БОРИДНАЯ НАНОПЛЕНКА ИЛИ НАНОНИТЬ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2014 года по МПК C01B35/02 B82B1/00 B82B3/00 B82Y40/00 C04B35/58 C04B35/80 

Изобретение относится к нанотехнологиям и предназначено для получения боридной трубчатой или комбинированной нити, пленки или ленты (разница только в ширине) нанотолщины.

Аналогов и прототипа изобретение не имеет.

Боридная нанопленка или нанонить - это состоящая из боридов металлов структура в слое нанотолщины.

СПОСОБ - 1 получения нанопленки или нанонити состоит в том, что на любое волокно или пленку (далее «основа») осаждается слой металла или бора, на который затем осаждается слой бора или металла соответственно, или на основу осаждается несколько чередующихся слоев металла и бора общей толщиной не более наноразмера, которые затем подвергаются плавному нагреву до температуры 1500 градусов С (далее - «процесс боридизации», см. «Химическую энциклопедию», том «Б», статья «Бориды»). При этом происходит постепенная реакция образования борида металла.

Если пленка или волокно настолько термостойки, что не испаряются или не разлагаются при упомянутом процессе (например, корундовая нанонить), то они могут остаться в составе структуры. То есть получится комбинированная нанопленка или трубчатая комбинированная нанонить.

Если необходимо получить чистую боридную структуру, то выбирают материал основы таким, чтобы он испарился или разложился при высокой температуре процесса боридизации, или при дополнительном нагреве после процесса боридизации.

СПОСОБ - 2 получения нанопленки или нанонити состоит в том, что на любое волокно или пленку (далее «основа») производится осаждение борида из газовой фазы при взаимодействии галогенидов металла и бора (см. «Химическую энциклопедию», том «Б», статья «Бориды», раздел «Получение боридов»).

Так как соединения бора с одним и тем же металлом могут быть разного состава, то следует контролировать соотношение металла и бора для достижения нужного соединения.

Пример 1. На корундовую нанонить или на стекловолокно из легкоплавкого стекла в вакууме осаждается несколько чередующихся слоев титана и бора, после чего композиция постепенно нагревается до температуры 1500 градусов С. Образуется трубчатая боридная нанонить. Следует отметить, что общая толщина композиции окажется больше наноразмеров, но толщина слоя боридной трубчатой пленки будет соответствовать наноразмерам.

После окончания процесса стекловолокно может быть удалено нагревом с последующим испарением.

Пример 2. На корундовую нанопленку из газовой фазы, содержащую галогенид титана и бор, осаждается слой борида титана нанотолщины. Причем, возможен вариант, когда они будут осаждаться с обеих сторон пленки. А на получившуюся композицию может быть снова нанесен слой (или два слоя с обеих сторон) корунда, и т.д. Может получиться «пакет» из чередующихся нанослоев с непредсказуемыми пока свойствами.

Изобретения могут быть использованы в области нанотехнологий и неорганической химии. Способ получения боридной наноплёнки или нанонити включает осаждение на корундовую нанонить или на стекловолокно из легкоплавкого стекла в вакууме несколько чередующихся слоев титана и бора, после чего полученную композицию постепенно нагревают до температуры 1500°С. По другому варианту способ получения боридной наноплёнки включает осаждение слоя борида титана нанотолщины на корундовую нанопленку из газовой фазы, содержащей галогенид титана и бор. Изобретения позволяют получить боридные наноструктуры, 4 н.п. ф-лы, 2 пр.

1. Способ получения боридной нанопленки или нанонити, отличающийся тем, что на корундовую нанонить или на стекловолокно из легкоплавкого стекла в вакууме осаждают несколько чередующихся слоев титана и бора, после чего композицию постепенно нагревают до температуры 1500°C.

2. Боридная нанопленка или нанонить, отличающаяся тем, что она получена способом по п.1.

3. Способ получения боридной нанопленки, отличающийся тем, что на корундовую нанопленку из газовой фазы, содержащей галогенид титана и бор, осаждают слой борида титана нанотоолщины.

4. Боридная нанопленка, отличающаяся тем, что она получена способом по п.3.