Нелинейность химико-физических свойств поверхностно-модифицированных металлов и гетерогенных систем на их основе

• Автор: Ремзова, Евгения Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Оглавление диссертационной работы
Оглавление диссертационной работы
Введение
1. Методы регулирования антифрикционных свойств металлов в смазке
1.1. Физико-химические аспекты взаимодействия компонентов на границах раздела фаз в трибосистеме со смазкой
1.2. Нелинейные явления в гетерогенных системах и твердых материалах..
1.3 . Регулирование силы трения и функции смазки
2. Пассивность металлов и методы наноструктурного регулирования их реакционной способности
2.1. Пассивность металлов
2.2. Современные методы исследования поверхности
2.3. Методы получения наночастиц и их стабилизация
2.4. Физические и химические методы создания нанопленок и покрытий
3. Объекты и методы исследований
3.1. Исходные материалы, реактивы
3.2. Установка для синтеза и его методики
3.3. Физические и химико-физические методы исследования и испытаний..
4. Взаимосвязь адсорбционно-химических свойств поверхностно-модифицированных металлов-наполнителей с антифрикционными свойствами смазок
4.1. Влияние адсорбционных свойств поверхностно-модифицированных порошков металлов на их реакционную способность при окислении
4.2. Влияние адсорбционных свойств поверхностно-модифицированных порошков металлов-наполнителей на трибологические характеристики смазок на основе индустриального масла
4.3. Взаимосвязь реакционной способности поверхностно-модифицированных порошков металлов-наполнителей и трибологических характеристик смазок
5. Пассивация металлов в процессе взаимодействия с катионными поверхностно-активными и кремнийорганическими веществами
5.1. Влияние адсорбционного модифицирования стали на пассивацию поверхности в условиях горно-химического предприятия
5.2. Взаимосвязь структурных характеристик поверхности по данным АСМ с программой адсорбционного модифицирования
5.3. 8ьС-содержащие металлы-наполнители защитных покрытий, полученные методом твердотельного гидридного синтеза
5.4. Внедрение методик поверхностной пассивации стали в промышленности.

Список литературы
Приложения

Введение
Установление количественных взаимосвязей синтез-состав-строение-свойства и стабилизация поверхности металла являются важными задачами физико-химии неблагородных металлов. Решение этих задач имеет значение для создания новых термо- и химически стойких твердотельных материалов для электроники, гетерогенного катализа, машиностроения, конструкционного материаловедения и для наноиндустрии.
Фундаментальные открытия последних десятилетий в области физики и химии конденсированного состояния убедительно доказали, что при нанесении монослоев вещества на твердую подложку могут достигаться экстремальные свойства материалов (каталитическая, сорбционная активность, электропроводность и т.д.). В частности был обнаружен ряд синергетических (нелинейных) эффектов при нанесении монослоев четвертичных соединений аммония (ЧСА) с различной длиной углеводородного радикала у атома азота на поверхность стали. Выяснилось, что при совместном нанесении разных ЧСА на сталь, энергии связи электронов уровня N18 (РФЭС) примерно на 2 эВ выше, чем при раздельном нанесении только низкомолекулярных (триамон) или только высокомолекулярных (алкамон) ЧСА. Образцы на основе стали, полученные смесевой обработкой, обладали соответственно более высокими антифрикционными и другими свойствами; наблюдалась симбатная взаимосвязь между защитными и водоотталкивающими свойствами нанесенных пленок. Для дальнейшего развития прогностических подходов в синтезе наноматериалов представляется важным изучение корреляции между химической устойчивостью и антифрикционным эффектом модифицированной металлической поверхности. Это особенно актуально для порошков меди и других неблагородных металлов, поскольку их использование перспективно в качестве материала нагревательных элементов в печах и как присадки к индустриальным смазкам. С научной и
практической точки зрения важным вопросом является регулирование

каталитические процессы и, в частности, каталитическая переработка нефти, поверхностное упрочнение ответственных деталей, защита от коррозии, создание наноэлектронных, оптоэлектронных устройств и т.д.
Для изучения поверхности и наноструктур в настоящее время на практике используется более пятидесяти методов. Исходя из физических явлений, положенных в основу методов, последние могут быть разбиты на 5 основных групп (Табл. 2).
Таблица
Классификация инструментальных методов изучения структуры и состава поверхности твердых тел [13]
Фи жчсшк основы чс года _
Эмиссионные МСТШЫ
И споль дуемые фн (ичсекие явления
Эмиссия элехфоиои. шлюп атомных и молекулярных частиц под действием этических факторов
Фондированно
НЫСфЫКШ •электронами м ■ктшгропамим Фондирование медленными электронами _ 'ТоН'ШрПМПВС
Рассеянно электронов. аншп идяцшг ä позитронов с электронами материала, иошшщпт частил *парешюто материала
Рал синие и нсуирушс тапможЛо-. имя электронов с веществом
Наиболее распространенные иариамгм методов'
Авюионная (HIM) и авкшектровная (FKMJ микроскопия, искровая яасс-спектромегрия (SMS) дкзоэдектрощш эмдссия (EES), 1срмоСп1МУЛ(йОБ(1ннач десорбция ('ISO) гун11сль!(ан тлекчронтш микроскопия с 1 ES)
Дифракция быстрых электронов (1Ш1Ю), растровая элеетрошш микроскопия (SIM). рентгеновский микроанализ (EDS, TOS), электрон но- «л цокая маее-_ст № р° № I р ня (EP MS)
Дифракция медненн-.тх электронов (ЕЕШмже-эдеирошия спектроскопия (AES). спектроскопия характеристических потерь энергии электронов U.FE1.S. YF.I у PEELS) Кэгюшечие н отражение эчектро- j.(аяерная спектроскопия комбинационного рассеяния (I.RS), иесромапинным 1 магнитною излучения (ИК. видимою ( ИК-онектроскчиши (llt.Sj. мессбауэровекшт спектроскопия
отлучением

и ренпетшвекоту .’л та па юна) i IMosm. электронная спектроскопия дня химическою анатппа
____________________| вешесгвом___________________________, (ESC A. XPS) j уж дометим (ЕМ)
Зондирование тына- ; llcynpjioc рассеивание конов и I Вторично-ионная масс-счтектрометрня (SIMS), мн или нейтраль- 1 ней-радытых атомов и молекул, спектроскопия рассеяния мелчепиых ионов (ISS),
ны ми час пт на ми | исшсством ! ретерфордоккре ибра гное рассеянно (RHSi
Глубокое исследование механизма трения требует получения обширной информации о состоянии и свойствах поверхностных слоев. Именно с этим связано проникновение в экспериментальную практику самых современных физических методов анализа поверхностей.
Среди локальных физических методов, которые используются для определения состава приповерхностных слоев и тонких пленок наибольшее распространение получили:
• Электронная спектроскопия для химического анализа (ЭСХА);