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

Древняя технология получения многослойных углеродных нанотрубок

Ключевые слова:  булат, дамаск, нанотехнологии, нанотрубки, новый материал, углеродные нанотрубки

Опубликовал(а):  Позняк Артур Анатольевич

25 декабря 2014

Вновь подтверждается высказывание, что "Всё новое, это хорошо забытое старое". Вот и с углеродными наноматериалами похожая история приключилась.

Ещё в древности (по некоторым данным в III в д.н.э.), сталевары и кузнецы, сами не подозревая о том, открыли секрет производства новых высокотехнологичных композитных материалов - булата и дамаска. Их использовали для изготовления металлических предметов, отвечающих высоким требованиям прочности и ударной вязкости, наравне с сохранностью режущих свойств, при высокой продолжительности работы (в часности оружия и доспехов). Это два разных материала, с похожими свойствами, но полученные разными способами.

Слиток дамасской стали состоит из чередующихся, двух сплавов железа с различными физико-химическими свойствами. Одни из которых мягкие, пластичные (имеют мелкодисперсную структуру, с низким содержанием углерода), другие твёрдые и прочные (высокоуглеродистые, имеющие ярковыраженную игольчатую форму кристалла). Изделия из дамасской стали, получали путём сварки слоёв ковкой.

Совсем иначе обстоит дело с литым булатом, где чередование различных свойств одного слитка вызвано внутренним "ростом", или же формированием однородной кристаллической решётки, при охлаждении расплава железа с углеродом. Можно сказать, что более твёрдый сплав выступает в роли матрицы (силового каркаса), а мягкий в роли композитного матрикса, заполняющего свободное пространство слитка.

Немецкими учёными в 2006 г., в дамаске были обнаружены многослойные углеродные нанотрубки с содержанием внутри них карбида железа. Катализатором роста углеродных нанотрубок, могли служить примеси содержащиеся в рудах (алюминий, медь, цинк), а так же, непосредственно наночастицы железа, катализирующие рост нанотрубок из оксида углерода, выделяемого при сжигании древесины (древесного угля), при выплавке высокоуглеродистой стали с последующей термической обработкой. Это трубки с расстоянием между соседними графеновыми слоями, близким к величине 0,34 нм, присущей расстоянию между соседними плоскостями кристаллического графита. Углеродные нанотрубки, присутствуют только в мягких слоях стали, которая отличается неоднородной структурой. При ударном воздействии на такое изделие, происходит вдавливание верхнего слоя мягкого матрикса в твёрдую структуру нижезалегающей матрицы, тем самым распределяя основную массу нагрузки на соседние ветви кристаллов, с дальнейшим прорубанием препятствия. Мелкодисперсная структура матрикса (включающая нанотрубки) обуславливает высокие режущие свойства изделия из высокоуглеродистой стали.

Такие высокоуглеродистые стали, имеют при комнатной температуре более высокие показатели прочности и вязкости, чем обычные стали применяемые на производстве. При температурах 600-700 °С, они проявляют свойства сверхпластичности, что позволяет формовать из них сложные детали, открывая широкие перспективы для промышленного применения. Очевидно, что древняя технология значительно проще и совершеннее сложной технологии современного производства подобных материалов.


Источник: Damascus steel



Комментарии


Почитайте Аносова, хотя бы...
+ внимательно рассмотрите систему сплавов железо/углерод.
Хотя бы??? Я, перечитал его произведение "О булате", раз десять! И помимо Аносова, ещё кучу другой современной литературы. Более того, самостоятельно варю булат - эвтектоидный и заэвтектоидный, а диаграмму Fe/C - знаю практически наизусть
Вы собственно, что хотели умного сказать-то в коментарии, поясните?
Поди у Аносова нанотрубки встретили, в произведениях, али ещё где...

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

 

Ягоды
Ягоды

Успехи химии - самый цитируемый российский научный журнал
Успехи химии - самый цитируемый российский научный журнал по данным Journal Citation Reports за 2018 г., импакт - фактор 4.612, пятилетний 4.263, квартиль Q1.

Содержание 4 и 5 номеров Mendeleev Communication
Вышли 4 и 5 номер журнала Mendeleev Communication, ссылки на статьи в Scientific Direct даны на сайте журнала. Журнал публикует (и достаточно быстро) короткие сфокусированные сообщения по широкой тематике, в том числе, по материалам, наноматериалам, нанохимии в сотрудничестве с компанией Elsevier.

SCAMT Workshop Week, практикум по нанотехнологиям. СПб, 20-26 Января 2020: открыт прием заявок!
SCAMT Workshop Week (SWW) - уникальный междисциплинарный химико-биологический воркшоп: за 1 неделю у вас будет возможность сделать научный проект в одной из самых современных областей нанотехнологий и освоить новые практические навыки. SWW будет проходить с 20 по 26 января 2020, прием заявок открыт.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

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!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
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.