Отзыв оппонента доктора физ.-мат. наук В.П. Филиппова (1097711)
Текст из файла
отзыв официального оппонента на диссертационную работу Киселевой Татьяны Юрьевны «Мессбауэровская спектроскопия функциональных железосодержащих нанокомпозитов», представленную на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 01.04.07 — «физика конденсированного состояния» Диссертационная работа Киселевой Татьяны Юрьевны посвящена экспериментальному исследованию с помощью гамма-резонансной спектроскопии структурных факторов, влияющих на формирование в неравновесных условиях композитных функциональных железосодержащих материалов с наличием локальной неоднородности, разных типов структурного и магнитного упорядочения, полидисперсности и эффектов, привносимых наносостоянием.
Актуальность работы. Исследования локальной атомной, электронной и магнитной структуры составляют одну из важнейших задач современной физики конденсированного состояния. Результаты таких исследований позволяют установить фундаментальные закономерности образования структуры и ее взаимосвязи с макроскопическими свойствами вещества. Для железосодержащих композитных пан осистем Мес с бауэров ская спектроско пня, использующая ядра Ге в качестве локального зонда, представляет эффективный и информативный метод в композитных функциональных современных технологиях железосодержащих материалов. В связи с этим диссертационная работа Киселевой Т.Ю., посвященная систематическим исследованиям факторов, влияющих на формирование в сильно неравновесных условиях механохимического синтеза сложных многокомпонентных железосодержащих композитных систем, а также функциональных материалов на их основе, методами мессбауэровской спектроскопии, является весьма актуальной.
Общая характеристика работы. Диссертационная работа Киселевой Т.Ю. состоит из введения, 5 глав, заключения с основными результатами и выводами и списка литературы. Объем диссертации — 270 стр., включая 175 рисунков, 47 таблиц. Список цитируемой литературы содержит 411 наименований. Во введении обосновывается актуальность темы и выбор направления исследования, формулируются цели и задачи диссертационной работы, отмечается научная новизна, научная и практическая значимость полученных результатов. Здесь же приводятся основные положения диссертации, выносимые на защиту.
В первой главе представлен обширный обзор литературы, касающийся проблем направленного синтеза железосодержащих нанокристаллических материалов (включая наночастицы, нанокомпозиты и наноструктурированные материалы) с заданными свойствами для получения материалов, обладающих функционально важными физико-химическими свойствами.
Обсуждаются известные к настоящему времени теоретические и экспериментальные подходы к вопросам управления реакционной способностью твердых тел при переходе к наноразмерному состоянию вещества. Обсуждаются проблемы при экспериментальных исследованиях композитных многокомпонентных систем, содержащих наноструктурные элементы, аморфные и метастабильные состояния. Вторая глава посвящена обзору экспериментальных возможностей мессбауэровской спектроскопии в исследовании наночастиц, наноструктурных и нанокомпозитных пленок и порошков.
Обсуждаются сугцествующие к настоящему времени и основанные на известных теоретических моделях методические алгоритмы и подходы к интерпретации экспериментальных мессбауэровских данных (включающие выбор структурной .модели, учет эффектов аморфизации, неупорядоченного состояния поверхности частиц, зернограничных и интерфейсных областей, эффектов суперпарамагнетизма и межчастичных взаимодействий). Обсуждаются преимущества и уникальные возможности метода мессбауэровской спектроскопии при изучении композитных материалов функциональность которых обусловлена многокомпонентностью и многофазностью, размерными эффектами, наноструктурированностью и связанными с этим интерфейсными и межчастичными взаимодействиями. В третьей главе описываются технологические особенности синтеза исследованных образцов.
Приводится описание используемого в работе экспериментального комплекса оборудования: для мессбауэровских исследований и других экспериментальных методов, которые на разных этапах исследования применялись автором для получения структурной информации об образцах, а также их физико-химических свойствах. В четвертой главе приводятся результаты исследования локальной структуры межфазных и межзеренных границ при формировании нано композитов методом механической активации и механохимического синтеза.
Автором приводятся оригинальные результаты по изучению процессов формирования структуры железосодержащих нанокристаллических частиц, а также железосодержащих нанокомпозитов бинарных систем и более сложных систем, обладающих разными термодинамическими характеристиками взаимодействия, различными типами формирующихся структур, взаимной растворимостью, в системах, сформированных результате механохимически активируемых химических реакций. Результаты, полученные в этой главе, как показано в диссертационной работе, оказались важными для отработки технологии направленного синтеза фу нкциональных структур прекурсоров технических керамик, низкотемпературных припоев и клеев, наполнителей гибридных функциональных полимерных композитов, Оригинальным и технологически важным является результат выявления эффектов аморфизации поверхности частиц железа при механохимической активации с оксидами и металлами, который во многокомпонентных составах оказался решающим для возможности регулирования скоростями механохимического взаимодействия, например, в высококалорийных реакциях.
Кроме того, установлено, что аморфизация частиц железа на ранних стадиях механоактивации, является фактором, влияющим на скорость диспергирования и взаимодействия. В пятой главе представлены экспериментальные результаты по использованию направленного механохимического синтеза при получении порошковых прекурсоров для формирования из них функциональных материалов.
Полученные с помощью мессбауэровской спектроскопии данные по исследованию особенностей формирования железосодержащих наноразмерных структур в процессах механического диспергирования и выявленные закономерности влияния наноструктурного состояния вещества на параметры сверхтонких взаимодействий как в простых системах, так и в многокомпонентных и гибридных, являются основой для формирования алгоритмов целенаправленного синтеза ряда функциональных наноструктурных материалов с необходимом набором свойств.
В главе обсуждается вклад мессбауэровских исследований в разработку технологий синтеза новых функциональных нанокомпозитов с использованием механосинтезированных наночастиц. В главе приведено обсуждение результатов применения Мессбауэровской спектроскопии в технологии синтеза композиционных материалов Ге/А1, Ге,А1,,/и-А1зОз, Ге„(А1,Сг)/а-А120з, Ге/Хг02. методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза ~СВС) на механоактивированных прекурсорах систем Ге:Ме(1):0:Ме111) ~Ме(1,11): Ге, А1, Сг, ба, Хг ). В таких системах использование наноструктурных элементов для создания функциональных материалов призвано использовать влияние размерного эффекта на зависимости удельных характеристик материала. Продемонстрирована роль мессбауэро вских исследований в мониторинге технологической цепочки железосодержащих систем которая заключалась в установлении степени прохождения локальных реакций, выявлении моментов сплавления нежелательных фаз, начала инициирования термитной реакции восстановления, оценке количества и размеров локальных областей и определении их фазового состава.
Проведенные систематические исследования разных составов и режимов активации позволили установить оптимальные условия формирования композитов и выявить факторы, влияющие на особенности формирования необходимой структуры материала, управляя режимами горения порошковых прекурсоров при самораспространяющемся синтезе композитов. Автором обсуждаются также результаты применения мессбауэровской спектроскопии в разработке технологии получения функциональных материалов с использованием магнитно-анизотропных металл-полимерных композитов.
В этой части работы приведены интересные результаты по разработке новых материалов, демонстрирующих практически важные свойства, оптимальность которых достигается направленным синтезом механосинтезированных частиц с приданием им функциональности (фазовым составом, размером, анизотропией формы и магнитных свойств). С помощью мессбауэровской спектроскопии выявлены факторы, позволившие автору предложить механизм формирования заданных свойств композита, В заключении сформулированы основные оригинальные результаты работы.
Обобщение многочисленных экспериментальных данных, представленных в работе, позволило показать эффективность мессбауэровских исследований в технологии получения сложных многокомпонентных композитных наноструктурированных систем, что позволило разработать основные принципы применения мессбауэровской спектроскопии для исследования таких систем с привлечением комплекса которой происходит формировании атмосферы, в нанокристаллических частиц железа методом механоактивации. 3. Результаты мессбауэровских исследований механизмов механохимического взаимодействия в термодинамически несмешиваемой системе Ге-1п, а также взаимодействия железа с металлическими расплавами.
4. Выявление изменения сверхтонкой структуры мессбауэровских спектров в окислительно-восстановительных процессах, реализуемых в механоактивируемых высококалорийных системах оксида железа аГе203 с металлами разной активности Ге, ба, А1, Хг и композитами дополнительных экспериментальных методов (электронной микроскопии, рентгеновской дифракции, термоанализа и магнитных измерений). На основании проведенных экспериментальных исследований, с отработкой на модельных системах, проведена классификация типов мессбауэровских спектров с учетом локальной неоднородности, структурного и магнитного упорядочения, размерных эффектов и полидисперсности, межзеренных и интерфейсных состояний, реализующихся на последовательных этапах механохимического синтеза.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.