Повышенная прочность и твердость металлов востребованы во многих сферах. Благодаря использованию наночастиц ученым удалось получить объемные материалы, обладающие высокой прочностью. Для получения сверхтвердой структуры применяли метод «сверху вниз», где при формировании материала подбирают сначала мелкие частицы, постепенно увеличивая их размер. Таким образом, благодаря нанотехнологии получаются материалы повышенной плотности и твердости.
Особенности новой технологии
На твердость металла влияют малейшие микроскопические изменения в размере и форме кристаллитов. Чтобы повысить прочностные характеристики, частицы сжимают и деформируют. Опыты проводятся на небольших образцах размером в несколько нанометров. Метод «снизу вверх» применяется на изделиях из палладия, золота, серебра и других металлов, что позволяет создавать различные материалы с повышенной прочностью.
С помощью наночастиц в лабораторных условиях были изготовлены маленькие «монеты». Такие пробники понадобятся для производства электрогенераторов, электродов и лакокрасочных материалов. Ученые утверждают, что таким методом можно изготовить не только сверхпрочные покрытия, но и крупные промышленные компоненты.
Как повысить прочность материала?
Наночастицы металлов покрыты специальными связующими элементами – лигандами. Эти звенья не дают возможности кристаллам создавать связи вида металл - металл. Такие участки удаляются, чтобы под давлением кластеры смогли плотно соединиться. Исследования подтвердили, что данная нанотехнология позволила увеличить прочность в 3-4 раза, оставив другие технические свойства материала практически без изменений.
