Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время углеродные нанотрубки и нановолокна (углеродные волокнистые наноматериалы, УВНМ) находят все более широкое приложение в различных областях. Это обусловлено специфическими свойствами УВНМ (сорбционные свойства, способность к холодной эмиссии электронов, хорошая электропроводность, химическая и термическая стабильность, высокая прочность). Постоянно увеличивается количество материалов и изделий, полученных с применением УВНМ: смазочные вещества, полимерные композиты, бетоны специального назначения, радиопоглощающие, антистатические и фотоустойчивые покрытия, компоненты электронной аппаратуры, сенсоры и многое другое. Соответственно, создание и развитие современных технологий и аппаратурного оформления промышленного синтеза УВНМ является актуальной задачей.
Отечественный и зарубежный опыт показал, что наиболее рациональным для промышленной реализации является метод газофазного химического осаждения (ГФХО) наноразмерного углерода на поверхности металлического катализатора, известный в зарубежной литературе как CVD-процесс (chemical vapour deposition).
Однако, наряду с возрастающим спросом на УВНМ, судя по информации из открытых источников, отсутствуют общие подходы к разработке процессов и аппаратурного оформления производства УВНМ, позволяющие не только определять основные конструктивные и режимные параметры оборудования, но и осуществлять их оптимизацию на этапе проектирования. Как правило, при разработке новых технологий и оборудования основной упор делается на проведение дорогостоящих экспериментальных исследований, что сказывается на конечной цене продукта.
В настоящий момент отечественные и зарубежные ученые: Э.Г. Раков, В.В. Кафаров, Э.М. Кольцова, Д.А. Франк-Каменецкий, Mukul Kumar, P. Chen и ряд других, своими работами создали потенциал, позволяющий перейти на новый уровень в расчете и проектировании процессов производства УВНМ и оборудования для их реализации.