Sərbəst iş №1 Nanotexnologiya və onun inkişaf prespektivləri

Sərbəst iş №2
Prespektiv nanomaterialar. Kvant ölçü effektləri, kvant çuxuru, kvant naqilləri, kvant nöqtələri


Konstruksiya materialları.
Nanoquruluşlu həcmi materiallar adi materiallardan statik yüklənmə zamanı möhkəm davamlılığı ilə fərqlənir. Ona görə də onların əsas tətbiq sahəsi yüksək davamlılıq və materialın tez sıradan çıxmaması tələb edilən sahələrdir. Adi halla müqayisə etdikdə axıcılıq sərhəddi 2,5-3 dəfə artır, plastiklik isə ya kifayət qədər az dəyişir, ya da bəzi materiallar üçün, məs. Ni3Al üçün 4 dəfə yüksəlir. Karbon nanoiplərdən örtük çəkilmlş kompozitlər isə zərbə dinamikası sahəsində xüsusən də zirehli jiletlərin və materialı zərbədən qorumaq üçün örtüklərin hazırlanmasında istifadə edilir.
Alət materialları.
Adi struktur halına nisbətən nanohissəcikli ərintilər daha davamlı olurlar. Metalların nanoovuntularını, əgər onda karbid qoşulmaları varsa, yarımkeçirici və dielektrik materialları son mərhələdə pardaqlamaq və cilalamaq üçün istifadə edirlər.
İstehsal texnologiyalarında istifadə olunan materiallar.
Müxtəlif təyinatlı kompozitlərdə nanomaterialların kompozitin komponenti kimi istifadə olunması ən vacib və perspektivli məsələlərdən biridir. Polad və ərintilərin ovuntu metallurgiyasının metodları ilə istehsalı zamanı nanoovuntuların adi ovuntulara əlavə edilməsi məmulatın məsaməliliyini azaldır və mexaniki xassələrinin kompleks şəkildə yaxşılaşdırılmasına şərait yaradır. Al və Ti əsaslı nanoquruluşlu ərintilərdə ifratplastiklik effektinin yaranır. Buna görə də onlar mürəkkəb formalı detal və məmulatların hazırlanması üçün, eləcə də bərk halda müxtəlif materialların qaynaq edilməsi zamanı birləşdirici lay kimi istifadə etmək üçün ən perspektivli materiallardan hesab oluna bilər. Nanoovuntuların xüsusi səthinin çox böyük olması onlardan kimya sənayesində katalizator kimi istifadə etməyə imkan verir.
Tribotexnikada istifadə olunan materiallar.
Burada nanomaterialların tətbiqinin perspektivi onunla əlaqədardır ki, nanoquruluşlu metallik ərintilər yüksək bərkliyə və davamlılığa malikdirlər. Bu sahədə başqa bir istiqamət nanokristallik almaz və almazabənzər örtüklərdən istifadə olunmasıdır. Bu sahədə istifadə olunan digər bir material fülleren əsasında olan ifratbərk materiallar (kürəyəbənzər molekullu C60) və füllerenlə aşqarlanmış FexC60 fülleritlərdir.
Yüksək və ifratyüksək bərkliyə malik olan (70 QPa-a qədər) kubik BN, C3N4, TiC, TiN, Ti(Al,N) əsaslı nanoquruluşlu çoxtəbəqəli mürəkkəb tərkibli nazik təbəqələrin sürtünməyə və sürüşməyə qarşı zərbə şəraitində çox davamlı olduqları təsdiq edilmişdir. Son zamanlar ifrat bərkliyə malik olan nanoquruluşlu nitrid nazik təbəqələrinin işlənib hazırlanması barədə məlumat daxil olmuşdur. Bundan başqa karbondan hazırlanmış nanoquruluşlu nazik təbəqələr, amorf nazik təbəqələri, karbon nitrid əsaslı nazik təbəqələr, həmçinin TiC, TiN və TiCN-dən hazırlanmış nazik təbəqələr gələcəkdə daha perspektivli görünürlər.
Kosmik texnika üçün öz-özünə yağlanan örtük kimi TiB2-MoS2 əsaslı 20 Qpa və polad üzərində sürüşmə sürtünməsi 0,05 olan çoxfazalı nanoquruluşlu örtüklər təklif olunur.
Metallik nanoovuntuları mühərrik daxilində sürtünən səthlərin yeyilməməsi üçün mühərrikin yağına əlavə edilir.
Nüvə energetikasında istifadə olunan materiallar.
ABŞ-da və digər ölkələrdə hal hazırda nanomateriallar YT (yüksək tezlikli) udulma sistemlərində və rentgen şüalanmasında istifadə edilir. İstilik nüvə texnikasında termonüvə sintezi üçün hədəflər ifratdispers berilliumdan hazırlanır. Bu tip materiallardan istifadə etməklə çəkini azaltmaqla müdafiəni bir neçə dəfə artırmaq olar.