ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

АЦИОНАЛЬНЫИ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

НАНОТЕХНОЛОГИИ Ч а с т ь 3

Нанообъекты углеродные

Термины и определения

ISO/TS 80004-3:2010 Nanotechnologies - Vocabulary -Part 3: Carbon nano-objects

(IDT)

Издание официальное

Москва

Стаидартинформ

2014

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ФГУП «8НИИНМАШ») 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 8 ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 06 мая 2013 г. № 69-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному документу ИСО/ТС 60004-3:2010 «Нанотехнологии. Словарь. Часть 3. Углеродные нанообъекты» (ISO/TS 80004-3:2010 «Nanotech-oologies - Vocabulary - Part 3: Carbon nano-objects»).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного документа для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.3-2004 (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 формационном 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 пюхническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

© Стандартинформ. 2014

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

Введение

б последние два десятилетия обнаружены, синтезированы или изготовлены различные новые формы углеродных на но материалов, 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.

Ш

ГОСТ Р 55417-2013

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НАНОТЕХНОЛОГИИ Ч а с т ь 3

Нанообъекты углеродные Термины и определения

Nanotechnologies. Part 3. Carbon nano-objects. Terms and definitions

Дата введения — 2014 — 04 — 01

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

нанообъект: Материальный объект, линейные размеры которого no    nano-object

одному, двум или трем измерениям находятся в нанодиапаэоне.

Примечание - Данный термин распространяется на все дискретные объекты, линейные размеры которых находятся в нанодиапаэоне.

[ИСО/ТС 27687:2008. статья 2.2)

2.3_

наночастица: Нанообъекг. линейные размеры которого по всем    nanoparticle

трем измерениям находятся в нанодиапаэоне.

Примечание - Если по одному или двум измерениям размеры нанообъекта значительно больше, чем по третьему измерению (как правило, более чем а три раза), то вместо термина «наночастица» можно использовать термины «наноеолокнов или «кеноплэстнав.

Г ИСО/ТС 27687:2008. статья 4.1]

Издание официальное

2.4_

нанопластина: Нанообъект, линейные размеры которого по одному    nanoplate

измерению находятся а нанодиапазоне, а размеры по двум другим измерениям    значительно больше.

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.

ГИСОЯС 27687:2008. статья 4.21_

2.5_

нановолокно: Нанообъект, линейные размеры которого по двум    nanofibre

измерениям находятся в нанодиапазоне, 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 е 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 манодиапаэона.

[ИСО/ТС 27687:2008, статья 4.3]_

2.6

нанотрубка: Полое наковолокно.	nanotube
[ИСОЯС 27687:2008. статья 4.4J

27_

наностержень: Твердое нановолокно.    nanorod

ГИСОЯС 27687:2008. статья 4.51_

2.8    нанолуковица: Наночастица (2.3), образованная несколькими    папо-опюп

сфероподобными концентрическими оболочками.

2.9    иаиоконус: Нановолокно (2.5) или    наночастица    папосопе

(2.3), имеющие конусообразную форму.

2.10    нанолвнта: Нанопластина (2.4), линейные размеры которой    nanoribbon

по двум измерениям находятся в нанодиапазоне (2.1) в соотношении большем, чем 2:1 и существенно меньше размера по третьему

измерению.

graphene

2.11    графен: Монослой атомов углерода, в котором каждый атом связан с тремя соседними, образуя таким образом сотовую структуру.

Примечание-Г рафен является основным образующим материалом многих углеродных нанообъектов.

2.12 графит: Аллотропная модификация углерода, состоящая из    graphite

слоев графена (2.11). расположенных параллельно друг другу и образующих трехмерную упорядоченную кристаллическую структуру.

Примечания

1    В настоящем стандарте определение термина «графит» приведено в соответствии с терминологией Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮЛАК) (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 угле*    fullerene

рода, образующих замкнутую выпуклую поверхность многогранника.

двенадцать граней которого образованы пятиугольниками, а остальные - шестиугольниками.

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 С»», который имеет сферическую форму диаметром около 1 нм.

3.2    производные фуллерена: Химические соединения, которые образованы из фуллеренов (3.1) замещением углерода или ковалентным присоединением компонентов.

3.3    эндоэдральный фуллерен: Фуллерен (3.1), внутри оболочки которого заключены один или несколько атомов.

3.4    металлофуллерен: Эндоэдральный фуллерен (3.3), содержащий один или несколько ионов металлов.

3.5    углеродная нанолуковица: Нанолуковица (2.8). состоящая из углерода.

4 Термины и определения понятий, относящихся к конкретным типам углеродных нановолокон и нанопластин

4.1    углеродное нановолокно; УНВ: Нановолокно (2.5). состоящее carbon nanofibre:

из углерода.    CNF

4.2    графитовое нановолокно:    Углеродное нановолокно (4.1). со-    graphitic    nanofibre

стоящее из многослойных структур графена (2.11).

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    carbon nanotube;

углерода.    CNT

Примечание - Углеродные нанотрубки обычно состоят из свернутых слоев графена (2.11), в том числе одностенные углеродные накотрубки (4.4) и многостенные углеродные наиотрубки (4.6).

4.4    одностенная углеродная нанотрубка; ОУНТ: Углеродная single-wall carbon nano-

нанотрубка (4.3). состоящая из одного цилиндрического слоя гра-    tube: SWCNT

фена (2.11).

Примечание - Структуру ОУНТ можно представить в виде листа графена, свернутого в цилиндрическую сотовую структуру.

4.5    вектор хиральности ОУНТ: векторное условное обозначение.    chiral vector of SWCNT

используемое для описания спиральной структуры одностенных

углеродных нанотрубок (4.4).

4.6    многостенная углеродная накотрубка; МУНТ: Углеродная    multiwall carbon

нанотрубка (4.3), состоящая из вложенных друг в друга концентри- nanotube: MWCNT ческих или почти концентрических слоев графена (2.11) с межслоевыми расстояниями, аналогичными межслоевым расстояниям в

графите (2.12).

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 yr- double-wall carbon леродная нанотрубка (4.6), состоящая из двух вложенных концен- nanotube; DWCNT трических одностенных углеродных нанотрубок (4.4).

Примечание - Несмотря на то что ДУНТ является одним из видов МУНТ, ее свойства более соответствуют ОУНТ.

4.8    гирляндная углеродная нанотрубка; ГУНТ: Углеродная cup-stacked carbon nanotube нанотрубка (4.3), составленная из усеченных наноконусов (2.8)

графена (2.11).

Лримечание-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    carbon nanopeapod

(3.1), заключенный в углеродную нанотрубку (4.3).

Примечание - Углеродный наносгручок можно рассматривать как пример композиционного нановопокнз.

4.10    углеродный нанорог: Короткая, неправильной формы угле-    carbon nanohom

родная нанотрубка (4.3), вершиной которой является наноконус

(2.9).

Примечание - Углеродные ка но рога обычно образуются в виде агрегатов.

4.11    углеродная нанолента: Нанолента (2.10). состоящая из уг-    carbon nanoribbon

лерода.

Примечание - Углеродные нанопекты 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

ГОСТ Р 55417-2013

Алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке

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.З 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*. sp³ 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 27667:2008. Nanotechnologies — Terminology and definitions for nano-objects — Nano-particle, nanofibre and nanopiate

[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.. Carton Molecules and Materials (Taylor 8 Francis. London.2002)

[7]    IUPAC Compendium of Chemical Terminology.    available at:

httpJ/goWbook.iupac.org/

[8]    FETZER E., KOCHLING K.-H., BOEHM H. P. and MARSH H.. Recommended Terminology for the Description of Carbon as a Solid. Pure &Appf. 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, наноеолокно. нанодиапаэон. углеродный нанообъект, нанотрубка, углеродная нанотрубка

Подписано в печать 01.04.2014. Формат 60x84Ve.

Уел. печ. л. 1.86. Тираж 31 экз. Зак. 1314.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ».

123995 Москва. Гранатный пер., 4.