Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

16 страниц

304.00 ₽

Купить ГОСТ Р 56551-2015 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Является частью серии стандартов МЭК 62565 и распространяется на материалы из одностенных углеродных нанотрубок, применяемых для изготовления электротехнических изделий и изделий электронной техники, и содержит рекомендуемые формы спецификаций с описанием характеристик (основных, электрических, оптических, механических и размерных характеристик) материалов из одностенных углеродных нанотрубок. Стандарт распространяется на материалы, содержащие химически модифицированные одностенные углеродные нанотрубки, полученные способами осаждения из жидкой или газовой фазы исходного материала на подложку. Стандарт рекомендует методы определения характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок.

 Скачать PDF

Идентичен IEC/PAS 62565-2-1(2011)

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

4 Основные характеристики одностенных углеродных нанотрубок

5 Общие требования к сведениям о методах определения характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок, включаемым в спецификации

6 Общие требования к сведениям о характеристиках материалов из одностенных углеродных нанотрубок, включаемым в спецификации

7 Рекомендуемые формы спецификаций с описанием характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок

     7.1 Форма спецификации с общими сведениями о материале из одностенных углеродных нанотрубок

     7.2 Формы спецификаций с описанием характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок

8 Сведения о методах определения характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации

Библиография

 
Дата введения01.07.2016
Добавлен в базу01.02.2017
Актуализация01.01.2019

Этот ГОСТ находится в:

Организации:

25.08.2015УтвержденФедеральное агентство по техническому регулированию и метрологии1190-ст
ИзданСтандартинформ2016 г.
РазработанФГУП ВНИИНМАШ

Nanomanufacturing. Material specifications. Part 2-1. Materials from single-wall carbon nanotubes. Specifications forms

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫМ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТР

56551-

2015

IEC/PAS 62565-2-1: 2011

Производство нанотехнологическое ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ

Часть 2-1

Материалы из одностенных углеродных нанотрубок. Формы спецификаций

(IEC/PAS 62565-2-1:2011, ЮТ)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2016

ГОСТ Р 56551-2015

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ) на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного документа, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 441 «Нанотехнологии»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 августа 2015 г. № 1190-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному документу IEC/PAS 62565-2-1:2011 «Нанопроизводство. Технические характеристики материалов. Часть 2-1. Одностенные углеродные нанотрубки. Бланк технических характеристик» (IEC/PAS 62565-2-1:2011 «Nanomanufacturing — Material specifications — Part 2-1. Single-wall carbon nanotubes — Blank detail specification»).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного документа для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

©Стандартинформ, 2016

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Таблица 4 — Форма спецификации с описанием электрических характеристик материалов из ОУНТ

Характеристика материала из ОУНТ

Описание или значение характеристики, допустимое отклонение

Единичная, или пучок ОУНТ, или и то и другое

Метод определения характеристики

Дополнительные методы определения характеристики

4-1

Тип электропроводности

[ ] проводниковые свойства; [ ] полупроводниковые свойства:

[ ] тип 1 — широкозонный;

[ ] тип 2 — узкозонный

Пучок ОУНТ

СКРС

По ИСО/ТС 10868 [12]

ЭСМ, СЗТВМ, СТМ, СТО

Таблица 5 — Форма спецификации с описанием электрических характеристик материалов из ОУНТ с проводниковыми свойствами

Характеристика материала из ОУНТ

Описание или значение характеристики, допустимое отклонение

Единичная, или пучок ОУНТ, или и то и другое

Метод определения характеристики

Дополнительные методы определения характеристики

5-1

Удельное

электрическое

сопротивление

[ ] ± х %, Ом • м, при f = 20 °С; [ ] номинальное значение,

Ом • м;

± [ ] допустимое отклонение, Ом • м

Единичная и пучок ОУНТ

По МЭК 62624

ЭСМ, СЗТВМ, СТМ, СТС

5-2

Плотность

электрического

тока

[ ] ± х %, А/м2;

[ ] номинальное значение,

А/м2;

± [ ] допустимое отклонение,

А/м2

Единичная и пучок ОУНТ

По МЭК 62624

ЭСМ, СЗТВМ, СТМ, СТС

Таблица 6 — Форма спецификации с описанием электрических характеристик материалов из ОУНТ с полупроводниковыми свойствами

Характеристика материала из ОУНТ

Описание или значение характеристики, допустимое отклонение

Единичная, или пучок ОУНТ, или и то и другое

Метод определения характеристики

Дополнительные методы определения характеристики

6-1

Подвижность носителей заряда

[]±х %, м2/В ■ с;

[ ] номинальное значение,

м2/В • с;

± [ ] допустимое отклонение, м2/В • с

Единичная и пучок ОУНТ

*

6-2

Ширина запрещенной зоны

Ед = [ ] номинальное значение, эВ;

Е = ± [ ] допустимое отклонение, эВ

Единичная

ОУНТ

*

6-3

Тип носителя заряда

[]п

[]р

Единичная

ОУНТ

*

6-4

Концентрация примесей

[ ] номинальное значение,

м-3;

± [ ] допустимое отклонение,

м-3

Единичная и пучок ОУНТ

*

6-5

Другие характеристики (если требуется)

* В настоящем стандарте рекомендации по применению конкретного метода отсутствуют. В спецификации допускается указывать методы, установленные в стандартах или технических условиях на материалы из конкретных видов ОУНТ и согласованные между потребителем и изготовителем.

7.2.3 Форма спецификации с описанием оптических характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок

В таблице 7 приведена форма спецификации с описанием оптических характеристик материалов из ОУНТ, которые должны согласовывать между собой изготовитель и потребитель.

Таблица 7 — Форма спецификации с описанием оптических характеристик материалов из ОУНТ

Характеристика материала из ОУНТ

Описание или значение характеристики, допустимое отклонение

Единичная, или пучок ОУНТ, или и то и другое

Метод определения характеристики

Дополнительные методы определения характеристики

7-1

Спектр поглощения

*

Единичная и пучок ОУНТ

Методы определения оптического спектра поглощения

7-2

Другие характеристики (если требуется)

* В настоящем стандарте сведения об описании или значениях данной характеристики отсутствуют. Описание или значение характеристики будут включены в настоящий стандарт при последующем его переиздании с учетом соответствующих стандартов, разработанных в МЭК/ТК 113 «Стандартизация нанотехнологий для электротехнических и электронных изделий и систем» и ИСО/ТК 229 «Нанотехнологии». В спецификации допускается указывать описание и значения данной характеристики, установленные в стандартах или технических условиях на материалы из конкретных видов ОУНТ и согласованные между потребителем и изготовителем.

7.2.4 Форма спецификации с описанием механических и размерных характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок

В таблице 8 приведена форма спецификации с описанием механических и размерных характеристик материалов из ОУНТ, которые должны согласовывать между собой изготовитель и потребитель.

Таблица 8 — Форма спецификации с описанием механических и размерных характеристик материалов из ОУНТ

Характеристика материала из ОУНТ

Описание или значение характеристики, допустимое отклонение

Единичная, или пучок ОУНТ, или и то и другое

Метод определения характеристики

Дополнительные методы определения характеристики

8-1

Модуль

упругости

[] номинальное значение, Па;

± [ ] допустимое отклонение, Па

Единичная

ОУНТ

*

8-2

Предел прочности при растяжении

[] номинальное значение, Па;

± [ ] допустимое отклонение, Па

Единичная

ОУНТ

*

8-3

Теплоп

роводность

[ ] ± х %, Вт/м ■ К;

[ ] номинальное значение, Вт/м • К; + [ ] допустимое отклонение,

Вт/м ■ К

Единичная и пучок ОУНТ

сзтм

ACM

8-4

Удельная площадь поверхности

[ ] номинальное значение, м2/г;

± [ ] допустимое отклонение, м2

Единичная и пучок ОУНТ

Метод БЭТ

РФЭМ

* В настоящем стандарте рекомендации по применению конкретного метода отсутствуют. В спецификации допускается указывать методы, установленные в стандартах или технических условиях на материалы из конкретных видов ОУНТ и согласованные между потребителем и изготовителем.

ГОСТ Р 56551-2015

8 Сведения о методах определения характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок

Для определения характеристик материалов из ОУНТ применяют методы ТГА, РЭМ, ПЭМ, СКРС, УФС-Вид-БИК, ACM, СЗМ, ФЛС и ТГ-МС.

Методом ТГА в образце материала из ОУНТ определяют содержание углеродных соединений и других примесей, однородность партии и термостойкость материала.

Метод РЭМ применяют для определения качества материала из ОУНТ. С помощью ПЭМ получают сведения о структуре поверхности отдельных ОУНТ, выявляют наличие и определяют содержание металлических примесей и других углеродных соединений в материале из ОУНТ.

Методом СКРС определяют содержание ОУНТ и других углеродных соединений в материале, виды ОУНТ. Методом СКРС можно подтвердить данные, полученные методами РЭМ и ПЭМ. РЭМ и ПЭМ применяют для анализа выборок малого объема, поэтому иногда невозможно получить полную информацию о характеристиках всей партии материала из ОУНТ из-за его неоднородности.

УФС-Вид-БИК применяют для описания характеристикуглеродных соединений, присутствующих в материале, и определения наличия единичных ОУНТ и/или их пучков.

Показателем качества материала является наличие в нем необходимого процентного содержания ОУНТ. Для этих целей применяют ПЭМ и РЭМ. Методы определения процентного содержания ОУНТ в материале с помощью ПЭМ и РЭМ должны быть установлены в стандартах или технических условиях на материалы из конкретных видов ОУНТ. Для определения количественного содержания ОУНТ в материале применяют в сочетании методы ТГА, СКРС и СБИК.

Удельное электрическое сопротивление материалов из ОУНТ определяют по МЭК 62624.

В таблице 9 представлена сводная таблица методов, применяемых для определения характеристик материалов из ОУНТ.

Таблица 9 — Сводная таблица методов, применяемых для определения характеристик материалов из ОУНТ

Характерис-тика матери-ала из ОУНТ

Метод определения характеристики

РЭМ/ЭДРС

ПЭМ

СКРС

УФС-Вид-БИК

СБИК-ФЛС

ТГА

ТГ-МС

Мор

фология

ОУНТ

Структура единичной ОУНТ, структура, форма и размеры пучка ОУНТ, пространственная ориентация

Структура стенки ОУНТ, наличие аморфного углерода, наличие частиц металлического катализатора

Уровень чистоты материала

Массовая доля неуглеродных примесей

Напичие/от-сутствие инородных частиц на поверхности ОУНТ

Массовая доля ОУНТ и других неуглеродных нанотрубок

Массовая доля (количество) углеродных соединений

Массовая доля (количество) неуглеродных примесей

Массовая доля (количество) неуглеродных примесей

Массовая доля (количество) примесей

(не ОУНТ)

Длина и диаметр ОУНТ

Длина и диаметр ОУНТ

Диаметр ОУНТ, размер кластера металлических частиц

Диаметр

ОУНТ

Диаметр

ОУНТ

Диа

метр

ОУНТ

Окончание таблицы 9

Характеристика материала из ОУНТ

Метод определения характеристики

РЭМ/ЭДРС

ПЭМ

СКРС

УФС-Вид-БИК

СБИК-ФЛС

ТГА

тг-мс

Тип электропроводности ОУНТ

Провод

никовые

свойства/

полупро

водниковые

свойства

Провод

никовые

свойства/

полупро

водниковые

свойства

Хиральность (для ОУНТ с полупроводниковыми свойствами)

Диспер-

сность/раст-

воримость

Пучок

ОУНТ

Единичная и пучок ОУНТ (для суспензий из ОУНТ)

Пучок

ОУНТ

Другие характеристики

Окисле-ние/крити-ческая температура хрупкости

Окисле-ние/крити-ческая температура хрупкости

Характе-ристика материала из ОУНТ

Метод определения характеристики

ACM

сзтвм

СЗМ

СТС

СЗТМ

СТМ

Морфология ОУНТ

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

Уровень чистоты материала

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

Длина и диаметр ОУНТ

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

Тип электропроводности ОУНТ

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

Диспер-

сность/раст-

воримость

материала

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

Другие характеристики

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР

ВСР


Примечания

1    ВСР — «В стадии рассмотрения». В настоящем стандарте сведения о возможности определения характеристики материала из ОУНТ данным методом отсутствуют. После разработки стандартов в МЭК/ТК 113 «Стандартизация нанотехнологий для электротехнических и электронных изделий и систем» и ИСО/ТК 229 «Нанотехнологии» соответствующие сведения будут включены в настоящий стандарт при его последующем переиздании.

2    Сведения о других характеристиках материалов из ОУНТ будут включены в настоящий стандарт при его последующем переиздании с учетом соответствующих стандартов, разработанных в МЭК/ТК 113 « Стандартизация нанотехнологий для электротехнических и электронных изделий и систем» и ИСО/ТК 229 «Нанотехнологии».



Приложение ДА (справочное)


Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Российской Федерации


Таблица ДА.1

Обозначение ссылочного международного стандарта

Степень

соответствия

Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта

МЭК 62624:2009

IDT

ГОСТ Р МЭК 62624-2013 «Нанотрубки углеродные. Методы определения электрических характеристик»

Примечание — В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандарта:

- IDT — идентичный стандарт.


Библиография


[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10] [11]


Physical Properties of Carbon Nanotubes. Edited by R. Saito, G. Dresselhaus and M.S. Dresselhaus, Imperial College Press, London, 1998

BRUNAUER, S., EMMETT, P.H. and TELLER E. Adsorption of gases in multimolecular layers. J. Amer. Chem. Soc. 60(1938)309

THESS, A. etal. Crystalline Ropes of Metallic Carbon Nanotubes. Science, 1996,273, pp. 483—487

FRANK, Stefan etal. Carbon Nanotube Quantum Resistors. Science, 1998,280, pp. 1744—1746

McEUEN, P.J, PARK, Y. Electron Transport in Single Walled Carbon Nanotubes. MRS Bull., 2004,29, pp. 272—275

HONE, J., WHITNEY, M„ ZETTL, A. Synthetic Metals, 103,1999 p. 2498

FUHRER, Michael, PARK, Hongkun and McEUEN, Paul L. Single-Walled Carbon Nanotube Electronics. IEEE Trans, on Nanotech, 2002,1, p. 78


PARK, J.-Y.; ROSENBLATT, S.; YAISH, Y.; SAZONOVA, V.; USTUNEL, H.; BRAIG, S.; ARIAS, T. A.; BROUWER, P. W.; McEUEN, P. L. Electron-Phonon Scattering in Metallic Single-Walled Carbon Nanotubes. Nano Lett. 2004, p. 517


\SOUS 80004-1 ИСО/ТС 80004-1

ISO/TS 80004-3 ИСО/ТС 80004-3 ISO/TS 13278 ИСОЯС 13278


ISO/TS 10868 ИСО/ТС 10868


Nanotechnologies—Vocabulary — Part 1: Core terms (Нанотехнологии. Словарь. Часть 1. Основные термины)

Nanotechnologies—Vocabulary—Part 3: Carbon nano-objects (Нанотехнологии. Словарь. Часть 3. Углеродные нанообъекты)

Nanotechnologies — Determination of elemental impurities in samples of carbon nanotubes using inductively coupled plasma mass spectrometry (Нанотехнологии. Определение элементных примесей в образцах углеродных нанотрубок с применением масс-спекетрометрии с индуктивно-связанной плазмой)

Nanotechnologies — Characterization of single-wall carbon nanotubes using ultraviolet-visible-near infrared (UV-Vis-NIR)absorption spectroscopy (Нанотехнологии. Описание характеристик одностеночных углеродных нанотрубок с использованием инфракрасной, почти видимой в ультрафиолете, абсорбционной спектрометрии)


11


УДК 661.666:006.354    ОКС    07.030

Ключевые слова: производство нанотехнологическое, характеристики материалов, материалы из одностенных углеродных нанотрубок, формы спецификаций

Редактор Шмакова Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор В.И. Баренцева Компьютерная верстка А.Н. Золотаревой

Сдано в набор 22.12.2015. Подписано в печать 08.02.2016. Формат 60 х 84^. Гарнитура Ариал. Уел. печ. л. 1,86. Уч.-изд. л. 1,50. Тираж 30 экз. Зак. 263.

Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995 Москва, Гранатный пер., 4. www.gostinfo.rn info@gostinfo.ru


Содержание

1    Область применения...................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................1

3    Термины, определения, обозначения и сокращения...............................2

4    Основные характеристики одностенных углеродных нанотрубок.......................3

5    Общие требования к сведениям о методах определения характеристик материалов из одностенных

углеродных нанотрубок, включаемым в спецификации.............................4

6    Общие требования к сведениям о характеристиках материалов из одностенных углеродных нанотрубок, включаемым в спецификации ..........................................5

7    Рекомендуемые формы спецификаций с описанием характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок....................................................5

7.1    Форма спецификации с общими сведениями о материале из одностенных углеродных нанотрубок ...........................................................5

7.2    Формы спецификаций с описанием характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок .......................................................6

8    Сведения о методах определения характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок ..............................................................9

Библиография

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации.......................11

11

Введение

Настоящий стандарт является руководством по составлению перечня характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ), применяемых для изготовления электротехнических изделий и изделий электронной техники, с целью согласования этих характеристик между изготовителем и потребителем и включения данных характеристик в спецификации при поставках материалов.

Промышленные ОУНТ бывают различных видов, например вид ОУНТ зависит от их структуры. Структура ОУНТ влияет на электрические, оптические и химические характеристики, поэтому при определении этих характеристик следует учитывать структуру ОУНТ.

Для обеспечения изготовления промышленных материалов из ОУНТ с предсказуемыми характеристиками с применением воспроизводимых типовых технологических процессов и соответствующего технологического оборудования необходимо наличие у изготовителя и потребителя унифицированных форм спецификаций с описанием характеристик материалов из ОУНТ и указанием стандартизованных методов определения этих характеристик.

Основная задача электротехнической промышленности — организация массового производства материалов (особенно особо чистых материалов без примесей) из одного вида ОУНТ (например, ОУНТ определенной длины с полупроводниковыми свойствами) при минимальных финансовых затратах. Надежным источником сведений о характеристиках материалов из ОУНТ (длине, диаметре, хиральности, типе электропроводности ОУНТ и уровне чистоты материала) является составленная по стандартизованной форме спецификация, содержащая описание характеристик, их номинальные значения и допустимые отклонения, а также информацию о методах определения характеристик, которую можно использовать для целей подтверждения соответствия. Применение таких спецификаций позволит потребителю и изготовителю материалов из ОУНТ сократить финансовые затраты и избежать ошибок при производстве продукции.

Точность методов и результатов измерений, показатели качества материалов из ОУНТ, в том числе жидких или полимерных материалов, содержащих ОУНТ, — все это имеет важное значение для дальнейшего применения ОУНТ. Специалисты различных лабораторий для определения характеристик материалов из ОУНТ используют разные методы измерений и способы обработки результатов этих измерений, поэтому сравнить полученные значения характеристик и оценить качество материалов из ОУНТ не всегда возможно. Применение спецификаций, составленных по стандартизованной форме, будет способствовать обеспечению повторяемости (сходимости) и воспроизводимости методов и результатов измерений, применяемых для определения характеристик материалов из ОУНТ, так как сведения, указанные в спецификациях, можно использовать при оформлении протоколов испытаний, а также позволит потребителям и изготовителям оценить качество этих материалов и конечной продукции.

Кроме того, сведения, содержащиеся в спецификациях, можно использовать при разработке стандартов на стандартные образцы материалов из ОУНТ, что внесет существенный вклад в развитие методов, применяемых для определения характеристик этих материалов, так как будут стандартизованы процедуры пробоподготовки, объем и методы отбора проб.

Секретариат МЭК/ТК 113 «Стандартизация нанотехнологий для электротехнических и электронных изделий и систем» заинтересован в получении результатов апробации настоящего стандарта с целью включения дополнительных сведений при последующем его переиздании.

IV

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Производство нанотехнологическое

ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ Часть 2-1

Материалы из одностенных углеродных нанотрубок. Формы спецификаций

Nanomanufacturing. Material specifications. Part 2-1. Materials from single-wall carbon nanotubes. Specifications forms

Дата введения — 2016—07—01

1 Область применения

Настоящий стандарт является частью серии стандартов МЭК 62565 и распространяется на материалы из одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ), применяемых для изготовления электротехнических изделий и изделий электронной техники, и содержит рекомендуемые формы спецификаций с описанием характеристик (основных, электрических, оптических, механических и размерных характеристик) материалов из ОУНТ.

Настоящий стандарт распространяется на материалы, содержащие химически модифицированные ОУНТ, полученные способами осаждения из жидкой или газовой фазы исходного материала на подложку.

Настоящий стандарт рекомендует методы определения характеристик материалов из ОУНТ.

Сведения, вносимые в спецификации, должны быть согласованы между изготовителем и потребителем. Допускается не указывать в спецификации характеристики материалов из ОУНТ, не заявленные потребителем.

Примечания

1    Промышленные материалы из ОУНТ содержат не только ОУНТ, но и различные примеси, поэтому в настоящем стандарте установлены формы спецификаций, учитывающих эту особенность материалов из ОУНТ.

2    Для составления спецификаций с описанием характеристик материалов из ОУНТ в соответствии с таблицами 2—8 можно использовать формы спецификаций, размещенные на официальном сайте Международной электротехнической комиссии (МЭК) в разделе МЭК/ТК113 «Стандартизация нанотехнологий для электротехнических и электронных изделий и систем».

2 Нормативные ссылки

Нижеуказанные стандарты содержат положения, которые посредством ссылок в данном тексте составляют положения настоящего стандарта.

Для датированных ссылок применяют только ту версию, которая была упомянута в тексте. Для недатированных ссылок необходимо использовать самое последнее издание документа (включая любые поправки).

МЭК 62624 Методы измерений электрических свойств углеродных нанотрубок (IEC 62624 Test methods for measurement of electrical properties of carbon nanotubes)

Примечания

1    Дополнительные источники информации приведены в Библиографии.

2    Стандарты на термины и определения в области нанотехнологий разрабатывают в объединенной рабочей группе 1 (ОРГ1) МЭК/ТК 113 «Стандартизация нанотехнологий для электротехнических и электронных изделий и

Издание официальное

систем» и ИСО/ТК229 «Нанотехнологии». Опубликованные стандарты на термины и определения будут включены в настоящий стандарт в качестве ссылочных стандартов при последующем его переиздании.

3 Стандарты на методы измерений, применяемые для определения характеристик углеродных нанотрубок, разрабатывают в объединенной рабочей группе 2 (ОРГ 2) МЭК/ТК113 «Стандартизация нанотехнологий для электротехнических и электронных изделий и систем» и ИСО/ТК 229 «Нанотехнологии». Опубликованные стандарты на методы измерений, применяемые для определения характеристик углеродных нанотрубок, будут включены в настоящий стандарт в качестве ссылочных стандартов при последующем его переиздании.

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 хиральность ОУНТ (chirality): Характеристика ОУНТ, представляющей собой свернутый в цилиндр лист графена в направлении, заданном значениями лит вектора хиральности Ch (см. рисунок

Примечание — Хиральность ОУНТ влияет на ее электропроводность, плотность, структуру и другие характеристики. Всоответствии с таблицей 1 вектор хиральности СЛопределяют по значениям целых чисел п и т и единичных базисных векторова1 иа2 декартовой системы координат.

3.2    диаметр ОУНТ dt (diameter of single-walled carbon nanotubes dt): Длина отрезка прямой линии, проходящей через геометрический центр торца перпендикулярно продольной оси ОУНТ и соединяющей его противоположные стороны, значение которой зависит от значений целых чисел п и т*.

3.3    В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:

ACM (AFM)    — атомно-силовая микроскопия;

ВЭЖХ (HPLC)    — высокоэффективная жидкостная хроматография;

ГПХ (GPC)    — гель-проникающая хроматография;

ИСП-МС (ICP-MS)— масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой;

метод БЭТ (ВЕТ) — метод Брунауэра, Эммета и Теллера, применяемый для определения

МУНТ (MWCNT) ОУНТ (SWCNT) ПЭМ (ТЕМ) РФЭМ (ХРМ) РФЭС (XPS) РЭМ (SEM) СБИК (NIR)

СЗМ (SPM) СЗТВМ (SGM) СЗТМ (SThPM) СКРС (Raman) СТМ (STM)

СТС (STS)

ТГА (TGA) ТГ-МС (TG-MS) УНТ (CNT)

УФС (UV) УФС-Вид-БИК (UV-vis-NIR) ФЛС(Р1_)

ФЭС (SPS) ХОГФ (CVD) ЭДРС (EDX) ЭСМ (EFM)

удельной площади поверхности материала, основанный на измерении количества адсорбированного газа [2];

—    многостенная углеродная нанотрубка;

—    одностенная углеродная нанотрубка;

—    просвечивающая электронная микроскопия;

—    рентгеновская фотоэлектронная микроскопия;

—    рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия;

—    растровая электронная микроскопия;

—    спектроскопия в ближней инфракрасной области спектра;

—    сканирующая зондовая микроскопия;

—    сканирующая затворная микроскопия;

—    сканирующая зондовая тепловая микроскопия;

—    спектроскопия комбинационного рассеяния света;

—    сканирующая туннельная микроскопия;

—    сканирующая туннельная спектроскопия;

—    термогравиметрический анализ;

—    термогравиметрия — масс-спектрометрия;

—    углеродная нанотрубка;

—    ультрафиолетовая спектроскопия;

—    спектроскопия в ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях спектра;

—    флуоресцентная спектроскопия;

—    фотоэлектрическая спектроскопия;

—химическое осаждение из газовой фазы;

—    энергодисперсионная рентгенофлуоресцентная спектрометрия;

—    электростатическая силовая микроскопия.

* Определение термина, изложенного в МЭК/ПАС 62565-2-1, дополнено для лучшего понимания текста настоящего стандарта.

2

ГОСТ Р 56551-2015

Примечания

1    Стандарты на термины и определения в области нанотехнологий разрабатывают в объединенной рабочей группе 1 (ОРГ1) МЭК/ТК 113 «Стандартизация нанотехнологий для электротехнических и электронных изделий и систем» и ИСО/ТК 229 «Нанотехнологии». Соответствующие термины и определения из опубликованных стандартов будут включены в настоящий стандарт при его последующем переиздании. В настоящем стандарте применены термины и определения понятий, используемые в научной литературе.

2    Стандарты на методы измерений, применяемые для определения характеристик УНТ, разрабатывают в объединенной рабочей группе 2 (ОРГ 2) МЭК/ТК 113 «Стандартизация нанотехнологий для электротехнических и электронных изделий и систем» и ИСО/ТК 229 «Нанотехнологии». Соответствующие термины и определения, относящиеся к методам измерений, будут включены в настоящий стандарт при его последующем переиздании. В настоящем стандарте применены термины и определения понятий, относящихся к методам измерений, используемые в научной литературе.

4 Основные характеристики одностенных углеродных нанотрубок

В настоящем разделе приведены основные характеристики ОУНТ и их значения, а также определены взаимосвязи значений этих характеристик.

На рисунке 1 представлено изображение фрагмента двухмерного листа графена и векторов, определяющих хиральность.

Рисунок 1 — Изображение фрагмента двухмерного листа графена и векторов, определяющих хиральность

Графен представляет собой монослой атомов углерода, в котором каждый атом связан с тремя соседними, образуя сотовую структуру. На рисунке 1 изображены: фрагмент двухмерного листа графена; вектор хиральности Ch, соединяющий две эквивалентные точки А и В, совпадающие при сворачивании листа графена в цилиндр (ОУНТ); ось ОУНТ, параллельная прямой линии, соединяющей точки А и С; тип— целые числа, задающие направление сворачивания листа графена в цилиндр (ОУНТ). В зависимости от значений тип различают ОУНТ со структурой типа «кресло» (при п = т) и структурой типа «зигзаг» (при т = 0). Угол, образованный вектором а1 и вектором хиральности СЛ, называют углом хиральности и обозначают символом 0.

На рисунке 2 представлено изображение фрагмента ОУНТ со структурой типа «кресло» при 0= 30° (значение угла хиральности определено в соответствии с таблицей 1).

Рисунок 2 — Изображение фрагмента ОУНТ со структурой типа «кресло»

3

На рисунке 3 представлено изображение фрагмента ОУНТ со структурой типа «зигзаг» при 0=0° (значение угла хиральности определено в соответствии с таблицей 1).

Рисунок 3 — Изображение фрагмента ОУНТ со структурой типа «зигзаг»

В зависимости от значений пит различают ОУНТ с проводниковыми или полупроводниковыми свойствами. Значение диаметра ОУНТ dt зависит от значения модуля вектора хиральности |СЛ|. Основные характеристики ОУНТ [1] приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Основные характеристики ОУНТ

Буквенное

обозначение

Наименование характеристики

Формула

Значение

аС-С

Длина углерод-углеродной связи в графене (атомы углерода в состоянии sp2 гибридизации)

0,1421 нм

А

Длина единичного вектора

л/З-зС

В координатах х, у

а1 а2

Единичные базисные векторы

(V3£,-)a,(V3C,--)a

В координатах х, у

Вектор хиральности

п аА +т а2 = (л, т)

п,т — целые числа

L

Длина окружности

ал1п22 +пт = |СЛ|

0 < |т| < п

dt

Диаметр

L

п

&

Угол хиральности(по внутренней стенке)

не-'Мт

2п+т

О^|0|<ЗОО

5 Общие требования к сведениям о методах определения характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок, включаемым в спецификации

Потребитель и изготовитель согласовывают и включают в спецификации значения характеристик материалов из ОУНТ и указывают методы их определения. В случае отсутствия стандартизованного метода в спецификациях допускается указывать методы, установленные в стандартах или технических условиях на материалы из конкретных видов ОУНТ. В настоящем стандарте для определения каждой характеристики материала из ОУНТ рекомендован один метод.

В случае отсутствия стандартизованного метода для определения характеристики материалов из ОУНТ, спецификацию дополняют протоколом испытаний, в который включают следующие сведения:

-    описание процедуры пробоподготовки;

-    методика выполнения измерений;

-    объем пробы и ее статистическая значимость;

4

ГОСТ Р 56551-2015

- описание обработки результатов измерений и получения значений характеристик материала из ОУНТ.

Методы и методики измерений, применяемые для определения характеристик, выбирают исходя из функционального назначения материала из ОУНТ, а также с учетом стоимости проведения измерений, точности и воспроизводимости выбранного метода и получаемых результатов измерений.

6 Общие требования к сведениям о характеристиках материалов из одностенных углеродных нанотрубок, включаемым в спецификации

Потребитель и изготовитель согласовывают и включают в спецификации перечень характеристик материалов из ОУНТ, подлежащих поставке, приводят описание и устанавливают значения этих характеристик. Показатели качества выпускаемых изготовителем материалов из ОУНТ должны быть стабильны и подтверждены соответствующими методами контроля; технологические процессы должны быть аттестованы в установленном порядке.

В спецификации в качестве основных характеристик материалов из ОУНТ включают характеристики, представленные в таблице 3.

7 Рекомендуемые формы спецификаций с описанием характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок

7.1 Форма спецификации с общими сведениями о материале из одностенных углеродных нанотрубок

Промышленные материалы из ОУНТ содержат различные примеси, поэтому изготовитель и потребитель должны согласовывать общие сведения о материале из ОУНТ. В таблице 2 приведена форма спецификации с описанием общих сведений о материале из ОУНТ.

Таблица 2 — Форма спецификации с описанием общих сведений о материале из ОУНТ

Характеристика материала из ОУНТ

Общие сведения

Дата

Номер спецификации

Уровень контроля

Номер партии/вид контроля

Способ изготовления

[ ] лазерная абляция;

[ ] разложение монооксида углерода при высоком давлении;

[ ] ХОГФ;

[ ] электродуговой способ;

[ ] пиролиз;

[ ] другой способ

Функционализация*

Функционализация с образованием ковалентной связи [ ]

Функционализация с образованием нековалентных связей [ ]

Функционализация торцов ОУНТ [ ] Функционализация боковой поверхности ОУНТ [ ]

Дисперсионная среда

Метод диспергирования

* Более подробные сведения о данной характеристике будут включены в настоящий стандарт при его последующем переиздании с учетом соответствующих стандартов, разработанных в МЭК/ТК 113 «Стандартизация нанотехнологий для электротехнических и электронных изделий и систем» и ИСО/ТК 229 «Нанотехнологии».

7.2 Формы спецификаций с описанием характеристик материалов из одностенных углеродных нанотрубок

7.2.1 Форма спецификации с описанием основных характеристик материалов из одн остен н ых углерод н ых нанотрубок

В таблице 3 приведена форма спецификации с описанием основных характеристик материалов из ОУНТ[1], которые должны согласовывать между собой изготовитель и потребитель.

Таблица 3 — Форма спецификации с описанием основных характеристик материалов из ОУНТ

Характеристика материала из ОУНТ

Описание или значение характеристики, допустимое отклонение

Метод определения характеристики

Дополнительные методы определения характеристики

3-1

Структура ОУНТ

[ ] тип «кресло»;

[ ] тип «зигзаг»;

[ ] хиральность; вектор хиральности: п = []\т=[]

СКРС, ПЭМ

ФЛС

3-2

Наружный диаметр ОУНТ

[] номинальное значение, нм;

± [ ] допустимое отклонение, нм

ПЭМ

ACM, ФЛС, РЭМ, СЗМ, СКРС

3-3

Длина ОУНТ

[ ] номинальное значение, мкм;

+ [ ] допустимое отклонение, мкм

РЭМ

ПЭМ, СЗМ, СКРС

3-4

Массовая доля ОУНТ

Более [ ]%

ТГА

СБИК, СКРС, ИСП-МС

3-5

Массовая доля других углеродных соединений

Не более [ ]%

ТГА

СБИК, ИСП-МС, СКРС, РФЭМ

3-6

Массовая доля металлических примесей

Не более [ ] %

ИСП-МС (ИСО/ТС 13278) [11]

ТГА, СБИК, РФЭМ, РФЭС

3-7

Массовая доля других примесей

Не более [ ] %

ИСП-МС (ИСО/ТС 13278) [11]

РФЭС

7.2.2 Формы спецификаций с описанием электрических характеристик материалов из одн остен н ых углерод н ых нанотрубок

В таблицах 4—6 приведены формы спецификаций с описанием электрических характеристик материалов из ОУНТ, которые должны согласовывать между собой изготовитель и потребитель.

Примечания

1    ЗначенияэлектрическиххарактеристикОУНТ зависят отчисла ОУНТ (единичная или пучокОУНТ), на которых выполнены измерения, от типа и свойств контактов, приложенных к нанотрубке(ам), поэтому при составлении спецификаций с описанием электрических характеристик материалов из ОУНТ необходимо учитывать данную информацию.

2    Спецификации составляют на основе информации, представленной в протоколах испытаний материалов из ОУНТ, в которых должны быть указаны сведения об обеспечении представительности пробы и распределении ОУНТ по видам в партии испытуемого материала.

3    Дополнительная информация об электрических характеристиках ОУНТ [3]—[8].

6