Стали специального назначения 4 страница

Для металлических порошков основными подготовительными операциями являются отжиг, просеивание по фракциям и смеши­вание. Отжиг проводят для повышения пластичности и прессуе- мости порошков в защитной среде при температуре (0,4...О,б)^ металла. Например, медный порошок отжигают в потоке вос­становительного газа при 350...400 °С, а железный — окисли­тельного при 650...750 °С. Порошки разделяют на фракции по величине частиц с использованием вибросит. Разделение произ­водят также с помощью воздушных сепараторов и седиментации (разделения жидких смесей). Приготовление однородной по объе­му механической смеси осуществляют путем смешивания порош­ков в специальных смесителях. Для получения легированных частиц порошка проводят размол смеси порошков основы и Ле­гирующих добавок в размольных агрегатах.

Прессование порошков в металлической пресс-форме под давлением сжатия приводит к уменьшению объема порошка в результате перераспределения частиц, заполнения пустот и пластической деформации. Прессование не сопровождается полным устранением пор. Плотность полученной детали-прес­совки по объему неравномерна, что обусловлено неравномер­ностью давления, различием физико-механических свойств частиц (формы, размера, твердости, насыпной плотности), нали­чием внешнего трения частиц порошка о стенки пресс-формы, межчастичным трением, наличием бокового давления. На стен­ки пресс-формы передается значительно меньшее боковое дав­ление, чем в направлении прессования. Это обусловлено тре­нием между частицами, заклиниванием их, что затрудняет их перемещение в стороны. После снятия давления, а также при выпрессовке брикета из пресс-формы размеры прессовки увеличиваются (явление упругого последействия). Для повы­шения и более равномерного распределения плотности прессов­ки по высоте используют смазку стенок матрицы пресс-формы, что уменьшает коэффициент внешнего и межчастичного тре­ния. Равномерность распределения плотности увеличивается при двустороннем прессовании верхним и нижним пуансона­ми (рис. 9.1) и всестороннем сжатии (прессование в эластич­ной или деформируемой оболочке).

Использование вибрации при прессовании повышает плотность прессовки. Импульсные методы формования применяют для труд­нопрессуемых порошков или если необходимо получить особые свойства материала.

■I

I

t

Рис. 9.1. Схема двустороннего прессования порошковых материалов: а — без нагрева; б — с нагревом

Формование порошка также осуществляют в гидро- и газо- статах (изостатическое), прокаткой, на гидродинамических ма­шинах и с использованием взрывчатых веществ (импульсное), на вибрационных установках (вибрационное), продавливанием через отверстие в инструменте (экструзия или мундштучное прессование), заливкой в формы — шликерное литье, при кото­ром в форму заливают суспензию, содержащую порошок и жид­кую связку,и др.

Изостатическое формование осуществляют в условиях все­стороннего сжатия, что обеспечивает не только равномерную плотность, но и устраняет анизотропию свойств (рис. 9.2).

Прокатку порошков применяют для изготовления заготовок из конструкционных, электротехнических, фрикционных и анти­фрикционных, пористых (фильтрующих) материалов (рис. 9.3).

4

Рис. 9.2. Схема изостатического формования: 1 — рабочий цилиндр; 2 — пуансон; 3 — пресс-шайба; 4 — рабочая жид­кость; 5 — матрица; в — уплотнитель; 7 — матрицедержатель; 8 — кон­тейнер с материалом

а

----- 1

б

Рис. 9.3. Схема прокатки с вертикальной(а) и горизонтальной шнековой (б) подачей порошка

Для получения изделий сложной формы используют шликер- ное литье. После заполнения формы жидкая составляющая шли­кера удаляется нагревом.

Спекание порошковых материалов

Вид термической обработки, позволяющий получить конечные свойства материала и изделия, называется спеканием. Оно заклю­чается в нагреве и выдержке сформованного изделия (заготовки)
при температуре ниже точки плавления основного компонента. Для многокомпонентных систем различают твердофазное и жид- кофазное спекание.

Твердофазное спекание сопровождается возникновением и раз­витием связей между частицами, образованием и ростом кон­тактов (шеек), закрытием сквозной пористости, укрупнением и сфероидизацией пор, уплотнением заготовки за счет усадки (рис. 9.4, а). В процессе спекания происходит массоперенос ве­щества через газовую фазу за счет поверхностной и объемной диффузии, вязкого течения и течения, вызванного внешними нагрузками (спекание под давлением). При спекании наблюда­ется также рекристаллизация (рост одних зерен за счет других той же фазы). Уплотнение при нагреве в основном происходит за счет объемной деформации частиц, осуществляемой путем объемной диффузии.

а б Рис. 9.4. Образование межчастичного контакта в условиях твердо­фазного (а) и жидкофазного (б) спекания

Жидкофазное спекание протекает в присутствии жидкой фазы легкоплавкого компонента, которая хорошо смачивает твердую фазу, улучшает сцепление между частицами, увеличивает ско­рость диффузии компонентов, облегчает перемещение частиц друг относительно друга. Плохая смачиваемость препятствует уплотнению. Твердая фаза в зоне контакта может растворяться в жидкой, интенсифицируя процессы массопереноса (рис. 9.4, б). Различают системы с нерастворимыми компонентами, с ограни­ченной растворимостью и со значительной взаимной растворимо­стью компонентов. Жидкофазное спекание таких систем имеет особенности, связанные с преобладанием одной из стадий:

□ вязкое течение жидкости — перегруппировка частиц;

□ растворение — осаждение;

□ образование жесткого скелета.

Спекание проводят в среде защитного газа или вакууме.

Совмещение процесса прессования и спекания наблюдается при горячем прессовании, которое производят при температуре (0,5...0,9)Т_ПЛ основного компонента. Высокая температура прес­сования позволяет снизить в несколько десятков раз давление прессования. Время выдержки составляет от 15...30 мин до не­скольких часов. Горячее прессование применяют для труднопрес­суемых порошков с целью получения высоких физико-механиче­ских свойств. Горячепрессованные детали имеют мелкозернистую структуру. Цресс-форму, в которой осуществляют горячее прессо­вание, изготавливают из жаропрочных материалов, а при прессо­вании тугоплавких соединений — из графита, прочность кото­рого с увеличением температуры повышается.

Свойства и области применения порошковых материалов

 

Антифрикционные пористые материалы изготавливают на основе порошков железа или меди с пропиткой жидкой смазкой (маслом) или с добавками твердой смазки (графит, свинец, дисуль­фид молибдена, сернистый цинк). Данные материалы обладают высокими триботехническими свойствами, хорошей прирабаты- ваемостью, высокой теплопроводностью, достаточной вязкостью при ударной нагрузке, обеспечивают низкий коэффициент трения.

К фрикционным относят материалы с высоким коэффициен­том трения. Они обладают высокой фрикционной теплостойко­стью и коррозионной стойкостью. Их изготавливают на основе меди или железа с металлическими и неметаллическими компо­нентами для деталей, работающих в масле (75 %) и при сухом трении. Фрикционные изделия состоят из стальной основы и фрик­ционных накладок, которые припекаются к основе под давле­нием.

Электротехнические материалы подразделяются на электро­контактные (металлические, металлографитовые, металлооксид- ные и металлокарбидные), магнитомягкие (железоникелевые сплавы, сплавы железа с кремнием и алюминием или с хромом и алюминием), магнитотвердые (сплавы на основе Fe—Al—Ni(Co), называемые альни, альнико, магнико), магнитодиэлектрики (карбонильное железо, пермаллой, альсифер), ферриты (Fe₃0₄ с добавками NiO, MgO, MnO, ZnO).

Аморфные Материалы, получаемые быстрым (со скоростью 10⁵...10⁶ °С/с) охлаждением расплава (Fe₄₀N₄₀P₁₀B_gO), являются новым классом магнитных материалов, из которых изготавли­вают магнитные экраны, трансформаторы и электродные при­боры.

Спеченные конструкционные материалы изготавливают на основе конструкционной стали (углеродистой, медистой, крем­нистой, молибденовой, хромомолибденовой), титановых и алю­миниевых сплавов.

Повышение твердости обрабатываемых заготовок потребова­ло расширения диапазона используемых режущих материалов от твердых сплавов, минералокерамических материалов до ис­кусственных алмазов и других сверхтвердых материалов, полу­чаемых методами порошковой металлургии.

Твердые сплавы используют в режущих и контрольно-измери­тельных инструментах, рабочих вставках фильер при волочении, матрицах и пуансонах при штамповке и прессовании. В машино­строении и приборостроении широко применяют армированные твердыми сплавами детали. Например, в текстильной промыш­ленности применяют твердые сплавы для направляющих колец и других трущихся деталей; в порошковой металлургии твер­дые сплавы используют для размольных тел и прессового инст­румента.

Минералокерамику применяют для получистовой и чистовой обработки резанием чугунов, закаленных и улучшенных сталей, цветных и тугоплавких сплавов при высоких (до 800 м/мин) скоростях резания. Основу минералокерамики составляет а-моди- фикация А1₂0₃ (электрокорунд) зернистостью до 1 мкм. Плотность кермета (керамики с металлической связкой) составляет 3,96 г/см³, твердость — HRA до 92. Оксидокарбидная керамика имеет плот­ность 4,2...4,6 г/см³ и твердость HRA 92...94.

Эрозионно-стойкие и потеющие материалы обладают ком­плексом свойств, которые невозможно получить в сплавах. Они изготавливаются на основе тугоплавких металлов или углерода в виде композиций (например, путем пропитки вольфрамового или углеродного каркасов жидкой медью или серебром). Детали из такого материала работают в двигателях при температуре свыше 2500 °С. Во время работы медь (серебро) испаряется, что понижает тепловой поток и улучшает условия работы вольфра­мового или углеродного каркасов.

Техническая керамика

Керамика — многокомпонентные поликристаллические ма­териалы, получаемые спеканием неметаллических порошков природного или искусственного происхождения. Керамические материалы отличаются от металлических и полимерных разно­образием свойств, доступностью сырья, низкой энергоемкостью производства, возможностью создания экологически безопасных технологий получения, устойчивостью к радиационному воздей­ствию, биологической совместимостью, возможностью регулиро­вать свойства материала в широких пределах за счет изменения структуры.

Техническая керамика — перспективный материал для кон­струкций, работающих при 1200 °С и выше. Она используется для теплообменников, деталей двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных двигателей, для химического и металлургиче­ского оборудования, деталей бумагоделательных машин, уплотни­телей' насосов, работающих в условиях абразивного изнашива­ния, и т.д.

9.5.

Конструкционная керамика — это материал на основе туго­плавких соединений, которые отличаются высокими темпера­турой плавления, твердостью, модулем упругости, химически инертны, имеют большой диапазон электрических и тепловых свойств (от сверхпроводников до диэлектриков, от теплоизоля- торов до высокотеплоотводящих материалов), обладают специ­фическими свойствами (эмиссионными, оптическими, ядерными, каталитическими).

По составу керамику можно подразделить на оксидную (ки­слородную), состоящую из оксидов металлов и неметаллических элементов, и неоксидную (бескислородную) — карбидную, нит- ридную, боридную и др. Наиболее распространенными предста­вителями первой группы являются керамические материалы на основе оксидов алюминия (А1₂0₃), циркония (Zr0₂), магния (MgO), титана (ТЮ), кремния (Si0₂), бериллия (ВеО); второй — карбидов и нитридов кремния (SiC, Si₃N₄), бора (В₄С, BN), тита­на (TiC, TiN), алюминия (A1N) и др.

Особенностями керамики является отсутствие макропласти- ческой деформации при комнатных температурах и наличие квазипластической деформации при высоких температурах. Керамика имеет высокую стабильность кристаллической ре­шетки, которая обусловлена наличием жестких направленных ковалентных связей. Это определяет низкую концентрацию и под­вижность дефектов, способствует торможению диффузионных процессов, затрудняет диффузионно-вязкое течение, ответствен­ное за массоперенос и уплотнение при твердофазном спекании.

Свойства керамических материалов определяются техноло­гией их изготовления. Низкие технологические характеристики керамики требуют активации порошковых частиц, которые обес­печивают массоперенос при,спекании. Горячее прессование, реак­ционное и активированное спекание, формование в аппаратах высокого давления позволяют получить высокоплотную кера­мику.

Активированное спекание осуществ­ляют введением активирующих добавок (А1₂0₃, Zr0₂, Y₂0₃, МgO,В₄С, В, Сидр.).

Рис. 9.5. Псевдожидкая фаза на поверхности излома нитрида титана

Высокие температуры горячего прес­сования способствуют перекристаллиза­ции частиц нитридов и карбидов в при­сутствии жидкой фазы (рис. 9.5). Спека­ние керамики ускоряется, если одновре­менно частицы легируются, образуя твер­дые растворы (например, если легирование порошков осуществляется за счет термо­механической активации при длительном смешивании легирующих добавок и ке­рамических порошков в размольных аг­регатах).

С повышением дисперсности частиц толщина диффузионного слоя становится соизмерима с радиусом частиц, что приводит к активации спекания и объемной усадке. При легировании бором образуется твердый раствор замещения, возрастает количество дефектов решетки, что облегчает диффузию углерода в карбиде.

Высокие температуры спекания керамики (до 2000 °С) сопро­вождаются процессами рекристаллизации, что приводит к росту зерна и снижению уровня свойств материала.

Перспективной является предварительная активация кера­мических порошков взрывом, повышающая плотность дислока­ций до 10^и...12¹² см"² и усиливающая диффузионные процессы при последующем спекании, что позволяет снизить температу­ру спекания до 1600...1800 °С.

Для получения высокопрочной конструкционной керамики необходимы следующие условия:

□ размер частиц (дисперсность порошков) не более 1 мкм с удельной поверхностью частиц более 10 м²/г;

□ высокая степень чистоты порошков;

□ активация керамических частиц при спекании за счет вве­дения добавок, формирующих жидкую фазу или твердые рас­творы;

□ совмещение процессов прессования и спекания (горячее прессование, прессование в аппаратах высокого давления, взрыв­ное прессование).

Керамические порошки получают как традиционными мето­дами — синтезом из простых веществ, карботермическим син­тезом, так и самораспространяющимся высокотемпературным синтезом (СВС), плазмохимическим и растворным синтезом, дис­социацией сложных соединений и электролизом. Размер частиц порошков находится в пределах от 20 нм до 500 мкм. Форма частиц порошков губчатая, осколочная, округлая, ограненная, изометрическая, волокнистая. Порошки получают с кристалли­ческой и аморфной структурами.

Получение порошков СВС-синтезом позволяет изготовить нитридные и карбонитридные порошки за счет выделения энер­гии при азотировании кремния, алюминия, титана (экзотерми­ческая реакция). Композиционные порошки Si₃N₄-SiC получают при содержании в шихте до 50 % компонентов, образующих карбид кремния, так как синтез идет с поглощением энергии (эндотермическая реакция).

Оксидная керамика обладает высокой механической прочно­стью до температуры 800 °С, повышенной сопротивляемостью износу, удовлетворительной стойкостью против воздействия химических соединений, в частности кислот и щелочей, более высоким по сравнению с металлами коэффициентом трения, хоро­шим сопротивлением термоудару, примерно одинаковым со ста­лью модулем упругости, низкой теплопроводностью. Несмотря на сходство некоторых свойств, каждый из оксидов имеет свои особенности, которые определяют области применения и оказы­вают влияние на технологию производства.

Неоксидная (бескислородная) керамика обладает сочетанием высокой твердости и жаропрочности, термической и химической стойкости, теплопроводности и низкого коэффициента термиче­ского расширения, специфических полупроводниковых и диэлек­трических свойств, невысокой плотности и стабильности физи­ческих свойств в широком диапазоне температур.

Карбидные материалы обладают совокупностью механиче­ских и физико-химических свойств, которые позволяют широко использовать их в технике. Особое место среди карбидных мате­риалов занимают карбиДокремниевые керамики, как спеченные (SiC), так и реакционно-связанные (Si/SiC), обладающие низкой плотностью, высокими прочностью при повышенных темпера­турах, твердостью и износостойкостью, низким температурным коэффициентом линейного расширения (TKJIP), химической стойкостью к агрессивным средам, устойчивостью на воздухе при высоких температурах. Такое сочетание свойств карбидокрем- ниевых керамик обеспечивает им заметное улучшение удельных механических характеристик. Дальнейшее улучшение свойств SiC-керамик идет по пути их армирования, например, нитевидны­ми кристаллами, волокнами и алмазными частицами (табл. 9.1). Низкие технологические свойства SiC-керамик (плохая прессуе- мость, спекание при температуре свыше 2000 °С) требуют при­менения технологий, в которых предусматривается активация поверхности порошка термомеханической обработкой или объ­емная активация взрывной обработкой, введение в шихту акти­вирующих процесс спекания добавок (2...8 мае. %), в том числе активных наноструктурных порошков (до 2 мае. %). Техно­логические свойства повышаются, если карбидную керамику использовать как компонент композиционного материала (на­пример, композит SiC—Si₃N₄).

Таблица 9.1 Свойства карбидных керамик и алмаза Свойства SiC Si/SiC Алмаз Плотность, г/см3 3,0 зд 3,5 Модуль упругости, ГПа       Твердость, ГПа       Теплопроводность, Вт ■ м/К     500...2000 ТКЛР, 10~7К     1,5

 

Карбидная керамика используется в качестве материала мат­риц алмазосодержащих композиционных материалов инструмен­тального назначения. Тугоплавкие композиционные материалы и изделия из них получают за счет химических реакций в объеме заготовки. Заготовки изготавливают из смеси порошков, которые формуются в изделие требуемой формы на ранних стадиях тех­нологического процесса. Затем осуществляют химические реакции и получают конечное изделие с последующим преобразованием состава и структуры материала. Высокая твердость и износостой­кость полученных материалов крайне затрудняют механическую обработку новых изделий. Она осуществляется алмазным инст­рументом или шлифованием. Наиболее перспективно шлифование торцом шлифовального круга, так как этот вид шлифования обеспечивает менее жесткие температурные условия обработки.

Композиционные материалы алмаз — карбид кремния (рис. 9.6) получают за счет химической реакции между кремнием и угле­родом непосредственно в объеме заготовки. Процесс создания

Рис. 9.6. Структура композита алмаз — карбид кремния

 

материала ведут при атмосферном давлении, что обеспечивает получение изделий сложной формы и больших размеров с уни­кальными физико-механическими свойствами.

Сочетание высокой упругости, теплопроводности, твердости и износостойкости в композитах позволило эффективно приме­нять их в качестве инструментальных и конструкционных ма­шиностроительных материалов.

jllflll Керамико-полимерные материалы

Развитие микроэлектроники и электротехники связано с реше­нием проблемы отвода тепла от радиоэлектронной аппаратуры повышенной мощности и уменьшения потерь в нагревательных элементах электротехники. Проблема решается путем разработки и создания керамико-полимерных материалов с повышенными теплофизическими характеристиками, химической и радиацион­ной стойкостью, достаточной удельной прочностью, низкой плот­ностью. Основными компонентами композиции являются керами­ческие порошки оксидных, нитридных и карбидных соединений и полимерная связка. Наполнителем композиции могут служить также металлические порошки. Наибольший эффект получен при применении порошков нитрида алюминия, обработанных по специальной технологии, позволяющей получить оптимальное строение и размер частиц керамики (49...60 мкм) с минималь­ным объемным содержанием полимерной связки (до 20 %). В качестве полимерной связки нашел применение мономолеку­лярный силаксановый каучук, технология полимеризации кото­рого относится к экологически чистым производствам. Полимери­зация связующего компонента осуществляется при комнатной температуре в течение 30 мин.

Для повышения прочности керамико-полимерных компози­ционных материалов осуществляют модифицирование структуры полимера за счет введения нанодисперсных керамических час- тиц(2...3 мае. %) либо путем упрочнения полимерной матрицы стеклотканью или стекловолокнами. Теплофизические харак­теристики керамико-полимерного материала повышают за счет введения специальных наполнителей (керамических и метал­лических порошков, порошков искусственного алмаза или гра­фита), которые изменяют химический состав и повышают фи­зико-механические свойства материала.

Технология получения композиционного материала состоит из двух стадий: смешивания полимерной смолы, катализаторов, наполнителей, модификаторов и формования давлением с вве­дением армирующих материалов. Смешивание осуществляют в специальных смесителях или непосредственно в процессе на­пыления смолы на упрочняющие волокна с использованием газо­вых аппаратов для напыления пластмассовых порошков. Формо­вание пастообразной смеси (гелей) осуществляют в специальных матрицах, аналогично получению пластмасс.

Из керамико-полимерных композиционных материалов по­лучают эластичные теплоотводящие диэлектрики и, добавляя в них углеродные волокна, изготавливают гибкие нагреватели, в которых эти волокна служат нагревательным элементом. Тех­нические характеристики гибких нагревателей представлены в табл. 9.2.

Таблица 9.2 Свойства теплоотводящих диэлектриков и гибких нагревателей Свойства Значение Диэлектриков:   удельное объемное сопротивление, Ом • см 10й теплопроводность, Вт/(м • К) 1...2 пробивное напряжение, не менее, кВ 3,0 тангенс угла диэлектрических потерь (при 1000 Гц) (4...4,5) • 1013 рабочая температура, °С -60...+260 Нагревателей:   мощность нагревателя (1650 х 66 мм),U= 110 В, кВт 1.3 мощность нагревателя (2580 х 66 мм),U=95 В, кВт 1,1 температура нагрева (номинальная), °С   электрическая прочность изоляции, кВ/мм

 

Гибкие нагреватели применяются в нагреваемых плитах прес­сов, а также для обогрева штампов, труб, емкостей, топливных насосов дизельных двигателей и др. Они представляют собой разборную или неразборную конструкцию, состоящую из угле­родной тканой ленты с металлизированными контактами и ке- рамико-полимерной эластичной теплопроводящей изоляции.

Щ Наноструктурные материалы

Наноструктурные материалы — перспективные новые ма­териалы с нанофазными структурными составляющими, размер частиц, кристаллитов или фаз которых не превышает 100 нм хотя бы в одном измерении, что позволяет сформировать в ма­териале комплекс уникальных физико-механических характе­ристик. Соизмеримость геометрического размера наночастиц с характерными размерами физических величин (длиной свобод­ного пробега электрона или фотона, размером электрического или магнитного домена, протяженностью дефектов кристалли­ческой решетки типа дислокации) вызывает разнообразные раз­мерные эффекты, а увеличенная поверхностная энергия и экстре­мальные условия образования частиц приводят к метастабиль- ному состоянию материалов. Это проявляется в существенном повышении прочностных характеристик наноструктурных ма­териалов при сохранении ими высокой пластичности и низкого порога хладноломкости, полупроводниковом характере прово­димости, супермагнетизме, увеличении температуры перехода в сверхпроводящее состояние, снижении температур фазовых превращений, изменении оптических характеристик и т.п.

Ресурсо-, энергосберегающие и высокоэкологичные порошко­вые технологии наиболее перспективны в производстве наномате- риалов. Исходным сырьем при этом являются ультрадисперс­ные порошки (с размером частиц не более 100 нм), а также более крупные порошки, полученные в условиях интенсивного из­мельчения. Операции порошковой технологии — прессование, спекание, горячее прессование и т.п. — обеспечивают получе­ние образца (изделия) заданных формы и размеров с соответст­вующей структурой и свойствами. Совокупность этих операций часто называют консолидацией (термин М.Ю. Балынина). При­менительно к наноматериалам консолидация должна обеспечить практически полное уплотнение с сохранением наноструктуры материала (размер зерен не более 100 нм).

Наноматериалы подразделяют на консолидированные нано- материалы, нанополупроводники, нанополимеры, нанобиома- териалы, фуллерены и тубулярные наноструктуры, нанопори- стые материалы, катализаторы. Это разделение условно, так как существуют гибридные металлополимерные или биополимерные нанокомпозиты, нанотрубчатые материалы.

К консолидированным наноматериалам относят компакты, пленки и покрытия из металлов, сплавов и соединений, получае­мые традиционными методами порошковой технологии, интен­сивной пластической деформацией, контролируемой кристал­лизацией Из аморфного состояния и разнообразными приемами нанесения пленок и покрытий. Однако получение консолидиро­ванных наноматериалов может осуществляться и принципиально новым методом с помощью «квантовых загонов», формирующих квантовые точки самосборкой атомов в сканирующем туннельном микроскопе (рис. 9.7). Фигура (пирамида) образуется в течение нескольких секунд, как только число атомов германия превысит некоторое критическое значение и начнется их взаимодействие со спонтанным формированием пирамид (длина основания 10 нм, высота 1,5 нм).

Рис. 9.7. Квантовая точка, образованная самосборкой атомов германия на поверхности кремния

 

Нанозерна (нанокристаллиты) таких материалов находятся не в виде отдельных образований, а в консолидированном состоя­нии. Прочность межзеренных прослоек в консолидированных наноматериалах достаточно высока.

Нанополупроводники, нанополимеры и нанобиоматериалы могут быть как в изолированном, так и частично в консолидиро­ванном состоянии, образуя также гибридные (смешанные) ма­териалы.

Фуллерены (углеродные нанотрубки, получаемые в продуктах электродугового испарения графита) и тубулярные наноструктуры представляют собой новую аллотропную форму углерода — кла­стеры С₆₀ и С₇₀. Нанопористые материалы характеризуются размером пор менее 100 нм.