Неорганические наноматериалы

(учебное пособие)

Предисловие 4

Список сокращений и обозначений 6

1. Введение 7

1.1. Твердое тело. 7

1.2. Понятие о материалах 7

1.3. Классификация материалов 9

1.4. Нанонаука, нанотехнология и наноматериалы 10

1.5. Построение книги 18

Контрольные вопросы 19

2. Строение основных материалов 19

2.1. Монокристаллы 19

2.1.1. Основные понятия 19

2.1.2. Реальная структура кристаллов 27

2.1.3. Влияние размера частиц на их строение 32

2.1.4. Изоморфизм и твердые растворы 35

2.1.5. Нестехиометрия 37

2.2. Поликристаллы 42

2.3. Аморфные тела, стёкла и ситаллы 46

2.4. Композиты 53

Контрольные вопросы 56

3. Форма и морфология материалов 57

3.1. Порошки и наночастицы 57

3.2. Покрытия и пленки 77

3.3. Нитевидные наноматериалы 64

3.4. Пористые наноматериалы 70

Контрольные вопросы 75

4. Свойства материалов 75

4.1. Общая характеристика 75

4.2. Механические свойства 78

4.3. Термические свойства 86

4.4. Транспортные свойства 92

4.5. Оптические свойства 98

4.6. Магнитные свойства 103

4.7. Химические свойства 106

4.8. Биологические свойства 111

4.9. Другие свойства 113

Контрольные вопросы 115

5. Получение наноматериалов 116

5.1. Общий обзор методов 116

5.2. Физические методы 119

5.2.1. Нульмерные (изометрические) материалы 119

5.2.2. Пленки и покрытия 132

5.2.3. Нитевидные материалы 139

5.2.4. Пористые материалы 140

5.2.2. Массивные наноструктурированные материалы 141

5.3. Химические методы 144

5.3.1.Нульмерные (изометрические) материалы 144

5.3.2. Пленки и покрытия 169

5.3.3.Нитевидные материалы 174

5.3.4. Пористые материалы 176

5.3.5. Функциализация наночастиц и пористых материалов 180

5.4. Биологические методы 184

5.5. Комбинированные методы 188

5.6. Матричные методы 196

5.7. Нанолитография 202

5.8. Самоорганизация и самосборка 206

Контрольные вопросы 212

6. Распространенные и перспективные наноматериалы 213

6.1. Общий обзор 213

6.2. Углеродные материалы 214

6.2.1. Общая характеристика 214

6.2.2. Графен 220

6.2.3. Терморасширенный графит 223

6.2.4. Нанотрубки и нановолокна 225

6.2.5. Фуллерены 232

6.2.6. Наноалмазы 234

6.2.7. Пористый углерод 236

6.3. Простые вещества 237

6.4. Оксидные наноматериалы 238

6.5. Карбиды и нитриды 246

6.6. Халькогениды и пниктиды 247

6.7. Нанокомпозиты 247

6.8. Стабилизированные дисперсии наночастиц 248

Контрольные вопросы 252

7. Наноматериалы в энергетике 252

7.1. Структура энергетики. 252

7.2. Общие применения наноматериалов 254

7.3. Генерирование энергии. Атомная энергетика 255

7.4. Генерирование энергии. Топливные элементы 258

7.5. Генерирование энергии. Альтернативная энергетика 260 7.6. Передача энергии 264

7.7. Накопление и хранение энергии. «Малая» энергетика 264

7.8. Потребление энергии. Термоэлектрические генераторы 271

7.9. Новые эффекты и разработки 274

Контрольные вопросы 277

Дополнения и примечания 277

Литература 324

Список сокращений и обозначений

АСМ – атомно-силовой микроскоп

БЭТ – Брунауэра–Эммета–Теллера (метод)

ВВ – взрывчатое вещество

ВЧ – высокочастотный

ИПД – интенсивная пластическая деформация

ИС – интегральная схема

КТР – коэффициент термического расширения

КЧ – координационное число

ЛЭП – линия электропередачи

МУНТ – многослойная углеродная нанотрубка

МЭМС – микроэлектромеханическая система

НА – наноалмаз

НЭМС – наноэлектромеханическая система

ОУНТ – однослойная углеродная нанотрубка

ПАВ – поверхностно-активное вещество

ПЖК – пар–жидкость–кристалл (метод)

ПММА – полиметилметакрилат

ПЭМ – просвечивающий электронный микроскоп

СВС – самораспространяющийся высокотемператрный синтез

СВЧ – сверхвысокочастотный

СТМ – сканирующий туннельный микроскоп

СЭМ – сканирующий (растровый) электронный микроскоп

ТРГ – терморасширенный графит

УНВ – углеродное новолокно

УНТ – углеродная нанотрубка

ХИТ – химический источник тока

Список литературы, рекомендуемой для более углубленного изучения, приведен в конце книги. В тексте ссылки на источники даны по фамилии первого автора и отмечены звездочкой (*).

Дата добавления: 2015-07-24