Сотрудниками Научно-инновационного центра совместно с Ижевским государственным техническим университетом разработана уникальная технология получения металл/углеродных нанокомпозитов.
Суть технологии заключается в восстановлении соединений металлов в матрицах полимерных материалов с применением двух стадий – механохимической и термохимической. При этом получается прочный нанокомплекс металла с углеродной матрицей
Рисунок 1. Модель формирования металлсодержащих наноструктур в матрице поливинилового спирта
В качестве углеродных матриц могут использоваться поливиниловый спирт, поливинилхлорид, поливинилацетат.
Исследования свойств металл/углеродных нанокомпозитов проводились в ведущих организациях РФ:
- Московский государственный университет, г. Москва
- ООО "Системы для микроскопии и анализа" (г. Москва)
- Институт физики металлов Уральского отделения РАН, г. Екатеринбург
- ГОУ ВПО "Московский институт стали и сплавов", г. Москва
- Физико-технический институт Уральского отделения РАН, г. Ижевск
Технология позволяет синтезировать в зависимости от условий проведения процесса широкий круг металл/углеродных нанокомпозитов по составу, размеру и морфологии (см. рис.2).
Средний размер частиц в зависимости от типа металл/углеродного нанокомпозита составляет 10-25 нм.
Рисунок 2. Изображение нанокомпозитов, полученные с помощью просвечивающего электронного микроскопа: медь/углеродный нанокомпозит (слева), никель/углеродный нанокомпозит (справа)
Металл/углеродный нанокомпозит представляет собой порошок черного или темно-коричневого цвета
Рисунок 3. Тонкодисперсные суспензии
Одно из основных свойств металл/углеродных нанокомпозитов заключается в способности образовывать тонкодисперсные суспензии в различных средах: органических растворителях, воде, растворах поверхностно-активных веществ (рис.3).
Тонкодисперсные суспензии металл/углеродных нанокомпозитов позволяют повысить:
- прочность бетонов,
- адгезионные характеристики клеевых составов,
- термостабильность эпоксидных компаундов.
В качестве исходного сырья при производстве нанокомпозитов могут использоваться отходы металлургических и химических производств, содержащие достаточное количество оксидов металлов.