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

 

Наносветофор
Наносветофор

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.