Trang 1 CHƯƠNG 5 Trang 2 5.1 Thành phần- Bằng nhiều pp phân tích hiện đại như: quang phổ khối, quang phổ hấp thụnguyên tử, quang phổ điện tử tia X, huỳnhquang tia X,…đã cho thấy thành p
CHƯƠNG THÀNH PHẦN, CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT VẬT LIỆU NANO 5.1 Thành phần - Bằng nhiều pp phân tích đại như: quang phổ khối, quang phổ hấp thụ nguyên tử, quang phổ điện tử tia X, huỳnh quang tia X,…đã cho thấy thành phần VL Nano (cả kim loại, hợp kim, oxyt,…) không tinh khiết - Tạp chất VL Nano tồn q trình cơng nghệ gây nên như: từ bi nghiền, từ piston, từ thành ống,… - Trong cơng nghệ chế tạo VL Nano pp nghiền gây nhiễm bẩn nhiều 5.2 Mật độ Tùy theo loại VL pp chế tạo mà mật độ loại VL Nano khác Cụ thể: + Nếu hợp kim Nano tinh thể chế tạo pp nguội nhanh dạng băng mật độ đạt 100% (giống VL qua nấu đúc) + Nếu kim loại, hợp kim gốm Nano tinh thể chế tạo pp ép bột mật độ đạt từ 75 ÷ > 90% đạt gần 100% nung phát triển hạt 5.3 Tổ chức tế vi - Tổ chức tế vi VL Nano sở KL hợp kim nghiên cứu TEM (HRTEM) cho thấy: gồm nhiều tinh thể nhỏ có kích thước từ vài nanomet đến vài chục nanomet với định hướng khác cách biệt biên giới hạt - Trong VL Nano kim loại, kích thước hạt tinh thể kích thước biên giới hạt gần - Nghiên cứu nhiễu xạ tia X tán xạ nơtron góc nhỏ cho thấy mật độ biên giới hạt đạt khoảng 60 ÷ 70% mật độ mạng tinh thể - Tổ chức tế vi gốm Nano tinh thể gồm hạt tinh thể nhỏ mịn từ vài nanomet đến vài chục nanomet - Các yếu tố công nghệ có ảnh hưởng đến tổ chức tế vi VL Nano tinh thể 5.4 Tính chất 5.4.1 Tính chất nhiệt - Nhiệt độ nóng chảy hạt Nano tinh thể phụ thuộc vào kích thước hạt - Nhiệt độ thiêu kết chế tạo VL Nano to kết tinh lại sau biến dạng có xu hướng giảm giảm kích thước phần tử bột nguyên liệu ban đầu 5.4 Tính chất 5.4.2 Cơ tính - Cơ tính VL Nano tinh thể bao gồm: môđun đàn hồi, độ bền, độ cứng, độ dẻo, độ dai phá hủy,…đều thay đổi so với VL hạt thơ - VL Nano tinh thể KL có độ bền cao KL hạt thơ từ ÷ lần - Các KL hợp kim Nano tinh thể chế tạo theo cơng nghệ nguội nhanh vừa có độ bền, độ cứng cao lại có độ dẻo cao KL chế tạo theo cơng nghệ truyền thống - Tính chất học VL Nano tinh thể chế tạo theo cơng nghệ bột có tính cao VL truyền thống 5.4 Tính chất 5.4.3 Các tính chất vật lý - Các tính chất vật lý như: điện tính từ tính có nhiều thay đổi Các VL Nano tinh thể sở KL có kích thước hạt nhỏ điện trở suất VL cao phụ thuộc vào to mạnh - Tính chất từ VL Nano có nhiều điểm đặc biệt Cụ thể: + Với công nghệ nguội nhanh, tạo băng hợp kim từ mềm vô định hình sở FeBSi (VL tiếng với tính chất từ cao) + Khi ủ (tinh thể hóa) băng vơ định hình to xác định tạo nên tinh thể sắt từ có kích thước hạt từ 10 ÷ 50nm phân bố sắt từ vơ định hình VL Nano chế tạo có từ tính cao nhiều