Процессы получения наночастиц и наноматериалов

Курс дает знания и практические навыки в области физико-химических основ процессов получения наночастиц и наноматериалов, помогает понять взаимосвязь условий их формирования и свойств, знакомит с основами аттестации наночастиц и наноматериалов, проблемами и перспективами их практического применения.
На основе знаний о явлениях, протекающих в гомогенных и гетерогенных системах при изменении температуры и давления, а также внешних механических воздействиях, у студента формируются представления о физико-химических основах процессов получения наночастиц и наноматериалов. В курсе рассказывается о "биографическом" наследовании наноматериалами свойств в зависимости от условий их получения. В результате освоения курса студент получит навыки выполнения расчетов по определению избыточной свободной энергии веществ, связанной с возрастанием их поверхности и дефектности структуры. 

Часть 1. Классификация процессов получения наночастиц. Физико-химические основы способов получения наноразмерных порошков(НП). Аттестация НП.

1. Газофазный способ получения наноразмерных порошков (НП). Основные закономерности образования НП методом испарения и конденсации.
2. Конденсационный рост наночастиц (НЧ). Коагуляция и коалесценция НЧ.
3. Плазменный переконденсационный метод получения НП.
4. Плазмохимический способ получения НП.
5. Процессы получения наночастиц (НЧ) осаждением НП из растворов.
6. Получение НП термическим разложением и восстановлением металлсодержащих соединений.
7. Механический способ получения НП. Механосинтез.
8. Электровзрывной способ получения НП. Сравнительные свойства НП, полученных разными способами. Биографическое наследование ими свойств в зависимости от способа получения.
9. Аттестация наночастиц. Исследование состава, свойств, дисперсности.

Часть 2. Фуллерены, углеродные и неуглеродные нанотрубки.

1. История открытия фуллеренов. Механизмы формирования фуллероновой структуры. Модифицированные производные фуллеренов.
2. Способы получения углеродных нанотрубок (С-НТ) (дуговой, лазерно-термический, пиролитический). Механизмы роста С-НТ.

Часть 3. Физико-химические основы получения объёмных наноматериалов (НМ).

1. Классификация способов получения объёмных НМ. Наноразмерные пленки и покрытия, осаждаемые на подложке. Химическое осаждение наноструктурных покрытий из газовой фазы (CVD).
2. Физическое осаждение наноструктурных покрытий из газовой фазы (PVD).
3. Порошковая металлургия объёмных НМ. Формование НП.
4. Спекание НП для получения объёмных НМ.
5. Интенсивная пластическая деформация, как способ получения объёмных НМ. Способ получения объёмных НМ контролируемой кристаллизацией из аморфного состояния.