Drobny Nanoproszek ze Stali Nierdzewnej 316L do Badań Naukowych

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)Charakteryzuje się wyjątkowo dużą powierzchnią powierzchni i wyjątkowymi zjawiskami w nanoskali.

Wielkość cząstek:Zazwyczaj określony jakoD50 < 1 mikron (1000 nm)Prawdziwe nanoproszki będą miały D50 < 100 nm.

W zależności od metody syntezy, często występują następujące formy:

• Sferyczny: idealny do pakowania i jednolitego spiekania.
• Płytkowy: Używany w przewodzących tuszach i powłokach.
• Nieregularne: mogą powstawać w wyniku niektórych metod chemicznych.

Kluczowa właściwość - stosunek dużej powierzchni do objętości:Jest to najważniejszy czynnik odróżniający od konwencjonalnych proszków.i właściwości mechanicznych.

Produkcja proszku nano 316L jest skomplikowana i kosztowna, często wykonywana w małych partiach do celów badań.

• Synteza Sol-Gel: Precursory metalu (soły Fe, Cr, Ni, Mo) rozpuszczane, żelowane, a następnie redukowane pod wodorem w wysokich temperaturach w celu utworzenia proszku stopu.Pozwala na doskonałą homogenność chemiczną.
• Redukcja chemiczna: Soły składników metali są redukowane w płynnym roztworze przy użyciu silnego środka redukującego, który może wytwarzać bardzo cienkie, czasami aglomerowane cząstki.

• Ablacja laserowa: masowy cel 316L jest odparowywany przez wysokiej mocy laser w kontrolowanej atmosferze (np. argon).proszki kuliste.
• Erozja iskry: iskry elektryczne pomiędzy dwoma elektrodami 316L w płynie dielektrycznym erodują materiał, wytwarzając cienkie, kuliste cząstki.
• Zaawansowana atomizacja gazu z klasyfikacją ultrafiłą: specjalistyczna atomizacja gazu może wytwarzać niewielką część ultrafiłego proszku,który następnie jest starannie oddzielony za pomocą cyklonów lub klasyfikatorów.

Unikalne właściwości proszku nano 316L otwierają drzwi do nowych dziedzin badań:

• Badania sinterujące: Badanie mechanizmówsintering wspomagany w terenie (FAST/SPS)lubSintering błyskowyw znacznie obniżonych temperaturach i czasach ze względu na dużą siłę napędową gęstnienia.
• Badania wpływu wielkości: Badanie, w jaki sposób właściwości mechaniczne (twardość, wydajność), zachowanie magnetyczne i dyfuzja zmieniają się w skali nanometrycznej.

• Nano-metalowe formowanie wtryskowe (Nano-MIM): Opracowywanie mikro-komponentów o ultra-fińszych cechach i ultra-gładkich wykończeniu powierzchni dla systemów mikro-elektromechanicznych (MEMS) i mikro-robotik.
• Wytwarzanie nanostrukturyzowanych materiałów masowych: Konsolidacja nanoproszków w celu tworzenia składników masowych z nanoziarnistymi mikrostrukturami, które mogą wykazywać wyjątkową wytrzymałość i odporność na promieniowanie.

• Dostarczanie leków i hipertermia: funkcjonowanie nanocząstek w celu przyłączenia leków terapeutycznych.Ich właściwości magnetyczne pozwalają na kierowanie ich do celu i podgrzewanie przez zmienne pole magnetyczne w celu leczenia raka (magnetyczna hipertermia).
• Biobizoryzacja: wykorzystanie nanocząstek jako środków kontrastu do zaawansowanych technik obrazowania, takich jak rezonans magnetyczny.
• Nanostrukturyzowane powłoki implantów: tworzenie biokompatybilnych, antybakteryjnych i wzmocnionych powłok osteointegracyjnych na konwencjonalnych implantach.

• Wsparcie katalizatora: wykorzystanie wysokiej powierzchni jako wsparcia dla innych materiałów katalitycznych w reakcjach takich jak ewolucja wodoru lub redukcja tlenu.
• Badania nad bateriami i ogniwami paliwowymi: Badanie ich stosowania jako przewodzącego dodatku lub katalizatora w urządzeniach do przechowywania i konwersji energii nowej generacji.

Obsługa nanoproszków wymaga rygorystycznych protokołów bezpieczeństwa, które wykraczają poza normy dla proszków konwencjonalnych.

• Pyroforyczność i wybuchowość: ultrafijne proszki metalowe są częstosilnie piroforyczne. mogą spontanicznie się zapalić w wyniku narażenia na działanie powietrza.atmosfera obojętna(np. w pudełku z rękawiczkami wypełnionym argonem).
• Zagrożenie dla zdrowia (nanotoksykologia): cząstki nano mogą być wdychane, przenikać bariery biologiczne i stwarzać znaczące, jeszcze nie w pełni zrozumiałe ryzyko zdrowotne.
  • Odpowiednie kontrole techniczne: szafki lub skrzynki z rękawiczkami klasy II lub III.
  • Środki ochrony osobistej (OSB): aparaty oddechowe z filtrami P100, rękawiczki i płaszcze laboratoryjne.
• Przechowywanie: Należy przechowywać w zamkniętych pojemnikach wypełnionych gazem obojętnym, wyraźnie oznaczonych jako nanomateriał i piroforyczny.

Przy pracy z tym materiałem badacze zazwyczaj mierzą:

• Wielkość cząstek i morfologia: Mikroskopia elektronów transmisyjnych (TEM), mikroskopia elektronów skanujących (SEM), dynamiczne rozpraszanie światła (DLS).
• Powierzchnia: analiza powierzchni Brunauer-Emmett-Teller (BET).
• Struktura krystaliczna: dyfrakcja rentgenowska (XRD).
• Skład chemiczny: spektroskopia plazmy indukcyjnie połączonej (ICP), spektroskopia rentgenowska z rozpraszaniem energii (EDS).
• Zachowanie zcinkowania: Dilatometria do badania kurczenia się podczas ogrzewania.