Автореферат (1097987), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Получена зависимость электропроводности в базисной плоскости ИСГ от структуры исходного графита, условий синтеза, номера ступени, химического состава, концентрации, подвижности, длины свободного пробега, времени релаксации носителей заряда.7. Комплексное исследование реакций интеркалирования с помощьюоригинальных разработанных методик рентгенофазового анализа, калориметрии, потенциометрии, электропроводности in-situ показало, что образованиеинтеркалированных соединений графита в системе графит-H2SO4-K2Cr2O7идет от высших ступеней к низшим по схеме N→N-1→N-2→..…→2→1.
Установлено, что после образования первой ступени наблюдается переокислениеграфитовой матрицы, приводящее к уменьшению электропроводности, нарушению планарности углеродных слоев, а с течением времени, и к ее полнойаморфизации. Установлено, что величина удельного электросопротивления уИСГ с серной кислотой уменьшается с увеличением номера ступени и достигает минимального значения ρa ~ 2,3 мкОм·см для ИСГ пятой ступени.8. Обнаружено, что у ГФ с различной степенью графитации наблюдаютсяхарактерные атрибуты слабой локализации носителей заряда: логарифмический рост сопротивления от температуры (0,3 K ≤ Т ≤ 2,5 К), отрицательноемагнетосопротивление (ОМС) в слабых магнитных полях. ОМС графитовыхфольг хорошо описывается теорией квантовых поправок к проводимости длядвумерного случая за диффузионном пределом.
Температурная зависимостьсопротивления ГФ и модифицированных пироуглеродом ГФ в широком интервале температур (4,2 К ≤ Т ≤ 300 К) имеет полупроводниковый характер и37идеально описывается теорией электрофизических свойств для квазидвумерных графитов с линейным законом дисперсии носителей заряда. Показано,что в бинарной системе диэлектрик (стеарин, пек) – проводник (ТРГ) порогперколяции по электропроводности зависит от аспектного отношения частицнаполнителя и в более чем в 20 раз ниже, чем в композитах на основе стеарин– природный графит.
Для исследованных макрогетерогенных систем определены критические индексы в скейлинговой модели электропроводности.9. Установлено, что прочность графитовой фольги, при фиксированнойплотности, определяется а) номером ступени ИСГ используемого в качествепрекурсора для получения окисленного графита, б) температурой термолиза искоростью нагрева частиц окисленного графита, в) фракционным составомисходного графита и содержанием в нем примесей. Концентрация минеральных примесей практически не сказывается на электрофизических, теплофизических и упругих свойствах графитовых фольг, но их прочность при растяжении линейно уменьшается с увеличением зольности. Показано, что модульЮнга (Е), предел прочности при растяжении (σр), работа разрушения (А) гибкой графитовой фольги линейно возрастают с увеличением плотности (ρ),причем наблюдается изменение угловых коэффициентов прямых σ(ρ), А(ρ) иЕ(ρ) в области ρ 1,3 г/см3.
Предложена феноменологическая модель, объясняющая зависимость механических свойств графитовой фольги от плотности.10. Показано, что незначительное пироуплотнение ГФ (3 масс.%) путемпиролиза различных углеводородов (метана, полинафталингидрокарбина иполигидрокарбина) приводит к существенному росту упругости и прочности(в 2-3 раза), уменьшению удельного электрического сопротивления, увеличивает термическую и химическую стойкости, уменьшает газопроницаемость иудельную поверхность. Предложены два новых способа модифицирования ГФоксидом бора. Показано, что при введении антипиреновой добавки (содержании оксида бора ~1-3 %) существенно повышается термическая стабильностьГФ на воздухе (ΔТ150 К) и увеличивается прочность при растяжении.11.
Полученные в работе результаты использованы при создании промышленных технологий ОГ, ГФ, и широкой гаммы многофункциональныхуглеродных материалов на основе ИСГ. Полученные экспериментальные данные по механическим (сжимаемость, восстанавливаемость, модуль Юнга, коэффициент Пуассона), теплофизическим (теплоемкость, теплопроводность,коэффициент линейного термического расширения) характеристикам ГФ используются конструкторами, технологами НПО Унихимтек при проектировании новых уплотненных узлов промышленного оборудования.38Основное содержание диссертации опубликовано в работах:1.
Брандт Н.Б., Авдеев В.В., Ионов С.Г., Кувшинников С.В., Муханов В.А.Эффект Шубникова–де Гааза у интеркалированных соединений графита первой и второй ступеней // Письма в ЖЭТФ. 1981. Т. 34. Вып. 5. С. 256-259.2. Брандт Н.Б., Авдеев В.В., Ионов С.Г., Кувшинников С.В., Муханов В.А.,Семененко К.Н. Суперметаллическая проводимость графита, интеркалированного монохлоридом иода // Письма в ЖТФ.1982.Т.8.
Вып. 24. С. 1494-1497.3. Брандт Н.Б., Ионов С.Г., Кувшинников С.В. Возникновение встречнойЭДС у слоистого соединения графита C9,3AlCl3,3 при фазовом переходе //Письма в ЖТФ. 1982. Т. 8. Вып. 4. С. 224-227.4. Брандт Н.Б., Кувшинников С.В., Ионов С.Г. Изменение ступени интеркалирования у соединения графита C16ICl под действием давления // Письма вЖЭТФ. 1983. Т. 38. Вып. 6.
С. 275-277.5. Брандт Н.Б., Кувшинников С.В., Ионов С.Г. Изменение структуры у соединений внедрения в графит под действием давления // ФТТ. 1984. Т. 36.Вып. 2. С. 361-366.6. Брандт Н.Б., Кувшинников С.В., Ионов С.Г., Муханов В.А. ОсцилляцииШубникова–де Гааза у синтетических металлов на основе соединений внедрения в графит // ФНТ. 1984.
Т. 10. Вып. 7. С. 723-731.7. Авдеев В.В., Брандт Н.Б., Ионов С.Г., Кувшинников С.В., Муханов В.А.,Семененко К.Н. Фазовые переходы в некоторых соединениях внедрения вграфит aкцепторного типа // Изв. АН СССР. Неорг. материалы. 1985. Т. 21.№ 7. С. 1219-1222.8. Брандт Н.Б., Авдеев В.В., Ионов С.Г., Муханов В.А., Семененко К.Н.,Костиков В.И., Котосонов А.С., Кувшинников С.В. Исследование электронного энергетического спектра у соединений внедрения в графит акцепторноготипа низких ступеней // ЖЭТФ. 1986.
Т. 91. № 9. С. 1121-1135.9. Брандт Н.Б.,Кульбачинский В.А.,Никитина О.М.,Авдеев В.В.,Аким В.Я., Ионов С.Г. Суперметаллическая проводимость и энергетическийспектр у соединения внедрения в графит хлорида меди третьей ступени //Письма в ЖТФ. 1987. Т. 13. № 5. С. 302-305.10. Брандт Н.Б.,Кульбачинский В.А.,Никитина О.М.,Авдеев В.В.,Аким В.Я., Ионов C.Г., Семененко К.Н. Суперметаллическая проводимость иэффект Шубникова–де Гааза у гетероинтеркалированного соединения графитапервой ступени C10CuCl2·0,6ICl // ФНТ. 1987. Т. 13. № 11.
С. 1213-1215.11. Брандт Н.Б.,Кульбачинский В.А.,Никитина О.М.,Авдеев В.В.,Аким В.Я., Ионов С.Г., Семененко К.Н. Электронные свойства гетероинтер-39калированного соединения графита первой ступени C10CuCl2·0,6ICl // Вестн.МГУ. Сер. 3. Физика, астрономия. 1988. Т. 29. № 3. С. 64-68.12.
Семененко К.Н, Авдеев В.В., Аким В.Я., Ионов С.Г. Синтез и физикохимические свойства бинарных соединений внедрения в графит хлоридаСu (II) и монохлорида иода // ЖОХ. 1988. Т. 58. № 12. С. 2633-2635.13. Авдеев В.В., Аким В.Я., Брандт Н.Б., Давыдов В.Н., Кульбачинский В.А.,Ионов С.Г. Энергетический спектр и эффект Шубникова–де Гааза у гетероинтеркалированных соединений графита акцепторного типа // ЖЭТФ. 1988.Т. 94. Вып. 12. С.
188-201.14. Avdeev V.V., Ionov S.G., Kulbachinskii V.A., Semenenko K.N., Udod H.B.Synthesis and electrochemical properties of new graphite heterointercalation compounds of acceptor–acceptor type // Mater. Sci. Forum. 1992. V. 91-93. P. 63-68.15. А. с. 1741042 СССР, МПК G 01 N 27/02. Способ контроля образованиясоединения интеркалята с графитом / С.Г. Ионов, В.В. Авдеев, О.К.
Гулиш,Е.И. Быстревский,И.В. Никольская,Л.А. Монякина,Н.Е. Сорокина,К.Н. Семененко,А.В. Смирнов,В.П. Самосадный,К.В. Геодакян,А.Г. Мандреа (СССР). – опубл. 15.06.92, Бюл. № 22. – С. 177.16. Kulbachinskii V.A., Ionov S.G., Lapin S.A., Avdeev V.V. Energy spectrum ofbinary graphite intercalation compound acceptor–acceptor type C12FeCl3(ICl)0,75 //J.
Phys. 1 (Frаnсе). 1992. V. 2. P. 1941-1948.17. Брандт Н.Б., Ионов С.Г., Кульбачинский В.А., Лапин С.А., Авдеев В.В.Электрофизические свойства гетероинтеркалированного соединения в графиттипа акцептор–акцептор // ФТТ. 1992. Т. 34. № 11. С. 3366-3372.18. Kulbachinskii V.A., Brandt N.B., Fadeeva N.E., Nikolskaya I.V., Ionov S.G.,Avdeev V.V. Energy spectrum of 1D and 2D graphite intercalation compound superlattices // Mater. Sci. Forum. 1992. V. 91-93.
P. 739-744.19. Ionov S.G., Avdeev V.V., Kulbachniskii V.A., Lapin S.A., Kamenskaya E.A.,Udod H.B. Order-disorder phase transition in acceptor type graphite intercalationcompounds // Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1994. V. 244. P. 319-324.20. Kulbachinskii V.A., Ionov S.G., Lapin S.A., Avdeev V.V., Kamenskaya E.A.,De Visser A.
Shubnikov–de Haas effect in low stage acceptor type graphiteinterсalation compounds // Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1994. V. 245. P. 31-36.21. Avdeev V V., Monyakina L.A., Nikol'skaya I.V., Ionov S.G. Calorimetric andpotentiometry investigations of the acceptor compounds intercalations into graphite// Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1994. V. 244. P.
115-120.22. А. с. 1649767 СССР, МПК5 С 01 В 31/04. Способ получения расширенного соединения внедрения в графит хлорида металла / C.Г. Ионов,40В.В. Авдеев,К.Н. Семененко, O.K. Гулиш., Е.И. Быстревский, В.М. Чевордаев,В.Ж. Волков, А.В. Козлов (СССР). – опубл. 30.01.94, Бюл. № 18. – С. 208.23. А. с. 1699176 СССР, МПК5 C 30 B 31/04, C 30 B 31/06, C 01 B 31/04. Способ получения квазимонокристаллов соединения внедрения в графит /С.Г. Ионов, В.В. Авдеев, К.Н. Семененко, О.К. Гулиш, Е.И. Быстревский,Е.В. Корженевская, А.С.
Рылик (СССР). – опубл. 30.01.94, Бюл. № 2. – С. 213.24. Kulbachinskii V.A., Ionov S.G., Lapin S.A., De Visser A. Shubnikov–de Haaseffect in low stage acceptor type graphite intercalation compounds // Phys. Rev. B.1995. V. 51. № 16. P. 10313-10319.25. Монякина Л.А., Авдеев В.В., Никольская И.В., Ионов С.Г. Калориметрическое и потенциометрическое (in situ) исследование переокисления бисульфата графита // ЖФХ. 1995. Т. 69. № 5. С. 926-930.26.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
