy

Mnoho hybridních oxidů tenkého filmu lze vytvořit pomocí depozice atomové vrstvy (ALD) s jedinečnými fyzikálními, chemickými a elektronickými vlastnostmi. Například hrubá vrstva oxidu může být dále potažena hladkou vrstvou oxidu, aby poskytla požadovanou povrchovou strukturu. Vlastnosti mohou také záviset na teplotě depozice a vrstvě, na kterou se nanolaminát aplikuje.[5]

Výkon

v autokláv testování, některé nanolaminované slitiny prokázaly 8násobnou odolnost vůči uhlíkové oceli k degradaci a v některých případech k žádné měřitelné degradaci.[3]

Aplikace

Aplikace zahrnují ty, které využívají výhod vylepšených mechanických vlastností, nebo pro zařízení, jako jsou kondenzátory pro skladování energie a paměti.[1]

Ropa a plyn

Korozivzdorné konstrukční trubky a pláště jsou důležitými aktivy infrastruktury v ropném a plynárenském průmyslu. Trubky a pláště jsou vystaveny agresivním podmínkám v jímce, které umožňují provoz v extrémních formovacích a výrobních tlakových rozdílech, při vysokých teplotách a ve vysoce korozivních prostředích, které obsahují sirovodík (H
2S), oxid uhličitý (CO
2) a chloridy.[4]

Modumetal vyrábí čerpadla, ventily a trubice, které jsou určeny pro zákazníky na trh. Tvrdí se, že výrobky nabízejí ochranu proti korozi a opotřebení prostřednictvím odolného, ​​vysoce houževnatého opláštění z nanolaminované kovové slitiny.[4]

Elektronika

Nanolaminát dielektrika může mít efektivní dielektrická konstanta a vysoké izolační vlastnosti. Dielektrické materiály s obrovskými dielektrickými konstantami lze vyrobit jako modifikované jednoduché, binární a perovskit oxidy.[1]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C Azadmanjiri, Jalal; Berndt, Christopher C .; Wang, James; Kapoor, Ajay; Srivastavac, Vijay K .; Wen, Cuie (2014). "Přehled hybridních nanolaminátových materiálů syntetizovaných depozičními technikami pro aplikace skladování energie". Journal of Materials Chemistry A. 2 (11): 3695–3708. doi:10.1039 / C3TA14034B.
  2. ^ Bullis, Kevin (16. února 2015). „Nano povrstvená ocel je 10krát silnější“. Recenze technologie MIT. Citováno 2015-08-28.
  3. ^ A b Fehrenbacher, Katie (25. srpna 2015). „Tento startup může růst jako kov a bude brzy zasažen“. Štěstí. Citováno 2015-08-28.
  4. ^ A b C LOMASNEY, CHRISTINA (7. května 2015). „Nanolaminovaný plášť pro tubulars“. Citováno 2015-08-28.
  5. ^ Kääriäinen, Tommi; Cameron, David; Kääriäinen, Marja-Leena; Sherman, Arthur (17. května 2013). Depozice atomové vrstvy: principy, charakteristiky a nanotechnologické aplikace. Wiley. str. 1–. ISBN  978-1-118-74738-4.

externí odkazy