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

 

Микрокосмос
Микрокосмос

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.