МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

ISO/TS

80004-8—

2016

НАНОТЕХНОЛОГИИ

Часть 8

Процессы нанотехнологического производства Термины и определения

(ISO/TS 80004-8:2013, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 8: Nanomanufacturing processes, IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2016

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия. обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ) на основе собственного перевода на русский язык документа, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 441 «Нанотехнологии»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 октября 2016 г. № 92-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны no МК (ИСО 3166)004—97 Код страны по МК (ИСО 3166)004-97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Беларусь 8Y Госстандарт Республики Беларусь Киргизия KG Кыргыэстандарт Россия RU Росстандарт Таджикистан TJ Таджикстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 ноября 2016 г. № 1648-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO/TS 80004-8—2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2017 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному документу ISO/TS 80004-8:2013 «Нанотехнологии. Словарь. Часть 8. Процессы нанопроизводства» («Nanotechnologies — Vocabulary — Pari 8: Nanomanufacturing processes». IDT).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного документа для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (пункт 3 6).

Международный документ разработан техническим комитетом по стандартизации ISO/TC 229 «Нанотехнологии» Международной организации по стандартизации (ISO).

Стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 56662-2015/ISO/TS 80004-8:2013

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ГОСТ ISO/TS 80004-8—2016

5.2 графоэпитаксия (нанотехнологии): Процесс направленной самосборки (3.5) graphioepitaxy на поверхности объектов, имеющей неоднородности, размеры которых находятся в нанодиапазоне (2.7).

Примечание — К понятию «графоэпитаксия» относят процессы последовательного формирования пленок с одинаковой или отличной структурой на поверхности одной и той же кристаллической подложки

5.3 ионно-лучевое модифицирование поверхности (нанотехнологии): Процесс изменения поверхности объекта пучком ускоренных ионов с целью формирования на ней неоднородностей, в том числе размерами в нанодиапазоне (2.7).

5 4 формирование пленки Ленгмюра — Блоджетт Процесс получения молекулярного монослоя на границе раздела двух сред (газовой и жидкой) с помощью специальной кюветы, разработанный Ирвингом Ленгмюром и Катариной Блоджетт.

5.5 перенос пленки Ленгмюра — Блоджетт Процесс перемещения молекулярного монослоя, сформированного на границе раздела двух сред (газовой и жидкой). на твердую поверхность путем погружения в жидкость с данным монослоем и последующего извлечения из нее твердой подложки.

5 6 послойное электростатическое осаждение Процесс последовательного нанесения на поверхность подложки слоев полимерных материалов с противоположными знаками электрических зарядов.

5.7 модулированное осаждение веществ Процесс формирования чередующих- modulated ся слоев двух или более веществ путем последовательного осаждения из газовой elemental фазы каждого из исходных веществ на заданных участках подложки.    reacted    method

5.8 самосборка монослоя Процесс формирования упорядоченного молекулярного слоя вещества, осаждаемого на твердую подложку из жидкой или газовой фазы под воздействием сил молекулярного сцепления с поверхностью подложки и сил слабого межмолекулярного взаимодействия.

5.9 механизм роста пленки Странского — Крастанова; механизм «послойного- Stranski — ппюс-островкового» роста ппенки: Процесс формирования пленки на подложке. Krastanow начинающийся с образования двухмерного слоя и завершающийся образованием growth на нем групп связанных между собой атомов (островков).

6 Термины и определения понятий, относящихся к процессам синтеза наноматериалов

6.1 Термины и определения понятий, относящихся к процессам физического осаждения из газовой фазы

6.1.1 холодное газодинамическое напыление: Процесс получения покрытия из cold gas dynamic холодных и ускоренных частиц или наночастиц напыляемого порошка, при соуда- spraying рении которых с подложкой происходит их соединение, с применением сверхзвуковой струи инертного газа.

6.1.2 электронно-лучевое испарение: Процесс получения материала путем пре- electron-beam образования исходного материала в газообразное состояние под воздействием evaporation потока электронов в условиях высокого или сверхвысокого вакуума и последующего осаждения материала на подложку.

6.1.3 Термины и определения понятий, относящихся к процессам электроискрового осаждения

6.1.3.1 электроискровое осаждение: Процесс получения покрытий импульсно- electro-spark дуговой микросваркой, основанный на изменении физико-химических свойств по- deposition верхности под воздействием импульсных искровых разрядов, сопровождаемых отделением от обрабатывающего электрода вещества и переходом его на обрабатываемую поверхность (катод).

5

6.1.4 Термины и определения понятий, относящихся к процессам высушивания вещества 6.1.4.1 сублимационная сушка Процесс обезвоживания вещества или удаления freeze drying

из него растворителя путем быстрого замораживания вещества и дальнейшего выпаривания затвердевших воды или растворителя в условиях вакуума. 6.1 4.2 распылительная сушка: Процесс получения сухого порошка из жидкости или суспензии, основанный на впрыскивании капель жидкости или суспензии в поток нагретого до необходимой температуры газа и последующем осаждении твердых частиц. spray drying 6.1.5 быстрое расширение сверхкритических растворов: Процесс извлечения вещества, основанный на распылении исходного вещества при температуре и давлении выше критических точек и последующем осаждении нанообъектов (2.5). supercritical expansion 6.1.6    суспензионное термическое напыление: Процесс получения покрытия термическим напылением (7.2.16), в котором в качестве исходного материала применяют суспензию. 6.1.7    электрический взрыв проволоки Процесс получения наночастиц (2.6) путем испарения исходного полупроводникового или проводникового материала в виде проволоки под действием импульса электрического тока высокой плотности с последующей конденсацией наночастиц. suspension combustion thermal spray wire electric explosion 6.1.8 испарение Процесс перехода вещества из твердой или жидкой фазы в газовую или плазменную фазы. vaporization

Примечания

1    Процесс испарения применяют для осаждения материала на подложку Процесс испарения лежит в основе процессов физического осаждения из газовой фазы (ФОГФ)(7)

2    Процессы ФОГФ в условиях высокого вакуума происходят при давлении в диапазоне от 10"® до 10'⁹ торр, в условиях сверхвысокого вакуума — при давлении ниже 10'⁹ торр

6.2 Термины и определения понятий, относящихся к процессам химического осаждения из газовой фазы

6.2.1 Термины и определения понятий, относящихся к процессам осаждения в условиях воздействия пламени

6 2.1.1 экзотермическое разложение жидкого вещества: Процесс получения твердого агрегированного материала, в том числе наноматериала (2.4). осаждаемого на подложху в результате экзотермической реакции окисления раствора исходного материала. (ISO 19353. статья 3.3. определение термина изменено) liquid precursor combustion 6 2.1.2 плазменное распыление Процесс получения твердого агрегированного материала, в том числе наноматериала (2.4). осаждаемого на подложху. с применением плазменной струи, образованной источником ионизированного газа. plasma spray 6 2.1.3 пиролиз аэрозоля Процесс получения твердого агрегированного материала. в том числе наноматериала (2.4), осаждаемого на подложку в результате сжигания или нагревания до заданной температуры распыляемого исходного материала в виде аэрозоля. pyrogenesis 6.2.1 4 плазменное распыление жидкого вещества: Процесс получения твердого агрегированного материала, в том числе наноматериала (2 4), осаждаемого на подложку в результате воздействия струи термической (равновесной) плазмы на распыляемый раствор исходного материала и его последующего охлаждения. solution precursor plasma spray

6

ГОСТ ISO/TS 80004-8—2016

6.2.1.5 термическое разложение жидкого вещества: Процесс получения твер- thermal spray дого агрегированного материала, в том числе наноматериала (2.4), осаждаемого pyrolysis на подложку в результате нагревания до заданной температуры распыляемого исходного жидкого материала.

6 2 2 термическое разложение в трубчатой печи: Химическое осаждение из га- hot wall зовой фазы (7.2.3). осуществляемое в трубчатой печи при заданной и контролиру- tubular reaction емой температуре поверхности подложки с исходным материалом.

6.2.3 термическое разложение инфракрасным излучением: Процесс получения photothermal твердого материала, состоящего в том числе из наночастиц (2.6), осаждаемого на synthesis подложку в результате нагревания инфракрасным излучением до заданной температуры исходного газообразного вещества.

6.2.4 формирование нановолокон по механизму роста «пар — жидкость — vapour-liquid-so-кристалл»; ПЖК: Процесс получения на подложке нановолокон (2.3) из исходного lid газообразного материала с применением жидкого катализатора.    nanofibre

synthesis:

VLS

Примечание — Формирование нановолокон по механизму роста «пар — жидкость—кристалл» происходит при наличии на кончиках формирующихся нановолокон капель жидкого катализатора, адсорбирующего исходный газообразный материал до уровня перенасыщения, из которого в дальнейшем происходит рост нановолокон.

6.3 Термины и определения понятий, относящихся к физическим методам синтеза в жидкой фазе

6.3.1 электропрядение Процесс вытягивания волокон из исходного жидкого мате- electrospinning риала под действием сил электрического поля.

6.3.2 интеркаляционная полимеризация in-situ: Процесс получения нанокомпо- in-situ intercala-

зита (2.2). основанный на введении мономера в исходный слоистый неорганиче- tive

ский материал и последующей его полимеризации.    polymerization

6.3.3 диспергирование нанодисперсной системы Процесс получения наносу- nanoparticle спензии, основанный на предотвращении или замедлении скорости осаждения dispersion наночастиц (2.6) за счет внутреннего или внешнего воздействия (например, сил молекулярного взаимодействия, электрического поля или наличия лиганд) на исходный материал.

6.3.5 литье керамической ленты: Процесс получения керамической ленты путем tape casting заполнения поверхности подложки, имеющей заданные формы и размеры, макроскопическим слоем суспензии из керамического материала.

Примечание — Макроскопический слой может содержать наночастицы (2 6)

6.3.6 мокрый помол в шаровой мельнице: Процесс получения суспензии из- wet ball milling мельнением (6.5.6) исходного материала под действием ударов движущихся шаров, изготовленных из материала, имеющего более высокий показатель твердости. и с добавлением жидкости.

6.4 Термины и определения понятий, относящихся к химическим методам синтеза в жидкой фазе

6 4 1 кислотный гидролиз целлюлозы: Химическая реакция с применением кис- acid hydrolysis лоты, в процессе которой происходит извлечение нанокристаллической целлюло- of cellulose зы из целлюлозы

6 4 2 осаждение наночастиц из раствора: Процесс получения наночастиц (2.6) в nanoparlicle результате протекания химических реакций в растворе с возможностью влияния на precipitation размеры получаемых частиц за счет кинетических факторов.

7

ГОСТ ISO/TS 80004-8—2016

6.4.3 быстрая конденсация неорганических материалов Процесс получения prompt inorganic атомарно гладкой и плотной пленки из исходного металлоорганического матери- condensation ала методом центробежного осаждения (7.2.17) и последующего отверждения на подложхе при заданной температуре.

6 4 4 синтез в обратных мицеллах: Процесс формирования наночастиц (2.6) тре- reverse micelle буемых размеров и формы в растворе исходного материала с применением coot- process ветствующего реагента, основанный на образовании в ядре мицеллы наночастиц, рост которых ограничен оболочкой мицеллы.

6 4 5 золь-гель-технология: Процесс получения материалов путем преобразова- sol-gel ния исходного раствора или суспензии (золя) в коллоидную систему (гель), состо- processing ящую из жидкой дисперсионной среды, заключенной в пространственную сетку, образованную соединившимися частицами дисперсной фазы.

6.4.6 матричный синтез: темппатный синтез: Процесс получения наноматери- surfactant ала путем самосборки, происходящий с добавлением в исходный материал по- templating верхностно-активного вещества, молекулы которого выступают в качестве структурообразующего агента, и формирование структурных элементов размерами в нанодиапазоне (2.7) при последующем отверждении этого материала.

Пример — силикатные и алюмосиликатные материалы с «самоформирующейся структурой» (структурой типа МСМ-41).

6.4.7 метод Стобера: Процесс получения наночастиц силикатного материала Stober process из тетраалкилортосиликата, который подвергают гидролизу путем его обработки спиртом и аммиаком.

Примечание — Термин «метод Стобера» — это наименование золь-гель-технологии (64 5). применяемой для получения диоксида кремния

6.5 Термины и определения понятий, относящихся к физическим методам синтеза в твердой фазе

6.5.1 Термины и определения понятий, относящихся к процессам блок-сополимеризации

6 5.1.1 блок-сополимеризация Процесс получения блок-сололимерного материала. основанный на формировании чередующихся двухмерных (2D) или трехмерных (3D) структур из блоков различных несовместимых полимерных цепей.

6.5.1.2    наноструктурирование блок-сополимера Процесс формирования наноструктур в блок-сополимерном материале путем добавления в определенную его фазу соответствующего вещества.

6.5.2    диспергирование глины в жидкой полимерной матрице Процесс получения композиционного материала с полимерной матрицей путем смешивания частиц глины с жидким полимерным материалом и последующего его отверждения.

6.5.3    холодное прессование (нанотехнологии): Процесс обработки материала давлением с целью его уплотнения за счет уменьшения расстояния между частицами материала до размеров нанодиапазона (2.7), происходящий без нагревания.

6.5.4    непрерывная обработка полосового проката металла сдвигом: НОППС: Процесс улучшения механический свойств металла за счет изменения размеров его зерен в результате интенсивного пластического деформирования при вальцов-ке со сдвигом, происходящий без значительных изменений габаритных размеров исходного материала.

Примечание — Метод НОППС позволяет получать материалы и изделия из них с улучшенными механическими свойствами

8

ГОСТ ISO/TS 80004-8—2016

6 5.5 расстекловывание (нанотехнологии): Процесс кристаллизации исходного ма- devitrification териала. имеющего стекловидную консистенцию, происходящий с образованием в нем нанообьектов и/или пустот, размеры которых находятся в нанодиапазоне (2.7).

6.5.6 измельчение (нанотехнологии): Процесс получения наночастиц (2.6) меха- grinding ническим истиранием исходного вещества с применением материала, имеющего более высокий показатель твердости.

6.5.7 высокоскоростная микрообработка Процесс изготовления двухмерного или high-speed трехмерного прецизионного изделия путем отделения изделия в качестве части от ис- micromachining ходной заготовки или вырезания изделия на поверхности исходной заготовки с помощью специального инструмента при скорости вращения шпинделя более 30 000 об/мин.

Примечания

1    Прецизионные изделия получают в процессе микрообработки за счет высокой скорости (от 30 000 до 100 000 об/мин) вращения шпинделя

2    Виды высокоскоростной микрообработки лазерная, электронно-лучевая, ультразвуковая, фрезерование, обработка ионным пучком Для выполнения высокоскоростной микрообработки применяют оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ)

3    Скорость вращения шпинделя устанавливают в зависимости от применяемого вида микрообработки

6.5.8 ионная имплантация Процесс изменения свойств поверхности объекта лу- ion implantation тем ее разрушения или перекристаллизации под воздействием ионного пучка.

6.5.9 Термины и определения понятий, относящихся к процессам измельчения

6.5.9.1 криогенное измельчение Измельчение (6.5.6) при криогенной температу- cryogenic milling ре (то есть температуре ниже -150 “С или 123 К).

6.5.92_

сухой помол в шаровой мельнице (нанотехнологии): Процесс получения матери- dry ball milling ала. содержащего наночастицы (2.6). измельчением и смешиванием исходных материалов различного химического и гранулометрического составов под действием ударов движущихся шаров, изготовленных из материала, имеющего более высокий показатель твердости, и последующим нагреванием до температуры спекания.

(ISO 11074:2005, статья 4 6 2. ISO 3252:1999. статья 1303, определение и наименование термина изменены]

6.5.10 многократная штамповка с кручением Процесс улучшения свойств ме- multi-pass талла за счет уменьшения его зерен до размеров нанодиапазона (2.7) в результате coin forging интенсивного пластического деформирования, происходящего при неоднократном последовательном повторении операций сжатия заготовки в виде листового проката между двумя пуансонами, имеющих рельефную поверхность, и вращения пуансонов на заданный угол, с последующей обработкой заготовки ковкой или вальцовкой.

6.5.11 осаждение в соответствии с наношаблоном: Процесс формирования nanotemplated объекта заданной формы, в том числе с замкнутым внутренним пространством, growth путем осаждения исходных наноструктурированных материалов (2.8) или наночастиц (2.6) из жидкой или газовой фазы на подложку.

6.5.12 диспергирование наночастиц в жидкой полимерной матрице: Процесс polymer получения композиционного материала с полимерной матрицей путем смешива- nanoparticle ния наночастиц (2.6) исходного вещества с жидким полимерным материалом и no- dispersion следующего его отверждения.

6.5.13 Термины и определения понятий, относящихся к процессам спекания

6.5.13.1 горячее прессование: Процесс получения металлического материала фор- hot pressing мованием металлического порошка в пресс-форме под воздействием давления и температуры. превышающей температуру рекристаллизации основного компонента.

Примечание — Процесс горячего прессования проводят при давлении выше 50 МПа и температуре 2400 °С.

9

6.5.13.2 _

спекание наночастиц: Процесс соединения наночастиц путем термической обра- nanoparticle ботки исходного материала, в процессе которой происходит активизация взаимо- sintering действия наночастиц вследствие движения атомов внутри и менаду наночастицами.

(ISO 836:2001. определение термина приведено из статьи 120]

6.5.13.3    электроимпульсное плазменное спекание: Процесс уплотнения по- spark plasma рошка проводникового или полупроводникового материала, помещенного в пресс- sintering форму под воздействием давления, нагреванием со скоростью до 1000 К/мин

путем пропускания через него импульса постоянного тока и последующим охлаждением со скоростью до 1000 К/мин. без изменения размеров зерен

6.6 Термины и определения понятий, относящихся к химическим методам синтеза в твердой фазе

6.6.1    прививочная блок-сополимеризация; дериватизация бпок-сополимеров block copolymer Процесс модификации твердого блок-сополимерного материала путем добавле- chemical

ния соответствующего вещества, атомы или молекулы которого взаимодействуют derivatization только с одной фазой модифицируемого материала.

6.6.2    анодное окисление металла (нанотехнологии): Процесс получения неме- electrochemical таллического неорганического покрытия на металлической подложке (аноде) элек- anodization трохимическим способом с контролем образования нанопор.

Примечание — Термин «анодное окисление металла» является синонимом термина «анодное травление».

6.6.3    интеркалирование: Процесс обратимого встраивания атомов или молекул intercalation одного вещества в кристаллическую структуру другого вещества.

6.6.4    синтез двухфазных нанокомпозиционных материалов Процесс лолуче- two-phase ния нанокомпозиционного материала, состоящего из двух разделенных фаз. путем methods нагревания и быстрого охлаждения до заданных температур исходной смеси из

двух компонентов.

7 Термины и определения понятий, относящихся к процессам изготовления продукции

7.1 Термины и определения понятий, относящихся к процессам литографии в нанодиапазоне

7.1.1    трехмерная литография: ЗО-питография: Процесс формирования структу- 3D lithography ры объекта, линейные размеры которой или ее составных частей по одному, двум

или трем измерениям могут находиться в нанодиапазоне (2.7). путем воспроизведения заданного шаблона на подложке.

7.1.2    аддитивная печать Процесс формирования рельефного изображения no- additive proces-слойным нанесением материала на подложху в соответствии с заданным шаблоном sing

Примечание — В случае применения резиста в качестве шаблона различают два вида аддитивной печати обратная литография и аддитивная печать с применением трафарета В процессе обратной литографии на резист наносят слой материала, из которого необходимо сформировать рисунок, а затем удаляют резист таким образом, чтобы нанесенный материал остался в отверстиях, не защищенных резистом, а материал, попавший на резист, убирается вместе с ним В процессе аддитивной печати с применением шаблона материал только добавляют в отверстия, не защищенные резистом [допускается применять совместно с процессом электроосаждения (7 2 7)].

7.1.3    блок-сополимерная литография Процесс формирования рельефного изобра- block copolymer жения из наночастиц материала, оставшихся на подложке после удаления полимер- lithography ного шаблона, полученного за счет микрофазного расслоения диблок-сополимеров.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе кНациональные стандарты» (по сослюянию на 1 января текущего года), а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные сгпандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «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

В Российской Федерации 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

ГОСТ ISO/TS 80004-8—2016

Содержание

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

2    Термины и определения понятий, установленные

в других стандартах серии ISO/TS 80004 ..................................................1

3    Термины и определения основных понятий, относящихся

к процессам нанотехнологического производства............................................3

4 Термины и определения понятий, относящихся к процессам направленной сборки..............4

5 Термины и определения понятий, относящихся к процессам самосборки.......................4

6    Термины и определения понятий, относящихся к процессам

синтеза наноматериалов................................................................5

6.1    Термины и определения понятий, относящихся к процессам физического осаждения

из газовой фазы.....................................................................5

6 2 Термины и определения понятий, относящихся к процессам химического осаждения

из газовой фазы .....................................................................6

6.3 Термины и определения понятий, относящихся к физическим методам синтеза

в жидкой фазе.......................................................................7

6 4 Термины и определения понятий, относящихся к химическим методам синтеза в жидкой фазе.......................................................................7

6.5    Термины и определения понятий, относящихся к физическим методам синтеза

в твердой фазе......................................................................8

6.6    Термины и определения понятий, относящихся к химическим методам синтеза

в твердой фазе.....................................................................10

7    Термины и определения понятий, относящихся к процессам

изготовления продукции................................................................10

7.1    Термины и определения понятий, относящихся к процессам литографии

в нанодиапазоне....................................................................10

7.2    Термины и определения понятий, относящихся к процессам осаждения...................13

7.3    Термины и определения понятий, относящихся к процессам травления...................15

7.4    Термины и определения понятий, относящихся к процессам печати

и нанесения покрытий...............................................................18

Приложение А (справочное) Классификация процессов синтеза в зависимости от применения исходных наноматериалов или нанообъектов.

применяемых для производства конечной продукции...........................19

Алфавитный указатель терминов на русском языке.........................................22

Алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке..........................27

Библиография........................................................................32

IV

ГОСТ ISO/TS 80004-8—2016

Введение

Нанотехнологическое производство — это применение научных открытий и новых знаний в области нанотехнологий для изготовления продукции наноиндустрии.

Продвижение нанотехнологий из научных лабораторий в массовое производство требует тщательного изучения стадий жизненного цикла продукции наноиндустрии, включая разработку и постановку продукции на производство, ее надежность и качество, управление производственными процессами и их контроль, а также вопросов обеспечения безопасности при производстве, поставке, применении и утилизации продукции наноиндустрии для сотрудников предприятий, потребителей и окружающий среды. В рамках нанотехнологического производства осуществляется освоение в промышленных масштабах процессов самосборки и направленной самосборки, синтеза наноматериалов и изготовления на их основе продукции, например, с применением литографии или биологических процессов В нанотехнологическом производстве применяют технологии «снизу вверх» и «сверху вниз», позволяющие изготавливать объекты или системы объектов на молекулярном уровне с последующим их встраиванием в более крупные объекты или системы объектов.

Объекты и материалы при их преобразовании с помощью нанотехнологий изменяют свои свойства Свойства конечной продукции наноиндустрии зависят от совокупности свойств нанообъектов и наноматериалов, использованных при ее изготовлении.

В настоящий стандарт не включены термины и определения понятий, относящихся к процессам нанотехнологического производства, основанным на применении законов биологии в нанотехнологиях. Однако, учитывая быстрое развитие нанобиотехнологий, в дальнейшем настоящий стандарт будет дополнен новыми терминами или будет разработан отдельный стандарт серии ISO 80004. включающий термины и определения понятий, относящихся к процессам обработки биологических наноматериалов и применению законов биологии при производстве новых наноматериалов. Также будут установлены термины и определения понятий, относящихся к другим развивающимся отраслям наноиндустрии, например. к изготовлению нанокомпозиционных материалов и электронных устройств на рулонах из гибкого пластика или металлической фольги (изготовление roll-to-roll).

Понятие «нанотехнологическое производство» следует отличать от понятия «наноизготовление», так как понятие «нанотехнологическое производство» включает не только способы изготовления наноматериалов. в том числе синтез, но и методы их обработки.

Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий, относящихся к процессам, применяемым на стадиях разработки и постановки продукции на производство, например, к синтезу наноматериалов с заданными свойствами. Наноматериалы изготавливают как продукцию производственно-технического назначения для выпуска конечной продукции, например, наноматериалы применяют при производстве композиционных материалов или в качестве компонентов различных систем или устройств. Процессы нанотехнологического производства являются большой и разнообразной группой производственных процессов, применяемых в следующих отраслях:

-    полупроводниковая промышленность (цель которой — создание микропроцессоров меньшего размера, более эффективных и быстродействующих, с элементами размером менее 100 нм);

-    производство электроники и телекоммуникационного оборудования;

-    аэрокосмическая и оборонная промышленность;

-    энергетика и транспорт;

-    химическая промышленность, включая производство пластмассы и керамики;

-    лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность;

-    пищевая промышленность и производство упаковки для пищевых продуктов;

-    биомедицина, биотехнологии и фармацевтическая промышленность;

-    биологическая рекультивация;

-    легкая и парфюмерно-косметическая промышленность, включая производство одежды и товаров личной гигиены.

Ежегодно в обращение на мировой рынок поступают тысячи тонн наноматериалов, применяемых в вышеуказанных отраслях, например, технический углерод и коллоидный диоксид кремния. В ближайшем будущем будут разработаны новые наноматериалы, которые внесут существенные изменения в развитие таких отраслей, как биотехнологии, технологии очистки воды и энергетика.

В настоящем стандарте термины и определения понятий объединены в разделы и подразделы, относящиеся к определенной группе или подгруппе процессов нанотехнологического производства

V

Раздел 6 состоит из подразделов, включающих термины и определения понятий, относящихся к процессам нанотехнологического производства в зависимости от агрегатного состояния исходного материала. Например, на этапе, предшествующем изготовлению наночастиц, исходный материал находится в газовой/жидкой/твердой фазе, при этом агрегатное состояние материала подложки и вспомогательных материалов в данной классификации процессов не учитывают. В качестве примера можно привести термин «формирование нановолокон по механизму роста «пар — жидкость — кристалл», который в настоящем стандарте помещен в подраздел 6.2 «Термины и определения понятий, относящихся к процессам химического осаждения из газовой фазы», так как исходным материалом в данном процессе является газообразное углеродное вещество Вспомогательный материал — частицы железа, содержащиеся в растворе (жидкий катализатор), адсорбируют на своей поверхности исходный газообразный материал до уровня перенасыщения, формируя углеродные нановолокна. Классификация процессов синтеза в зависимости от применения исходных наноматериалов или нанообъектов, применяемых для производства конечной продукции, приведена в приложении А.

Стандартизованные термины, относящиеся к процессам нанотехнологического производства, позволят обеспечить взаимопонимание между организациями и отдельными специалистами из разных стран, будут способствовать скорейшему переходу нанотехнологий из научно-исследовательских лабораторий к серийному выпуску и коммерциализации продукции наноиндустрии.

Сведения о ранее разработанной терминологии, относящейся к нанотехнологическому производству. представлены в библиографии (1].

Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий в области нанотехнологий, относящихся к процессам нанотехнологического производства.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.

Термины-синонимы приведены в качестве справочных данных и не являются стандартизованными.

Помета, указывающая на область применения многозначного термина, приведена в круглых скобках светлым шрифтом после термина. Помета не является частью термина.

Приведенные определения можно при необходимости изменять, вводя в них произвольные признаки. раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, относящиеся к определенному понятию. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.

В стандарте приведены иноязычные эквиваленты стандартизованных терминов на английском языке.

В стандарте приведен алфавитный указатель терминов на русском языке, а также алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткие формы, представленные аббревиатурой, и иноязычные эквиваленты — светлым, синонимы — курсивом.

VI

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

НАНОТЕХНОЛОГИИ Часть 8

Процессы нанотехнологического производства

Термины и определения

Nanotechnologies Part 8 Nanomanufacturing processes Terms and definitions

Дата введения — 2017—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт является частью серии стандартов ISO/TS 80004 и устанавливает термины и определения понятий в области нанотехнологий, относящихся к процессами нанотехнологического производства.

Не все процессы, термины и определения которых установлены в настоящем стандарте, осуществляют в нанодиапазоне. В зависимости от возможностей управления такими процессами для изготовления продукции в качестве исходных материалов применяют и наноматериалы, и обычные материалы.

Настоящий стандарт не распространяется на оборудование, вспомогательные материалы и методы контроля, применяемые в процессах нанотехнологического производства

2    Термины и определения понятий, установленные

в других стандартах серии ISO/TS 80004

В настоящем разделе приведены термины и определения, установленные в других стандартах серии ISO/TS 80004. необходимые для понимания текста настоящего стандарта.

2.1

углеродная нанотрубка УНТ: Нанотрубка (2.9), состоящая из углерода.    carbon    nanotube;

CNT

Примечание — Углеродные нанотрубки обычно состоят из свернутых слоев графена, в том числе одностенные углеродные нанотрубки и многостенные углеродные нанотрубки

(ISO/TS 80004-3:2010. статья 4 3)

2.2

нанокомпозиционный материал нанокомпозит: Твердое вещество, состоящее из nanocomposite

двух или более разделенных фаз, из которых одна или более являются нанофазами.

Примечания

1    Нанокомпозит не содержит газовую нанофазу Газовую нанофазу содержит нанопористый материал

2    Материал, нанофаза которого получена только методом осаждения, не является нанокомпозиционным

(ISO/TS 80004-4:2011. статья 3.2]

Издание официальное

2.3

нановолокно: Нанообъект, линейные размеры которого по двум измерениям на- nanofibre ходятся в нанодиапазоне (2.7). а по третьему измерению значительно больше.

Примечания

1    Нановолокно может быть гибким или жестким

2    Два сходных линейных размера по двум измерениям не должны отличаться друг от друга более чем в три раза, а размеры по третьему измерению должны превосходить размеры по первым двум измерениям более чем в три раза

3    Наибольший линейный размер может находиться вне нанодиапазона (2 7).

[ISO/TS 27687:2008. статья 4.3]

2.4

наноматериал: Твердый или жидкий материал, полностью или частично состо- nanomaterial ящий из структурных элементов, размер которых хотя бы по одному измерению находится в нанодиапазоне (2.7).

Примечания

1    Наноматериал является общим термином для таких понятий, как «совокупность нанообъектов» (2 5) и «на-ноструктурированный материал» (2 8)

2    См также «технический наноматериал», «промышленный наноматериал» и «побочный наноматериал»

[ISO/TS 80004-1:2010. статья 2.4]

2.5

нанообъект: Материальный объект, линейные размеры которого по одному, двум nano-object или трем измерениям находятся в нанодиапазоне (2.7).

Примечание — Данный термин распространяется на все дискретные объекты, линейные размеры которых находятся в нанодиапазоне

[ISO/TS 80004-1:2010, статья 2.5]

26

наночастица: Нанообъект (2.5), линейные размеры которого по всем трем измере- nanoparticle ниям находятся в нанодиапазоне (2.7).

Примечание — Если по одному или двум измерениям размеры нанообъекта (2 5) значительно больше, чем по третьему измерению (как правило, более чем в три раза), то вместо термина «наночастица» можно использовать термины «нановолокно» (2 3) или «нанопластина»

[ISO/TS 27687:2008. статья 4.1]

2.7

нанодиапазон Диапазон линейных размеров приблизительно от 1 до 100 нм. nanoscale

Примечания

1    Верхнюю границу этого диапазона принято считать приблизительной, так как в основном уникальные свойства нанообъектов за ней не проявляются

2    Нижнее предельное значение в этом определении (приблизительно 1 нм) введено для того, чтобы исключить из рассмотрения в качестве нанообъектов (2 5) или элементов наноструктур отдельные атомы или небольшие группы атомов

[ISO/TS 80004-1:2010, статья 2.1]

2.8

наноструктурированный материал Материал, имеющий внутреннюю или по- nanostructured верхностную наноструктуру.    material

2.9
нанотрубка: Полое нановолокно (2.3). [ISO/TS 27687:2008. статья 4 4)	nanotube
3 Термины и определения основных понятий, относящихся к процессам нанотехнологического производства 3.1 нанотехнологическое производство «снизу вверх»: Технология, основанная на применении атомов, молекул и/или нанообьектов в качестве исходного материала для формирования более крупных и функционально сложных структур или конструкций различных объектов.	bottom up nanomanufacturing
3.2 соосаждение: Осаждение одновременно двух или более исходных материалов.	co-deposition

Примечание — К основным методам соосаждения относят: вакуумное напыление, термическое напыление, электроосаждение и осаждение твердых частиц суспензии

данным шаблоном, происходящий под управляемыми внешними воздействиями. self-assembly

Примечание — Процесс направленной самосборки может происходить под действием приложенного силового поля, сил потока жидкости, введенного в исходное вещество химического реагента или по заданному шаблону

3.6 литография Процесс формирования структуры объекта или рельефного изо- lithography бражения путем воспроизведения заданного шаблона на подложке.

Примечание — Шаблон изготавливают из материала, чувствительного к излучению, и осуществляют его перенос на подложку для формирования нужной структуры методами контактной печати или прямой записи

3.7 многослойное осаждение Процесс получения композиционных материалов со слоистой структурой путем последовательного осаждения на подложку двух или более исходных материалов. multilayer deposition 3.8    нанотехнологическое изготовление: Совокупность действий, направленных на преднамеренное изготовление объектов, устройств или их элементов, размеры которых находятся в нанодиапазоне (2.7), для коммерческих целей. 3.9 nanofabrication нанотехнологическое производство: Преднамеренный синтез, изготовление или контроль наноматериалов, а также отдельные этапы процесса изготовления в нанодиапазоне (2.7) для коммерческих целей. (ISO/TS 80004-1:2010. статья 2.11) nanomanufac turing

3

3.10 процесс нанотехнологического производства Совокупность мероприятий, направленных на преднамеренный синтез, изготовление или контроль наноматериалов (2 4). а также отдельные этапы процесса изготовления в нанодиапазоне (2.7) для коммерческих целей. [ISO/TS 80004-1 2010. статья 2.12) nanomanufac turing process 3.11 самосборка: Автономный процесс формирования структуры объекта в результате взаимодействия компонентов исходной структуры объекта. self-assembly 3.12 функционализация поверхности: Процесс придания поверхности объекта заданных химических или физических свойств путем химического или физико-химического воздействия. surface functionalization 3.13 нанотехнологическое производство «сверху вниз»: Технология получения нанообъектов из макроскопических объектов. top-down nanomanufac turing 4 Термины и определения понятий, относящихся к процессам направленной сборки 4 1 сборка в электростатическом поле (нанотехнологии): Процесс изменения направления или положения нанообъектов, являющихся элементами устройства или материала, под действием сил электростатического поля. electrostatic driven assembly 4 2 распределение в потоке жидкости (нанотехнологии): Процесс изменения направления или положения нанообъектов, являющихся элементами устройства или материала, под действием сил потока жидкости. fluidic alignment 4 3 иерархическая сборка (нанотехнологии): Технология, основанная на применении более одного процесса нанотехнологического производства (3.9) для управления сборкой объекта, осуществляемой в любой последовательности. hierarchical assembly 4.4 сборка в магнитном поле (нанотехнологии): Процесс изготовления объектов в соответствии с заданным шаблоном в нанодиапазоне (2.7) под действием сил магнитного поля. magnetic driven assembly 4.5 сборка с учетом формы наночастиц (нанотехнологии): Процесс получения заданной структуры или конфигурации объекта, основанный на применении наночастиц (2.6) определенной геометрической формы. shape-based assembly 4 6 супрамолекулярная сборка: Процесс сборки объекта из молекул или наночастиц (2.6) за счет нековалентных связей. supramolecular assembly 4.7 перенос «поверхность — поверхность» (нанотехнологии): Процесс перемещения наночастиц (2.6) или объектов с поверхности одной подложки, на которой они были сформированы или собраны, на поверхность другой подложки. surface- to-surface transfer 5 Термины и определения понятий, относящихся к процессам самосборки 5.1 коллоидная кристаллизация (нанотехнологии): Процесс получения вещества. состоящего из плотно расположенных по отношению друг к другу элементов, упорядоченных в периодические пространственные структуры, путем седиментации наночастиц (2.6) из раствора с образованием твердого осадка. colloidal crystallization

4