Физико-химические основы формирования боросиликатного покрытия на дроби гидрида титана

• Автор: Куприева, Ольга Валерьевна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 172 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Особенности структурно-фазового состояния гидрида титана

1.1. Общая характеристика металлоподобных гидридов

1.2. Структура связи в системе металл - водород

1.3. Перенос водорода в металле и образование гидридного слоя

1.4. Гидрид титана

1.5. Нейтроно-защитные свойства гидрида титана

1.6. Взаимодействие нейтронов с веществом

1.7. Материалы и конструкции биологической защиты

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. Сырье, материалы и методы исследования
2.1. Характеристика исходного сырья и материалов
2.2. Методы исследований
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. Модифицирование дроби гидрида титана боросиликатом натрия. Структура боросиликатного покрытия
3.1 Коллоидно-химические аспекты активации и модификации поверхности дроби гидрида титана боросиликатом натрия
3.2 Структурно-фазовая характеристика боросиликатного покрытия
3.2.1. Покрытие на основе борной кислоты
3.2.2. Покрытие на основе боросиликата натрия
3.3 Микроструктура боросиликатного покрытия
3.4 Исследование термического воздействия на структуру тонкопленочного
боросиликата натрия методом эллипсометрии
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. Структурно-фазовые превращения в дроби гидрида титана
при нагревании
4.1 Структура поверхности дроби гидрида титана
4.2 Моделирование физико-химических процессов модифицирования дроби гидрида титана боросиликатом
4.3 Структура поверхности модифицированной дроби гидрида титана
4.4 Термодинамические расчеты термической диссоциации гидрида
титана
4.5 Особенности термического разложения дроби гидрида титана
4.6 Структурно-фазовый состав модифицированной дроби гидрида титана, подвергнутой термообработке
4.7 Дефектность кристаллов модифицированного гидрида титана, подвергнутого термической обработке
4.8 Эффект рентгеновской флуоресценции гидрида титана
4.9 Структурное состояние и фазовый состав тонких приповерхностных слоев модифицированной дроби гидрида титана, подвергнутой термообработке
4.10 Особенности окисления дроби гидрида титана при термообработке
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 5. Оценка радиационно-защитных характеристик композиционного материала на основе модифицированной дроби гидрида титана и цементного вяжущего
5.1. Композиционный материал на основе модифицированной дроби гидрида титана и цементном вяжущем
5.2. Оценка основных характеристик радиационной защиты при прохождении излучения в исследуемых материалах
5.3. Моделирование прохождения нейтронного и гамма- излучения через защитные материалы
5.4. Расчет величины длин релаксации для плотности потока быстрых нейтронов и мощности дозы гамма-квантов в исследуемых материалах
5.5. Экспериментальные исследования радиационно-защитных характеристик материалов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение №1. Технологическая инструкция И-11/27/01-13 "Материал на основе дроби гидрида титана и портландцемента для биологической защиты.
Порядок приготовления, укладка и сушка
Приложение М2. Технологический регламент ТР 2066339-11/27-01-13 "По приготовлению и укладке композиционного материала на основе дроби гидрида
титана и портландцемента для биологической защиты"
Приложение МзЗ Технические условия ТУ 6968-008-2066339-11 "Композиционный материал на основе модифицированной дроби гидрида титана
для нейтронной защиты транспортных ЯЭУ"
Приложение М>4. Свидетельство о регистрации Ноу-хау № 20140022 "Способ получения композиционного материала на основе модифицированного гидрида
титана и портландцемента" от 19.11.2014г
Приложение М5. Заявление о выдаче патента Российской Федерации на изобретение "Способ нанесения боросиликатного покрытия на частицы гидрида титана"
Приложение Мб. Акт о внедрении научно-исследовательской работы в учебный процесс

где, rif, nq - показатели преломления покрытия и беспористого покрытия при 589,29 нм (nq=l,5273 - вычислено исходя из состава покрытия по регрессионному уравнению, которое выведено на основе данных [92]).
Электронная и оптическая микроскопия. Изучение микроструктуры дроби гидрида титана методом растровой электронной микроскопии (РЭМ) проводилось в режимах отраженных (обратно-рассеянных) и вторичных электронов [93].
а) Режим отраженных (обратно-рассеянных) электронов. Контраст в режиме отраженных электронов в значительной степени зависит от кристаллографической ориентировки зерен относительно поверхности образца и химического состава фаз [93]. Изображение, полученное в данном режиме позволяет наблюдать микроструктуру материала без предварительного травления шлифа.
Исследования методом дифракции отраженных (обратно-рассеянных) электронов (ДОРЭ) проводились на растровом электронном микроскопе Quanta 600 FEG. Данный микроскоп оснащен интегрированной системой Pegasus 2000, которая позволяет определять характеристики зерен при рабочих увеличениях 200-100000 крат. Съемка велась при ускоряющем напряжении 20 кВ и токе электронного пучка 36 нА.
б) Режим вторичных электронов. В случае вторичных электронов обеспечивается наилучшая разрешающая способность. Поскольку выход вторичных электронов зависит от угла падения первичных электронов на поверхность объекта, то для получения качественного изображения необходимо получение развитой поверхности. В режиме съемки вторичных электронов использован скагшрующий электронный микроскоп высокого разрешения TESCAN MIRA 3LMU (Чехия), включающий энергодисперсионный спектрометр (ЭДС) Х-МАХ 50 Oxford Instruments Nano Analysis для электронно-зондового микроанализа. SDD- детекторы Х-Мах с активной площадью кристалла 50 мм2. Стабильность разрешения менее 1эВ при скорости счета до 100 000 имп/с. Съемка велась при ускоряющем напряжении 30 кВ.