Одномерные наноструктуры Si₃N₄ и критерий формирования с их участием пористых тел для последующего спекания

Abstract

Методами электронной микроскопии и рентгеновского анализа исследованы нановолокна, синтезированные в ИПМ НАН Украины, и наностержни из коммер ческой партии фирмы “NanoAmor Inc” США. Показаны отличия названных материалов. Нановолокна имеют диаметр до 100 нм при длине, достигающей десятков микрон. Характерным для наностержней является наличие частиц с диаметром, лежащим в субмикронном диапазоне, и частиц равноосной формы. Формование материалов с использованием сжимающих напряжений до 1 ГПа позволяет достичь преимущественной пространственной ориентации частицпараллельно формообразующей плоскости. При этом на дифрактограмме образца наблюдается рост интенсивности отражения (200). На основе полученного эффекта предложено использование механических методов формования пористого тела для последующего спекания при введении в его состав названных наноматериалов.

Методами електронної мікроскопії та рентгенівського аналізу досліджено нановолокна, синтезовані в ІПМ НАНУкраїни, й нанострижні з комерційної партії фірми“NanoAmor Inc” США. Показано відмінності зазначенихматеріалів. Нановолокна мають діаметр до 100 нм за довжини, що сягає десятків мікронів. Характерною для нанострижнів є наявність частинок із діаметром субмікронногодіапазону та частинок рівновісної форми. Формування матеріалів із використанням стискувальних напружень до1 Гпа дає змогу досягти переважної просторової орієнтаціїчастинок паралельно формотвірній площині. При цьому на дифрактограмі зразка спостерігається зростання інтенсивності відбиття (200). На основі отриманого ефекту запропоновано використання механічних методів формування пористого тіла для подальшого спікання при введенні до його складу зазначених наноматеріалів.

Nanowires, synthesized in IPMS of NAS of Ukraine and nanorods from commercial party of USA “NanoAmor Inc” firm, was investigated by the X-ray, TEM and SEM methods. The features of the mentioned materials are revealed. Nanowires have a diameter to 100 nm at length, arriving at ten of microns. The presence of particles with a diameter, lying in a submicrometer range and equiaxial particles is characteristic for nanorods material . Shaping of materials with the using of compressing stress up to 1 GPa allows to attain the primary spacial orientation of particles – parallell to the shape-generating plane. Here the growth of (200) reflection intensity on the diffractogram of treated material was observed. On the basis of the obtained effect the using of mechanical methods for porous body shaping for subsequent sintering is offered at introduction to his composition of the mentioned nanomaterials.