Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Тема проекта 9 - Абразивные материалы

Ключевые слова:  учителю

Автор(ы):  ФНМ МГУ

06 ноября 2011

Название(я): Абразивные материалы

Номер в каталоге: 9

Основной предмет (школа): химия, физика

Область знания (ВУЗ): абразивы, микротвердость, деформация твердого тела, обработка поверхности

Актуальность: Абразивные материалы используются для многих целей в быту и технике, в частности, для подготовки поверхностей заданного качества (шероховатости). Гладкие подложки уже давно применяются в микроэлектронике для осаждения гетероструктур и создания планарных структур, не меньшее значение подложки играют и в области нанотехнологий. Первичная обработка подложек включает в себя стадию механической полировки, для которой требуются абразивные материалы, обладающие определенным составом, средним размером частиц и твердостью. Получение абразивных материалов и использование их для шлифовки и полировки (например, для создания зеркальных поверхностей) может быть познавательно и интересно для школьников.

Новизна: самостоятельное получение фракций микро- и наночастиц абразивных материалов для шлифовки / полировки различных материалов

Цель: получение и практическое применение высокодисперсных абразивов

Задачи:

1. ознакомление с литературой по основным прочностным характеристикам твердого тела

2. литературный анализ (сопоставление) различных шкал твердости (Мооса и других)

3. литературный поиск по существующей классификации абразивных материалов

4. ознакомление с литературой по наноиндентированию и нанотрибологии

5. выбор объектов исследования (составов материалов) и методов их получения

6. получение абразивных материалов с варьированием условий реализации выбранных экспериментальных методик

7. рассев или седиментационное разделение полученных материалов на фракции, анализ (по возможности) полученных частиц инструментальными методами (рентгенофазовый и рентгенографический анализ, оптическая, электронная микроскопия, динамическое светорассеяние)

8. подготовка полировальных паст

9. шлифовка различных по твердости материалов и природных объектов (например, минералов и морской гальки, ракушек, металлов и пр.) соответствующими абразивными материалами

10. фотосессия полученных полированных объектов, анализ поверхности с помощью электронной или (лучше) атомно - силовой микроскопии (среднеквадратичная шероховатость)

11. обсуждение взаимосвязи выбранной процедуры полировки и качества поверхности

Экспериментальные подходы: химические методы получения микро и наночастиц (возможно, со стадиями термического отжига и фракционирования, возможные варианты - оксид хрома (III), оксид алюминия, карбонат кальция, флюорит, порошок рубина и др.)

Методические подходы: освоение элементов теории прочности, подходы по классификации (фракционированию) порошкообразных материалов, понятие распределения частиц по размерам и математической характеризации кривой распределения

Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: в зависимости от выбранных объектов исследования

Освоение школьником теоретического материала: основы теории прочности, кристаллическая структура избранных семейств твердых тел, элементы математической статистики

Навыки, получаемые школьником: работа с растворами, осадками, термическим оборудованием, методы анализа порошкообразных материалов

Предшествующий материал по школьной программе: химия элементов

Роль учителя: общее руководство проектом, обеспечение литературой

Возможная помощь тьюторов: консультативная помощь, поиск и обеспечение специализированной литературой, инструментальная поддержка (рентгенофазовый анализ, анализ профиля рентгеновских линий, измерение площади поверхности порошков, оптическая, электронная микроскопия, сканирующая зондовая микроскопия)

Техника безопасности: особых ограничений нет

Примечания: необходимо попытаться получить различные кристаллические модификации оксида хрома, оксида алюминия, диоксида кремния, карбоната кальция и др.

Полировальная паста Гои

Первичные литературные ссылки для начала поиска: сверхтвердые материалы

Другие работы кластера "Каталог тем проектных работ" (гипертекстовый навигатор):

 

Прикрепленные файлы:
proekt9.pdf (112.68 КБ.)

Информация по теме проекта.

 

 
Средний балл: 10.0 (голосов 1)

 



Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Лед и пламень: эшелоны моноатомных ступеней
Лед и пламень: эшелоны моноатомных ступеней

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ» (Интересные научные события 2020 года от Американского физического общества (APS): Новый век сверхпроводимости. Магические углы в графене. Новые рекорды LIGO и Virgo: сверхмассивные и асимметричные слияния черных дыр. Свет от темной материи в эксперименте Xenon. Чего не хватает для создания квантового интернета? Коперниканский переворот в нейронных сетях. Червякомешалка. Вселенский метроном и предел точности атомных часов. Благородные металлы и графен против токсичных газов. Мультиферроик с ферродолинным упорядочением. Борные сенсоры азотосодержащих загрязнителей.

Наносистемы: физика, химия, математика (2020, Т. 11, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume11/11-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

С Новым годом!
Дорогие друзья и коллеги!
Поздравляем с наступающим 2021 годом!
Желаем всем хорошего настроения и здоровья, удачи во всем и новых достижений!

Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова
В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.

ДНК правит компьютером
Бидыло Тимофей Иванович
Наиболее вероятно, что главным революционным отличием процессоров будущего станут объемная (3D) архитектура и наноразмер составляющих, что позволит головокружительно увеличить количество элементов. Сегодня кремниевые технологии приближаются к своему технологическому пределу, и ученые ищут адекватную замену кремниевой логике. Клеточные автоматы, спиновые транзисторы, элементы логики на молекулах, транзисторы на нанотрубках, ДНК-вычисления…

Будущее техники отразилось в идеальном нанозеркале
Кушнир Сергей Евгеньевич
Свыше 99,9% падающего излучения отражает новое зеркало, построенное физиками США. А ведь толщина его составляет всего-то 0,23 микрометра. Специалисты говорят, что новинка способна улучшить параметры многих компьютерных устройств, где применяется лазерная оптика.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.