Металл-фуллерсновые структуры

Решение проблемы совершенствования физико-механических свойств материалов связано с поиском методов изменения их химического состава или структуры. На практике эта задача может быть решена при использовании нетрадиционных процессов получения новых материалов или в результате модифицирующей обработки материалов. Уникальные физико-механические свойства наноматериалов привлекают большое внимание исследователей. Наноматериалы используются для нанесения покрытий, в качестве катализаторов или служат исходным сырьём для порошковой металлургии. Получение наноматериалов возможно только при воздействии на исходный материал концентрированных потоков энергии. Обеспечение равномерного воздействия потока энергии на весь объём обрабатываемого материала вызывает при использовании электронных пучков и лазерного испарения большие технические трудности. Применение электровзрывного метода с целью получения наноматериалов позволяет реализовать однородный нагрев, испарение материала проводников и образование плазмы. Продукты электрического взрыва проводников представляют собой слабо-агломерированные нанопорошки металлов и сплавов. При этом средний размер частиц лежит в области от 20 до 100 нм при производительности до 200 г/ч и затратах энергии до 5 кВтч.

Поскольку графит является проводником, то существует возможность получения ультрадисперсных порошков углерода электровзрывным методом. Открытие новой фазы (фуллерены) и существование сверхтвердой фазы углерода вызывают интерес исследователей к возможности синтеза разных аллотропных форм наноуглерода в процессе электровзрыва.

Нагрев графитового проводника мощным импульсом тока длительностью до 50 мке приводит к испарению проводника и образованию плазмы.

После прекращения импульса тока происходит неравновесный процесс конденсации газа, в котором ионизованные частицы играют роль центров конденсации, что приводит к множественному зародышеобразованию конденсирующейся фазы.