Диссертация (1097714), страница 41
Текст из файла (страница 41)
На примере различных железосодержащихкомпозитных систем продемонстрирована эффективность предложенного подходадляосуществления целенаправленного получения функциональных материалов в неравновесныхусловиях механохимического синтеза.На основании проведенных экспериментальных исследований, с отработкой намодельных системах, проведена классификация типов мессбауэровских спектров с учетомлокальной неоднородности, структурного и магнитного упорядочения, размерных эффектови полидисперсности, межзеренных и интерфейсных состояний.реализующихся напоследовательных этапах механохимического синтеза.Все это позволило разработать стратегию идентификации реальной структурысложных композитных материалов методом мессбауэровской спектроскопии.К основным, наиболее важным результатам работы относятся:1. Систематические исследования механохимического взаимодействия в системах отпростых бинарных до многокомпонентных, многофазных и композитных,позволиливыявить особенности формирования наноструктурного состояния в композитных частицах, ироль межзеренных и интерфейсных эффектов в формировании их функциональных свойств.1.1.Изучены стадии формирования наноструктурного композитного состояния,включающие образование дефектной структуры частиц,взаимное проникновениеэлементов по границам зерен и дефектам, формирование неупорядоченных состояний итвердых растворов в интерфейсах и в объеме зерен, формирование интерметаллическихсоединений1.2.Впервые показана роль атмосферы водорода при механическом измельчениичастиц железа: адсорбция и диффузия водорода по межзеренным границам и дефектамструктуры и накоплению его в поверхностных дефектных областях.
Все это приводит к221ускорению достижения частицами железа наноразмеров по сравнению с измельчением винертной атмосфере.1.3.Выявлена роль зернограничной области в формировании магнитных свойствнанокристаллического железа, полученного механической активацией1.4.Впервыенеупорядоченныхобнаруженотвердыхрастворовобразованиевлокальныхдефектныхобластяхструктурчастицпотипужелезапримеханохимическом взаимодействии в термодинамически несмешиваемой бинарной системеFe-In.1.5.Впервые методом мессбауэровской спектроскопии изучены механизмыфазообразования при механохимическом взаимодействии железа с жидким галлием и егоэвтектическим расплавом.2.Изученоизменениесверхтонкойокислительно-восстановительныхструктурыпроцессах,мессбауэровскихреализуемыхвспектроввмеханоактивируемыхвысококалорийных системах оксида железа -Fe2O3 с металлами разной активности Fe, Ga,Al, Zr и композитами Fe/Al, Fe/Zr.2.1.Установленовзаимноевлияниеструктурногосостояниякомпонентвмногокомпонентных смесях на кинетику фазообразования.2.2.Впервыевыявленыэффектыаморфизациивмеханоактивированныхвысококалорийных системах, свидетельствующие об образовании локально неоднородных инеупорядоченных структур на поверхности частиц железа, в межзеренных границахиинтерфейсных областях композитной структуры.
Этот эффект является существеннымфактором,определяющим реакционнуюспособность, термическуюстабильность иструктурно-морфологические характеристики композитов.3.Изученыматериаловспроцессыформированияиспользованиемструктурыкомпозитныхмеханоактивированныхфункциональныхпрекурсороввметодахсамораспространяющегося синтеза.3.1. Для систем Fe2O3/Me(I)/Me(II), Cr2O3/Me(I)Me(II), (Me(I,II): Fe,Al,Zr) установленовлияние структуры, морфологии, размеров, достигаемых методом механохимии, наформирование функционально значимых свойств материала.3.2.Установлены последовательность изменения структурного и магнитного состоянийатомов Fe в пpоцессах поэтапного синтеза функциональных композитных систем: отсоздания прекурсора заданного состава и структуры до композитного материала сфункциональными свойствами.2223.3.Впервые в результате проведенных систематических мессбауэовских исследованийнаправленного механохимического формирования локальной структуры частиц дляоптимизации самораспространяющегося высокотемпературного синтеза инкапсулированныхоксидами частиц железа.4.Предложеноиосуществленоиспользованиемеханосинтезированныхчастицмагнитострикционного состава системы Fe-Ga в качестве наполнителя полимерных матрицдля создания анизотропных магнитоактивных материалов.oОпределены условия механохимического синтеза частиц фазового состава,обладающего наибольшим магнитострикционным эффектомoРазработана технология пространственного структурирования этих частиц вполимерной матрице для достижения максимального анизотропного эффектаoМетодом мессбауэровской спектроскопии показано, что анизотропия формы имагнитных свойств механохимически синтезированных частиц при использовании их вкачестве наполнителя повышает общий анизотропный эффект магнитомеханических свойствэластомерного композита на основе полиуретана.5.
В результате проведенных мессбауэровских исследований была получена новая, вряде случаев недоступная другими методами диагностики, информация о роли локальныхметастабильныхсостояний атомов железа в формировании свойств, важных длякомпозитных систем.6. Полученные в работе с помощью мессбауэровской спектроскопии результаты могутслужить основой для создания перспективных наноматериалов с уникальными физикохимическими свойствами, для выбора режимов синтеза,управления параметрамиформирования композитной функциональной структуры.223СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫГлава 11. Functional Materials Preparation, Processing and Applications /Ed. S. Banerjee and A. Tyagi Elsevier.- 2012. - 706 C.2. Tani, J.
Intelligent Material Systems: Application of Functional Materials/ Tani J., Takagi T.,Qiu J.//Appl. Mech, Review.- 1998.- 51(8)- C.505-521.3. Magnetism and Structure in Functional Materials /Eds. Planes A., Manosa l., Saxena A.- .Springer-Verlag. Berlin.- 2005.- 261 p.4. Глезер, А.М. Принципы создания многофункциональных конструкционных материаловнового поколения/ Глезер А.М. // УФН.- 2012.- Т.182.- №5.-559 c.5. Андреева, А.В.
Основы физикохимии и технологии композитов/ А.В.Андреева - М.:ИПРЖР, 2001.- 192 с6. Chung,D.D.L.Composite Materials.Science andApplications/D.D.L.Chung.-Springer,2010.- 358 p.7. Metal, ceramic and polymer composite for various uses /Cappoletti J. (Ed). -INTech Publ.,2011.-698 p.8. Gleiter, H. Nanostructured materials: basic concepts and microstructure/ H.Gleiter //ActaMater.- 2000.- v. 48.- P.1-29.9. Koch, C.C. Nanostructured materials /C.C.Koch //Noyes Publ., 2002.- 625p10. Пул, Ч. Нанотехнологии/ Пул, Ч., Оуэнс Ф.
Пер.с англ. Ред Головина Ю.И.- М.Техносфера , 2005.- 322 c.11. Третьяков, Ю.Д. Синтез функциональных нанокомпозитов на основе твердофазныхнанореакторов / Третьяков, Ю.Д., Лукашин А.В., Елисеев А.А.// Успехи химии.- 2004. Т.73.- №9.- С.974-988.12. Суздалев, И.П. Функциональные наноматериалы/ И.П.Суздалев // Успехи химии. -2009.78 (3).- С.266-301.13. Елесеев, А.А., Функциональные наноматериалы / Елесеев А.А., Лукашин А.В.М.Физматлит, 2010.- 456 С.14. Суздалев, И.П. Нанотехнология.
Физико-химия нанокластеров, наноструктур инаноматериалов /И.П. Суздалев – Москва: Комкнига,.2006.- 592 с.15. Сергеев, Г.Б.. Нанохимия:учебное пособие /Г.Б.Сергеев - Москва: КДУ, 2006.- 336 с.16. Андриевский, Р.А. Наноструктурные материалы / Андриевский Р.А., Рагуля А.В.. -Киев:Академия, 2005.- 185 с.22417. Гусев, А.И.. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А.И.Гусев - Москва.:Физматлит, 2005.- 416 с.18.
Романовский, Б.В. Нанокомпозиты как функциональные материалы / Романовский, Б.В.,Макшина, Е. В.// Соросовский образовательный журнал. -2004.-Т. 8.- №2.-С. 50-55.19. Лякишев, Н.П. Наноматериалы конструкционного назначения/ Н.П. Лякишев, М.И.Алымов//Российские нанотехнологии- 2006.-№ 1-2.-С. 71-81.20. Pradeep, T. NANO: The Esentials.
Understanding Nanoscoence and Nanotechnology /Т.Pradeep – New Deli: Tata McGraw-Hill Publ., 2007.-453 p.21. Hybrid Materials. Synthesis, Characterization, and Application /(Kickelbick G. (ed.).) WileyVCH, 2006.- 498 p.22. Помогайло,А.Д.Гибридныеполимер-неорганическиенанокомпозиты/А.Д.Помогайло// Успехи химии.- 2000.- 69 (1).-С.60-89.23. Грачева, И.
Е. Функциональные наноматериалы на основе металлооксидов сиерархической архитектурой организации / И. Е. Грачева // Молодой ученый. — 2012.— №8. — С. 1824. Camargo, P.H.C. Nanocomposites^ Synthesis, Structure, Properties and New ApplicationOpportunities /P.H.C. Camargo, K.G.Satayanarayana, F.Wypych //Materials Research- 2009.V.12.- N.1 1-39.25.
Magnetic Nanostructures in Modern Technology /Azzerboni B., Asti G., Pareti L. (Eds) –Springer, 2008.- 361 p.26. Skomsky, R. Nanomagnetics/ R. Skomsky //J.Phys. Condens.Matter- 2003.-15.- R841-R89627. Advance magnetic nanostructures /Sellmyer D., Skomski R. (Eds.) Springer, 2006.-514 p.28. Shokollahi, H. Soft magnetic composite materials /Shokollahi H., Janghorban F.//J. ofMaterials Processing Technology-2007.- 199.- P.1-12.29. Metal-polymer nanocomposites / eds. Luigi Nicolais L., G.Carotenuto.- Wiley & Sons, 2005.20 р.30.
Бухтияров, В.И. Металлические наносистемы в катализе / Бухтияров, В.И. СлинькоМ.Г.. //Успехи Химии- 2001.-70 (2).-C.167-180.31. Механокомпозиты – прекурсоры для создания матириалов с новыми свойствами/А.И.Анчаров и др. : отв. ред. О.И. Ломовский ; Рос.акад.наук, Сиб.отделениеНовосибирск: Изд-во СО РАН, 2010.-424 с.32.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
