پودر فولادی ضد زنگ Ultrafine Nano 316L برای تحقیقات علمی

This material consists of 316L stainless steel particles where at least one dimension falls within the nanometer scale (1-100 nm) or the powder is classified as "ultrafine" (typically 100 nm to 1 micron)آن را با سطح سطحی فوق العاده بزرگ و پدیده های منحصر به فرد نانوسکیل مشخص می کند.

اندازه ذرات:به طور معمول به عنوانD50 < 1 میکران (1000 نانومتر)، اغلب با یک کسری قابل توجهی در محدوده 50-500 نانومتر. نانو پودرهای واقعی D50 < 100 نانومتر خواهند داشت.

می تواند بر اساس روش سنتز متفاوت باشد. اشکال رایج شامل:

• کروی: برای بسته بندی و سینتر کردن یکنواخت ایده آل است.
• مانند فلاک: در جوهر و پوشش های رسانا استفاده می شود.
• نامنظم: ممکن است ناشی از روش های شیمیایی خاصی باشد.

خاصیت کلیدی - نسبت سطح بالا به حجم:این مهم ترین تفاوت با پودرهای معمولی است. به شدت واکنش شیمیایی را افزایش می دهد، دمای سینتر کردن را کاهش می دهد و می تواند مغناطیسی، کاتالیستی،و خواص مکانیکی.

تولید پودر نانو 316L پیچیده و پرهزینه است، اغلب در دسته های کوچک برای تحقیقات انجام می شود.

• سنتز سول ژل: پیشگامان فلزی (نمک های Fe، Cr، Ni، Mo) حل می شوند، ژل می شوند و سپس تحت هیدروژن در دمای بالا کاهش می یابند تا پودر آلیاژ را تشکیل دهند.اجازه می دهد تا یکسانی شیمیایی عالی.
• کاهش شیمیایی: نمک های فلزات تشکیل دهنده با استفاده از یک عامل کاهش دهنده قوی در محلول مایع کاهش می یابند. این می تواند ذرات بسیار ظریف، گاهی اوقات تجمع یافته را تولید کند.

• لیزر ابلاسیون: یک هدف 316L عمده توسط لیزر با قدرت بالا در یک جو کنترل شده (به عنوان مثال آرگون) تبخیر می شود. بخار به ذرات نانویی مجموع می شود.پودرهای کروی.
• فرسایش جرقه: جرقه های الکتریکی بین دو الکترود 316L در مایع دی الکتریک مواد را فرسایش می دهند و ذرات کروی ظریف تولید می کنند.
• اتم سازی پیشرفته گاز با طبقه بندی فوق باریک: اتم سازی گاز تخصصی می تواند بخش کوچکی از پودر فوق باریک را تولید کند.که سپس با استفاده از سیکلون ها یا طبقه بندی کننده ها به دقت جدا می شود..

خواص منحصر به فرد پودر نانو 316L درهای جدید را به زمینه های تحقیقاتی باز می کند:

• مطالعات سینتر کردن: بررسی مکانیسم هایسینتر کردن به کمک میدان (FAST/SPS)یاسینتر کردن فلاشدر دمای بسیار پایین و زمان به دلیل نیروی محرک بالا برای چگال شدن.
• مطالعات اثر اندازه: بررسی چگونگی تغییر خواص مکانیکی (سختی، قدرت تولید) ، رفتار مغناطیسی و انتشار در مقیاس نانو.

• قالب بندی تزریق نانو متال (Nano-MIM): توسعه میکرو اجزای دارای ویژگی های فوق العاده نازک و پایان سطح فوق العاده صاف برای سیستم های میکرو الکترومکانیکی (MEMS) و میکرو رباتیک.
• ساخت مواد عمده نانوساز: تثبیت پودر های نانو برای ایجاد اجزای عمده با میکروسازان نانوساز که می توانند قدرت استثنایی و مقاومت در برابر تشعشعات را نشان دهند.

• تحویل دارو و هیپرترمی: عملکرد نانوذرات برای اتصال داروهای درمانی.خواص مغناطیسی آنها اجازه می دهد تا به یک هدف هدایت شوند و توسط یک میدان مغناطیسی متناوب برای درمان سرطان گرم شوند (هپرترم مغناطیسی).
• تصویربرداری زیستی: استفاده از نانوذرات به عنوان عوامل کنتراست برای تکنیک های تصویربرداری پیشرفته مانند ام آر آی.
• پوشش های ایمپلنت نانوساختاری: ایجاد پوشش های سازگار با زیست، ضد باکتری و تقویت شده استخوان در ایمپلنت های معمولی.

• پشتیبانی کاتالیزور: استفاده از سطح بالای سطح به عنوان پشتیبانی برای مواد کاتالیز دیگر در واکنش هایی مانند تکامل هیدروژن یا کاهش اکسیژن.
• تحقیقات باتری و سلول سوخت: بررسی استفاده از آن به عنوان یک افزودنی رسانا یا کاتالیزور در دستگاه های ذخیره سازی و تبدیل انرژی نسل بعدی.

دست زدن به پودرهای نانو نیازمند پروتکل های ایمنی سختگیرانه ای است که فراتر از پودرهای معمولی است.

• پیروفوریت و انفجار: پودرهای فلزی فوق نازک اغلببسیار پیروفوریک. آنها می توانند به صورت خود به خود در معرض هوا احتراق کنند.اتمسفر بی اثر(به عنوان مثال، در یک جعبه دستکش پر از آرگون).
• خطر سلامتی (نانوتوکسیکولوژی): نانوذرات می توانند تنفس شوند، از موانع بیولوژیکی عبور کنند و خطرات سلامتی قابل توجهی را ایجاد کنند که هنوز به طور کامل درک نشده است. آزمایشگاه ها باید از:
  • کنترل های مهندسی مناسب: کابینت های ایمنی زیستی یا جعبه دستکش های کلاس II یا III.
  • تجهیزات محافظتی شخصی (PPE): دستگاه های تنفسی با فیلتر P100، دستکش و کت آزمایشگاهی.
• ذخیره سازی: باید در ظروف بسته شده پر از گاز بی اثر نگهداری شود که به وضوح به عنوان نانومواد و پیروفوریک برچسب گذاری شده است.

هنگامی که با این ماده کار می کنند، محققان به طور معمول اندازه گیری می کنند:

• اندازه ذرات و مورفولوژی: میکروسکوپی الکترونی انتقال (TEM) ، میکروسکوپی الکترونی اسکن (SEM) ، پراکندگی نور پویا (DLS).
• مساحت سطح: تجزیه و تحلیل مساحت سطح Brunauer-Emmett-Teller (BET).
• ساختار بلوری: دیفرانسه اشعه ایکس (XRD).
• ترکیب شیمیایی: اسپکتروسکوپی پلاسمای به طور انطباقی (ICP) ، اسپکتروسکوپی اشعه ایکس پراکنده انرژی (EDS).
• رفتار سینتر کردن: دیلاتومتری برای مطالعه انقباض در طول گرم کردن.