Неорганические наноматериалы, Раков Э.Г., 2020

Неорганические наноматериалы, Раков Э.Г., 2020.
   
   Уникальность данного учебного пособия о получении, свойствах и применении неорганических наноматериалов состоит в том, что оно учитывает специфику и программу подготовки в России химиков-технологов, в частности специализирующихся на материалах для энергетики. Особое внимание уделено терминологии в области нанонауки и нанотехнологии. Приведены сведения о необычных, нетипичных веществах, материалах и способах их получения с целью помочь читателям выработать собственные идеи.
Для студентов и аспирантов, специализирующихся в области нанотехнологии и наноматериалов, а также для преподавателей.




Дефекты структуры кристаллов.
Атомы и ионы в кристаллической решетке не являются неподвижными и могут участвовать в движениях нескольких типов.
Прежде всего это колебания, которые можно разделить на два основных типа: колебания, свойственные связанным в молекулы атомам, и колебания, свойственные только атомам в кристаллической решетке. Колебания атомов в молекулах делятся на валентные (вдоль связей) и деформационные (изменяют углы между связями), их частота определяется массой атомов, величиной межатомных расстояний (длиной связи) и геометрическими особенностями структуры (валентными углами), а амплитуда — еще и температурой. Кроме того, частоты колебаний атомов и связей в молекулах определенным образом взаимозависимы. Амплитуда колебаний атомов в кристаллических решетках близка к нулю при нулевой абсолютной температуре иг увеличивается с ростом температуры, достигая в области, близкой к температуре плавления, величин порядка половины межатомного расстояния.

Второй тип движения атомов в кристаллической решетке — их вращение в составе молекул, ионов или устойчивых групп. Высокосимметричные молекулы способны вращаться вокруг нескольких своих осей, низкосимметричные молекулы и группы — вокруг какой-либо одной оси. Молекулы или группы атомов в кристалле могут иметь такое строение и такую упаковку, что их поворот становится возможным не на 360°, а лишь на определенный, меньший 360° угол и напоминает движение крыла бабочки, становится заторможенным. Вырождение вращения при изменении температуры иногда происходит ступенчато (даже в несколько ступеней) и вызывает фазовые реориентационные переходы. Наконец, возможна миграция атомов в кристаллической решетке или их диффузия.

Оглавление.
Предисловие.  
Список сокращений и обозначений.
Глава 1. Основные понятия.  
1.1. Твердое тело.  
1.2. Понятие о материалах.  
1.3. Классификация материалов.  
1.4. Нанонаука, нанотехнология и наноматериалы.
Темы для проверки знаний по материалу главы 1.
Глава 2. Строение основных материалов.  
2.1. Монокристаллы.
2.1.1. Структура кристаллов.  
2.1.2. Дефекты структуры кристаллов.  
2.1.3. Влияние размера частиц на их строение.
2.1.4. Изоморфизм и твердые растворы.
2.1.5. Нестехиометрия.  
2.2. Поликристаллы.
2.3. Аморфные тела, стекла и ситаллы.
2.4. Композиты.
Темы для проверки знаний по материалу главы 2.
Глава 3. Морфология материалов.
3.1. Наночастицы и порошки.
3.2. Покрытия и пленки.
3.3. Нитевидные наноматериалы.  
3.4. Пористые материалы.  
Темы для проверки знаний по материалу главы 3.
Глава 4. Свойства материалов.  
4.1. Общая характеристика наноматериалов.  
4.2. Механические свойства.  
4.3. Термические свойства.
4.4. Транспортные свойства.  
4.5. Оптические свойства.  
4.6. Магнитные свойства.
4.7. Химические свойства.  
4.8. Биологические свойства.
4.9. Другие свойства.  
Темы для проверки знаний по материалу главы 4.  
Глава 5. Получение наноматериалов.
5.1. Общий обзор методов.  
5.2. Физические методы.  
5.2.1. Нуль-мерные (изометрические) материалы.
5.2.2. Пленки и покрытия.  
5.2.3. Нитевидные материалы.
5.2.4. Пористые материалы.
5.2.5. Массивные наноструктурированные материалы.  
5.3. Химические методы.
5.3.1. Нуль-мерные (изометрические) материалы.
5.3.2. Пленки и покрытия.  
5.3.3. Нитевидные материалы.
5.3.4. Пористые материалы.
5.3.5. Функциализация наночастиц и пористых материалов.
5.4. Биологические методы.
5.5. Комбинированные методы.
5.6. Матричные методы.
5.7. Нанолитография.
5.8. Самоорганизация и самосборка.
Темы для проверки знаний по материалу главы 5.
Глава 6. Распространенные и перспективные наноматериалы.  
6.1. Углеродные материалы.  
6.1.1. Общая характеристика.
6.1.2. Графен.  
6.1.3. Терморасширенный графит.
6.1.4. Нанотрубки и нановолокна.  
6.1.5. Фуллерены.
6.1.6. Наноалмазы.
6.1.7. Пористый углерод.  
6.2. Простые вещества.  
6.3. Оксидные наноматериалы.
6.4. Карбиды и нитриды.
6.5. Халькогениды и пниктиды.
6.6. Нанокомпозиты.
6.7. Стабилизированные дисперсии наночастиц.  
Темы для проверки знаний по материалу главы 6.
Глава 7. Наноматериалы в энергетике.  
7.1. Структура энергетики.  
7.2. Основные направления применения наноматериалов.  
7.3. Генерирование энергии.
7.3.1. Атомная энергетика.  
7.3.2. Топливные элементы.  
7.3.3. Альтернативная энергетика.
7.4. Передача энергии.  
7.5. Накопление и хранение энергии. «Малая» энергетика.
7.6. Потребление энергии. Термоэлектрические генераторы.  
7.7. Перспективы. Новые эффекты и разработки.  
Темы для проверки знаний по материалу главы 7.
Литература.
Предметный указатель.

Купить .

Купить - rtf .





Теги: учебник по нанотехнологии :: нанотехнология :: Раков