ГОСТ Р 55417-2013
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НАНОТЕХНОЛОГИИ
Часть 3
Нанообъекты углеродные
Термины и определения
Nanotechnologies. Part 3. Carbon nano-objects. Terms and definitions
ОКС 01.040.07
07.030
Дата введения 2014-04-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ФГУП "ВНИИНМАШ") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык 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 06 мая 2013 г. N 69-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному документу ИСО/ТС 80004-3:2010* "Нанотехнологии. Словарь. Часть 3. Углеродные нанообъекты" (ISO/TS 80004-3:2010 "Nanotechnologies - Vocabulary - Part 3: Carbon nano-objects").
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного документа для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (пункт 3.5)
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 (gost.ru)
Введение
В последние два десятилетия обнаружены, синтезированы или изготовлены различные новые формы углеродных наноматериалов, в том числе фуллерены и углеродные нанотрубки. Они являются перспективными материалами для многих отраслей наноиндустрии, так как обладают уникальными электронными, электромагнитными, термическими, оптическими и механическими свойствами.
В связи с увеличением объема научных знаний и числа технических терминов в области нанотехнологий (см. библиографию) целью настоящего стандарта является определение наиболее важных терминов, относящихся к углеродным нанообъектам, установление их взаимосвязей и связей с терминами, которые давно применяются для обычных углеродных материалов.
Настоящий стандарт является частью серии стандартов ИСО/ТС 80004, охватывающей различные аспекты нанотехнологий. В настоящем стандарте большинство определений терминов сформулированы так, чтобы была обеспечена их иерархическая взаимосвязь с терминами стандартов серии ИСО/ТС 80004. В некоторых случаях иерархическая взаимосвязь терминов может быть нарушена из-за особенностей применения терминов для конкретных понятий.
1 Область применения
Настоящий стандарт является частью серии стандартов ИСО/ТС 80004 и устанавливает термины и определения понятий в области нанотехнологий, относящихся к углеродным нанообъектам. Настоящий стандарт предназначен для обеспечения взаимопонимания между организациями и отдельными специалистами, осуществляющими свою деятельность в области нанотехнологий.
2 Основные термины и определения
2.1 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 или элементов наноструктур отдельные атомы или небольшие группы атомов. [ИСО/ТС 27687:2008, статья 2.1] | |
2.2 нанообъект: Материальный объект, линейные размеры которого по одному, двум или трем измерениям находятся в нанодиапазоне. | nano-object |
Примечание - Данный термин распространяется на все дискретные объекты, линейные размеры которых находятся в нанодиапазоне. [ИСО/ТС 27687:2008, статья 2.2] | |
2.3 наночастица: Нанообъект, линейные размеры которого по всем трем измерениям находятся в нанодиапазоне. | nanoparticle |
Примечание - Если по одному или двум измерениям размеры нанообъекта значительно больше, чем по третьему измерению (как правило, более чем в три раза), то вместо термина "наночастица" можно использовать термины "нановолокно" или "нанопластина". [ИСО/ТС 27687:2008, статья 4.1] | |
2.4 нанопластина: Нанообъект, линейные размеры которого по одному измерению находятся в нанодиапазоне, а размеры по двум другим измерениям значительно больше. | nanoplate |
Примечания 1 Наименьший линейный размер - толщина нанопластины. 2 Размеры по двум другим измерениям значительно больше и отличаются от толщины более чем в три раза. 3 Наибольшие линейные размеры могут находиться вне нанодиапазона. [ИСО/ТС 27687:2008, статья 4.2] | |
2.5 нановолокно: Нанообъект, линейные размеры которого по двум измерениям находятся в нанодиапазоне, а по третьему измерению значительно больше. | nanofibre |
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. [ИСО/ТС 27687:2008, статья 4.3] | |
2.6 нанотрубка: Полое нановолокно. [ИСО/ТС 27687:2008, статья 4.4] | nanotube |
2.7 наностержень: Твердое нановолокно. [ИСО/ТС 27687:2008, статья 4.5] | nanorod |
2.8 нанолуковица: Наночастица (2.3), образованная несколькими сфероподобными концентрическими оболочками. | nano-onion |
2.9 наноконус: Нановолокно (2.5) или наночастица (2.3), имеющие конусообразную форму. | nanocone |
2.10 нанолента: Нанопластина (2.4), линейные размеры которой по двум измерениям находятся в нанодиапазоне (2.1) в соотношении большем, чем 2:1 и существенно меньше размера по третьему измерению. | nanoribbon |
2.11 графен: Монослой атомов углерода, в котором каждый атом связан с тремя соседними, образуя таким образом сотовую структуру. | graphene |
Примечание - Графен является основным образующим материалом многих углеродных нанообъектов. | |
2.12 графит: Аллотропная модификация углерода, состоящая из слоев графена (2.11), расположенных параллельно друг другу и образующих трехмерную упорядоченную кристаллическую структуру. | graphite |
Примечания 1 В настоящем стандарте определение термина "графит" приведено в соответствии с терминологией Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) [7]. 2 Существуют две аллотропные модификации графита: гексагональная и ромбоэдрическая, отличающиеся типом чередования углеродных слоев. | |
3 Термины и определения понятий, относящихся к конкретным типам углеродных наночастиц
3.1 фуллерен: Молекула, состоящая из четного числа атомов углерода, образующих замкнутую выпуклую поверхность многогранника, двенадцать граней которого образованы пятиугольниками, а остальные - шестиугольниками. | fullerene |
Примечания 1 В настоящем стандарте определение термина "фуллерен" приведено в соответствии с терминологией Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) [7]. 2 Общеизвестным примером является фуллерен | |
3.2 производные фуллерена: Химические соединения, которые образованы из фуллеренов (3.1) замещением углерода или ковалентным присоединением компонентов. | fullerene derivative |
3.3 эндоэдральный фуллерен: Фуллерен (3.1), внутри оболочки которого заключены один или несколько атомов. | endohedral fullerene |
3.4 металлофуллерен: Эндоэдральный фуллерен (3.3), содержащий один или несколько ионов металлов. | metallofullerene |
3.5 углеродная нанолуковица: Нанолуковица (2.8), состоящая из углерода. | carbon nano-onion |
4 Термины и определения понятий, относящихся к конкретным типам углеродных нановолокон и нанопластин
4.1 углеродное нановолокно; УНВ: Нановолокно (2.5), состоящее из углерода. | carbon nanofibre; CNF |
4.2 графитовое нановолокно: Углеродное нановолокно (4.1), состоящее из многослойных структур графена (2.11). | graphitic nanofibre |
Примечание - Расположение слоев графена может быть произвольным по отношению к оси волокна; наличие дальнего порядка не является обязательным. | |
4.3 углеродная нанотрубка; УНТ: Нанотрубка (2.6), состоящая из углерода. | carbon nanotube; CNT |
Примечание - Углеродные нанотрубки обычно состоят из свернутых слоев графена (2.11), в том числе одностенные углеродные нанотрубки (4.4) и многостенные углеродные нанотрубки (4.6). | |
4.4 одностенная углеродная нанотрубка; ОУНТ: Углеродная нанотрубка (4.3), состоящая из одного цилиндрического слоя графена (2.11). | single-wall carbon nanotube; SWCNT |
Примечание - Структуру ОУНТ можно представить в виде листа графена, свернутого в цилиндрическую сотовую структуру. | |
4.5 вектор хиральности ОУНТ: Векторное условное обозначение, используемое для описания спиральной структуры одностенных углеродных нанотрубок (4.4). | chiral vector of SWCNT |
4.6 многостенная углеродная нанотрубка; МУНТ: Углеродная нанотрубка (4.3), состоящая из вложенных друг в друга концентрических или почти концентрических слоев графена (2.11) с межслоевыми расстояниями, аналогичными межслоевым расстояниям в графите (2.12). | multiwall carbon nanotube; MWCNT |
Примечание - МУНТ представляет собой множество вложенных друг в друга одностенных углеродных нанотрубок (4.4) цилиндрической формы в случае малого диаметра и стремящихся к многоугольному сечению по мере увеличения диаметра. | |
4.7 двустенная углеродная нанотрубка; ДУНТ: Многостенная углеродная нанотрубка (4.6), состоящая из двух вложенных концентрических одностенных углеродных нанотрубок (4.4). | double-wall carbon nanotube; DWCNT |
Примечание - Несмотря на то что ДУНТ является одним из видов МУНТ, ее свойства более соответствуют ОУНТ. | |
4.8 гирляндная углеродная нанотрубка; ГУНТ: Углеродная нанотрубка (4.3), составленная из усеченных наноконусов (2.9) графена (2.11). | cup-stacked carbon nanotube |
Примечание - По структуре ГУНТ полностью отличается от ОУНТ или МУНТ. Открытые верхнее и нижнее основания усеченных наноконусов графена образуют соответственно внутреннюю и внешнюю поверхности нанотрубки. | |
4.9 углеродный наностручок: Линейный массив фуллеренов (3.1), заключенный в углеродную нанотрубку (4.3). | carbon nanopeapod |
Примечание - Углеродный наностручок можно рассматривать как пример композиционного нановолокна. | |
4.10 углеродный нанорог: Короткая, неправильной формы углеродная нанотрубка (4.3), вершиной которой является наноконус (2.9). | carbon nanohorn |
Примечание - Углеродные нанорога обычно образуются в виде агрегатов. | |
4.11 углеродная нанолента: Нанолента (2.10), состоящая из углерода. | carbon nanoribbon |
Примечание - Углеродные наноленты чаще всего состоят из нескольких слоев графена (2.11). Если лента состоит из одного слоя графена, то применяют термин "графеновая лента". | |
Алфавитный указатель терминов на русском языке
вектор хиральности | 4.5 |
графен | 2.11 |
графит | 2.12 |
металлофуллерен | 3.4 |
нановолокно | 2.5 |
нановолокно графитовое | 4.2 |
нановолокно углеродное | 4.1 |
нанодиапазон | 2.1 |
наноконус | 2.9 |
нанолента | 2.10 |
нанолента углеродная | 4.11 |
нанолуковица | 2.8 |
нанолуковица углеродная | 3.5 |
нанообъект | 2.2 |
нанопластина | 2.4 |
нанорог углеродный | 4.10 |
наностержень | 2.7 |
наностручок углеродный | 4.9 |
нанотрубка | 2.6 |
нанотрубка углеродная | 4.3 |
нанотрубка углеродная гирляндная | 4.8 |
нанотрубка углеродная двустенная | 4.7 |
нанотрубка углеродная многостенная | 4.6 |
нанотрубка углеродная одностенная | 4.4 |
наночастица | 2.3 |
производные фуллерена | 3.2 |
фуллерен | 3.1 |
фуллерен эндоэдральный | 3.3 |
Алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке
carbon nanofibre | 4.1 |
carbon nanohorn | 4.10 |
carbon nano-onion | 3.5 |
carbon nanopeapod | 4.9 |
carbon nanoribbon | 4.11 |
carbon nanotube | 4.3 |
chiral vector of SWCNT | 4.5 |
cup-stacked carbon nanotube | 4.8 |
double-wall carbon nanotube | 4.7 |
endohedral fullerene | 3.3 |
fullerene | 3.1 |
fullerene derivative | 3.2 |
graphene | 2.11 |
graphite | 2.12 |
graphitic nanofibre | 4.2 |
metallofullerene | 3.4 |
multiwall carbon nanotube | 4.6 |
nanocone | 2.9 |
nanofibre | 2.5 |
nano-object | 2.2 |
nano-onion | 2.8 |
nanoparticle | 2.3 |
nanoplate | 2.4 |
nanoribbon | 2.10 |
nanorod | 2.7 |
nanoscale | 2.1 |
nanotube | 2.6 |
single-wall carbon nanotube | 4.4 |
Приложение А
(справочное)
Углеродные материалы в нанодиапазоне
А.1 Общие положения
Существует много видов углеродных материалов, изготавливаемых и широко применяемых в промышленности в течение многих лет. Так как в последнее время появилась возможность измерять объекты, размеры которых находятся в нанодиапазоне, теперь некоторые углеродные материалы можно отнести к области нанотехнологий. Термины, относящиеся к обычным углеродным материалам, следует рассматривать как устоявшиеся и не подлежащие пересмотру в настоящем стандарте.
А.2 Алмазные наночастицы
Алмазные наночастицы (часто называемые "наноалмазами") относят к углеродным материалам и изготавливают различными методами, например детонационным синтезом, химическим осаждением из газовой фазы, физическим осаждением из газовой фазы. Алмазные наночастицы разнообразны по внешнему виду, размерам, свойствам и применению. Некоторые алмазные наночастицы, например диамандоиды, встречаются в природе, их можно обнаружить в месторождениях углеводородов. Термины и определения, относящиеся к алмазным наночастицам, приведены в нормативных документах [3].
А.3 Углеродные пленки
Углеродные пленки применяют в лакокрасочной промышленности для придания материалам определенных свойств. Углеродные пленки получают методами дугового катодного и магнетронного распыления. В литературе используют различные термины для углеродных покрытий на основе, например, алмазоподобного углерода (АПУ), стеклоуглерода и тетраэдрического аморфного углерода. Углеродные пленки отличаются соотношением видов гибридизации sp, sp
и содержанием в них водорода. Например, алмазоподобный углерод используют для снижения абразивного износа, стеклоуглерод применяют там, где необходимы устойчивость к высоким температурам, химической коррозии, газо- или водонепроницаемость. Некоторые термины и определения, относящиеся к углеродным пленкам, приведены в нормативных документах [3].
А.4 Технический углерод (сажа)
Технический углерод (сажа) является коллоидным углеродным материалом промышленного производства, имеющим вид сфер или их агрегатов размерами менее 1000 нм (см. [7]). Размеры первичной частицы находятся в пределах от 5 до 50 нм. Технический углерод наиболее часто применяют в качестве усиливающего компонента в производстве резиновых шин, пигмента для чернил, красок и тонеров. Технический углерод изготавливают методами термического разложения, включая детонационное, или методами неполного сгорания углеводородных соединений. Технический углерод имеет определенную морфологию с минимальным содержанием смол или других включений, и его следует отличать по содержанию смол, золы и примесей от копоти (также называемой "сажей"), образующейся случайно.
Библиография
[1] | ISO/TS 27687:2008, Nanotechnologies - Terminology and definitions for nano-objects - Nanoparticle, nanofibre and nanoplate |
[2] | BS PAS 71:2005, Vocabulary - Nanoparticles |
[3] | BS PAS 134:2007, Terminology for carbon nanostructures |
[4] | ASTM E 2456-2006, Standard Terminology Relating to Nanotechnology |
[5] | SAC GB/T 19619-2004, Terminology for nanomaterials |
[6] | SETTON R., BERNIER P. and LEFRANT S., ed., Carbon Molecules and Materials (Taylor & Francis, London, 2002) |
[7] | IUPAC Compendium of Chemical Terminology, available at: http://goldbook.iupac.org/ |
[8] | FETZER E., |
K.-H., BOEHM H.P. and MARSH H., Recommended Terminology for the Description of Carbon as a Solid, Pure & Appl. Chem., Vol. 67, No. 3, pp.473-506 (IUPAC, 1995)____________________________________________________________________________________
УДК 53.04:006.354 ОКС 01.040.07
07.030
Ключевые слова: нанотехнологии, нанообъект, наночастица, нановолокно, нанодиапазон, углеродный нанообъект, нанотрубка, углеродная нанотрубка
____________________________________________________________________________________
Электронный текст документа
и сверен по:
, 2014
