Исследование процесса формирования текстуры детонационных наноалмазов для разработки и создания высокоэффективных композиционных материалов

• Автор: Барабошкин, Константин Сергеевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Бийск
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

I ОБЩИЕ СТРУКТУРНЫЕ И ТЕКСТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УДМ И МЕТОДЫ ИХ ИЗМЕРЕНИЯ

1.1 Текстура УДМ, их классификация и моделирование.

1.2 Мезоструктура УДМ и методы ее моделирования

1.3 Методы исследования микроструктуры УДМ.

1.4 Характеристики плотности и пористости

1.5 Характеристики мезо и макротекстуры.

II ОСОБЕННОСТИ ТЕКСТУРЫ ПОРОШКОВ КОНДЕНСИРОВАННОГО АЛМАЗОСОДЕРЖАЩЕГО УГЛЕРОДА.

2.1 Распределение сорбированной фазы в области заполнений, соответствующих капиллярной конденсации

2.2 Особенности текстуры при компактировании ДНА.

2.3 Инфракрасная спектроскопия ДНА.

2.4 Особенности текстуры при жидкофазном окислении.
2.5 Особенности текстуры при разделении ДНА из водных суспензий
III ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ СИНТЕЗА НА ТЕКСТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩЕГО УГЛЕРОДА
3.1 Результаты экспериментов.
3.2 Влияние детонационных параметров на дисперсность ДНА.
3.3 Влияние детонационных параметров на текстуру ДНА.
3.4 Влияние дисперсности октогена на текстурные характеристики ДНА
IV КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДНА
4.1 Исследование текстуры системы ДНА
4.2 Полирование
4.3 Свойства дисперсий ДНА.
4.4 Полировальные составы на основе ДНА
4.5 Изменение текстуры ДНА в процессе полирования
4.6 Использование ДНА полирования поверхности рентгенооптических элементов
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА


Большое значение для расширения возможных областей будущего применения ДНА имели работы но увеличению размера частиц алмазов за счет образования жидкого углерода в детонационной волне . За этот период времени менялось и название этих алмазов. Первоначально они назывались ультрадисперсными, затем кластерными, а в настоящее время наноалмазами. Успешное применение ДНА неразрывно связано с изучением свойств и потребительских качеств. Большой вклад в изучение свойств ДНА внесли Верещагин АЛ. Бацанов С. С., Долматов В. Ю., Дремин А. Н., Комаров В. Ф., Лямкин А. И., Петров Е. А., Саавакин Г. И., Сакович Г. В., Ставер А. М., Титов В. Диссертант в этом направлении начал работать с года. Здесь следует отметить пионерские работы г полученные диссертантом совместно с Петровым Е. А. где впервые показано, что взрывные ДНА это система агрегатов с большой сорбционной емкостью, с содержанием основного вещества . Эти первые исследования показали, что ДНА, как по элементному, так и по структурному составу система, требующая глубокого и комплексного изучения для определения областей рационального ее использования в народном хозяйстве отрасли применения. Агрегация частиц наноалмазов подтверждена более поздними исследованиями с применением электронной микроскопии высокого разрешения. Эффективность практического использования ДНА, их физические свойства обычно существенно зависят от пористой структуры, дисперсности, пространственного расположения активных компонентов и других структурногеометрических характеристик, совокупность которых может быть названа текстурой алмазных порошков. Текстура ДНА может влиять на стабильность, механические и теплофизические свойства алмазных порошков. При решении этой задачи к традиционно химическим добавляется ряд специфических проблем. Важное значение приобретает морфолог ия частиц и агрегатов, их распределение по размерам, пространственное размещение отдельных компонентов, фаз и другие текстурные характеристики исходных, промежуточных и конечных продуктов. В результате возникают проблемы моделирования геометрии системы и механизмов, определяющих текстурные изменения . Эти проблемы решаются на основе современных адсорбционных, электронномикроскопических и рентгеновских методов их освоения и использования для специфических задач исследования текстуры ДНА. Решение многих задач этой группы тесно связано с развитием теории адсорбционнокапиллярных процессов. Это обусловлено существенным влиянием таких процессов на формирование текстуры, а также широким их использованием для расчета важнейших текстурных характеристик . Цель данной работы изучение физикохимических процессов формирования текстуры ДНА на стадии синтеза, обогащения и применение результатов исследования для создания высокоэффективных композиционных материалов. ДНА. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов работы, списка литературы и приложений. После каждой главы дается краткое заключение. Глава 1 посвящена критическому анализу и обсуждению современных представлений о геометрии пористых тел и моделированию их текстуры. Приведена взаимосвязь между текстурными характеристиками, методы их измерения. Основное содержание главы 2 посвящено исследованию особенностей строения агрегатов на базе анализа результатов по химической очистке, разделению и модификации поверхности ультрадисперсных алмазов. Глава 3 посвящена исследованию основных механизмов формирования пористой структуры взрывных ДНА, обусловленных типом и дисперсностью ВВ. Глава 4 посвящена исследованию влияния текстуры ДНА на свойства композиционных материалов и применение результатов исследования для создания высокоэффективных композиционных материалов. В приложении описаны использованные в работе методики эксперимента. Основные результаты работы изложены в публикациях, цитируемых в соответствующих местах диссертации. Часть этих работ выполнена в соавторстве с сотрудниками различных подразделений ФГУП ФНПЦ Алтай в рамках постановления Совмина СССР 3. Автор выражает глубокую признательность АЛ. Верещагину, Н. В. Козыреву, И. С. Ларионовой и Е. А.Петрову за обсуждение отдельных этапов работы.