Автореферат (1097713), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

По материалам диссертацииопубликовано 55 работ, в том числе статьи в реферируемых журналахSCOPUS и WEB of SCIENCE (max IF:3,5) и в журналах, определенныхВАК (max IF 0.95) Минобрнауки РФ для публикации научных результатовдокторских диссертаций. Результаты работы вошли в 1 коллективнуюмонографию и 63 тезисов докладов в материалах международных иВсероссийских научных конференций и симпозиумов.Научные положения и научные результаты, выносимые на защиту.1.Методическиеособенностикомплексногоисследованиясовременных функциональных железосодержащих наноструктурныхкомпозитных материалов при определяющей роли мессбауэровскойспектроскопии.2.Полученныеметодоммессбауэровскойспектроскопииэкспериментальные результаты исследования эволюции структурно10фазового состава в неравновесных условиях получения железосодержащихкомпозитных наноматериалов методами механоактивации и механосинтеза.3.Результатымессбауэровскихисследованийформированияструктуры и магнитных свойств частиц нанокристаллического железа примеханической активации4.Результатымессбауэровскихисследованийсверхтонкихвзаимодействий в процессах формирования наноструктур при интенсивноймеханической активации в бинарных Fe:X (X=H;Ar); Fe:Me(Me:Zr,Al,In,Ga) и тройной системе Fe:MeIMeII (MeI=Ga;MeII=In), а такжеизучение влияния этих взаимодействий на функционально значимыефизико-химических свойства.5.Экспериментальные мессбауэровские результаты по исследованиювзаимодействия оксида железа Fe2O3 с металлами (Ме: Fe, Al, Cr, Ga, Zr)при механохимически активируемых высококалорийных реакциях,приводящих к формированию композитной структуры, содержащейинтерметаллические и оксидные фазы, а также метастабильные и аморфныесостояния в межзеренных областях.6.Экспериментальные результаты по выявлениювлиянияметастабильных и аморфных состояний межзеренных областей частицжелеза на реакционную способность композитных смесей.7.Результатымессбауэровскихисследованийформированиянанокомпозитнойструктурывпроцессахнаправленногомеханохимического синтеза порошковых композитных прекурсоров системFe:МеI:О:MeII (Ме(I,II): Fe, Al, Cr, Zr ) для последующего эффективногоиспользования их в процессах самораспространяющегося синтеза.8.Экспериментальные результаты мессбауэровских исследованийфункциональныхкомпозитов,вкоторыхиспользуютсямеханосинтезированные частицы:•Экспериментальные результатыисследований сверхтонкихвзаимодействий, возникающих в многокомпонентных наноструктурныхсистемах Fe:МеI:О:MeII (Ме(I,II): Fe, Al, Cr, Zr ) в результатепоследовательногосовмещениямеханоактивацииисамораспространяющигося высокотемпературного синтеза.•Результаты мессбауэровских исследований по выявлениюанизотропныхструктурныхимагнитныххарактеристикметаллополимерныхкомпозитныхматериалов,вкоторыхмеханосинтезированные частицы функционального сплава, использованы вкачестве наполнителя органической матрицы, влияющих на ихфункциональную репрезентативность.11Научная новизна и основные результаты работы• Проведенысистематическиемессбауэровскиеисследованияформирования железосодержащих функциональных наноразмерных инанокомпозитных систем методом механохимического синтеза.• Разработаны принципы изучения неравновесных систем методоммессбауэровской спектроскопии «in situ» (при наличии температурновременных зависимостей структурных превращений)• Систематизированыпринципыизучениямногокомпонентныхнаноструктурных композитных систем методом мессбауэровскойспектроскопии• Изучены твердофазные взаимодействия и стадийность фазовыхпревращений методом интенсивной механической обработки ввысокоэнергетических мельницах при получении частиц соединений железадля использования их в качестве прекурсоров или составляющих элементовфункциональных многокомпонентных систем, обладающих различнымитермодинамическими характеристиками, связанными со склонностью квзаимодействию элементов, аморфизации и стабильности.• Впервые методом мессбауэровской спектроскопии детально изученызакономерности формирования локальной структуры при взаимодействиичастиц железа с легкоплавкими металлами в несмешиваемой системе сотсутствием взаимной растворимости Fe-In и система c ограниченнойрастворимостью Fe-Ga.• Изучены структурные превращения в механоактивируемых реакцияхвзаимодействия оксида железа с металлами восстановителями разнойактивности и их соединениями, в зависимости от взаимной концентрации иусловий активации• Впервые установлено влияние аморфизации поверхности частицжелеза на кинетические параметры механоактивированной термитнойреакции.• Впервыеизученыпроцессыформированияметодомсамораспространяющегося синтеза на механоактивируемых прекурсорахструктуры функциональных композитных материалов, содержащихсоединения и оксиды железа и циркония, в том числе инкапсулированныхструктур.• Впервыеизученывопросывозможностинаправленногомеханохимическогосинтезачастиц,обладающихнеобходимымраспределением по размерам, функциональным фазовым составом,анизотропией формы и магнитного состояния, для использования их вкачестве функциональных элементов в композитных магнитноактивныхполимерных системах (например, для магнитной сенсорики).

Показанавозможность при использовании таких частиц достижения и усиленияанизотропии их практически важных свойств.12Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав,заключения с основными результатами и выводами и списка литературы.Объем диссертации – 270 стр., включая 175 рис., 47 табл. Списоклитературы содержит 411 наименований.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫВо введении обосновывается актуальность темы и выбор направленияисследования, формулируются цели и задачи диссертационной работы,отмечается научная новизна, научная и практическая значимостьполученных результатов.

Здесь же приводятся основные положениядиссертации, выносимые на защиту.В первой главе представлен обзор литературы, касающийся проблемнаправленногосинтезажелезосодержащихнанокристаллическихматериалов(включаянаночастицы,нанокомпозитыинаноструктурированные материалы) с заданными свойствами для полученияматериалов, обладающих функционально важными физико-химическимисвойствами. Обсуждаются известные к настоящему времени теоретическиеи экспериментальные подходы к вопросам управления реакционнойспособностью твердых тел при переходе к наноразмерному состояниювещества.Железосодержащиенаноструктурныематериалы,наноструктурныеконсолидированные или изолированные частицы железа и его соединений,а такжесформированные из нихкомпозиты (порошкового вида,компактированного, пленки и слои) являются чрезвычайно важными длятехнологиисовременныхфункциональныхматериаловкакконструкционногоназначения,функционального,атакжеинтеллектуальных. Физико-химические свойства таких систем существеннозависят от микро- и наноструктуры, ее особенностей и стабильности.Возможность управления структурой в процессах получения означаетвозможность получения новых материалов с требуемым комплексомфизических свойств.Выявление механизмов формирования функционально значимойструктуры невозможно без определения локальной структуры материала иее вклад в интегральные характеристики материала.

Эффективным методомв отслеживании изменений в локальной структуре материалов в случае,когда в составе присутствуют атомы или ионы железа, являтся метод гаммарезонансной спектроскопии (мессбауэровской спектроскопии).Представляемые в работе результаты логически выстроены такимобразом, чтобы показать роль мессбауэровских данных на этапах синтеза13новых материалов от простого ксложному, от прекурсора – к –функциональномуматериалу,вкоторыхиспользуютсянаноструктурныеэлементыикомпоненты, обуславливающие ихспецифические физико-химическиесвойства.Вторая глава посвященаобзоруэкспериментальныхвозможностеймессбауэровскойспектроскопиивисследованиинаночастиц, наноструктурных инанокомпозитныхпленокипорошков.Обсуждаютсясуществующиекнастоящемувремени и основанные на известныхтеоретических моделях методическиеалгоритмыиподходыкинтерпретации экспериментальныхмессбауэровскихданных(включающие выбор структурноймодели, учет эффектов аморфизации,неупоядоченногосостоянияповерхности частиц, зернограничныхи интерфейсных областей, эффектовсуперпарамагнетизмаимежчастичных взаимодействий).Обсуждаются преимущества иуникальные возможностиметодамессбауэровской спектроскопии приизучении композитных материаловфункциональностькоторыхобусловлена многокомпонентностьюимногофазностью,размернымиэффектами,наноструктурированностьюисвязанными с этим интерфейсными имежчастичнымивзаимодействиями(рис.1).Мессбауэровская спектроскопияобладает рекордным разрешением поэнергии (~10-8 Эв).

Метод обладаетхарактеристическимивременами14Рисунок1.Характерныемессбауэровскиеспектрыкрупнокристаллического α-Fe (a),твердого раствора α-(Fe,Мe) (б) ,нанокристаллического композита αFe/Fe3Ме (в) , аморфного сплаваFeМе (г), нанокристаллического α-Fе(д), поверхности нч Fe (е),суперапарамагнитных частиц железаразной дисперсности; Fe-графит.комплекс на частице (ж)измерения, лежащими в интервале (10-9=10-7с) между соответствующимизначениями для дифракционных (10-12 с - нейтронография( и магнитных (106-10-4 с) измерений. К возможностям мессбауэровской спектроскопии втехнологии наноструктурных материалов можно отнести:1.Количественный фазовый анализ.

Характеристики

Список файлов диссертации