ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОАЛМАЗОВ ДЕТОНАЦИОННОГО СИНТЕЗА

Е.А. Петров, А.А. Колесова, А.В. Балахнина, Н.В. Кузнецова, Н.В. Аверьянова, А.Б. Прибавкин
DOI: 10.25699/SSSB.2019.27.37235 Download PDF
Аннотация: Детонационные наноалмазы (НА) являются уникальным представителем наноматериалов, которые уже в течении 37 лет находят все большее применение в науке и технике. Во многом области применения НА определяются дисперсностью микрокристаллитов, реакционной способностью и агрегативным состоянием порошков НА в различных средах. В работе исследовались свойства промышленных детонационных НА производства ООО НПП «СИДАЛ». Сравнивались наноалмазы, полученные при детонации сплавов тротила с гексогеном (ДНА) и прессованных зарядов гексогена с графитом (ДАЛАН) в равных условиях синтеза. Оценивались: размеры микрокристаллитов рентгеноструктурным анализом; элементный состав (C,H,N,O,зольность); термическая стойкость на воздухе по кривым TGA и DTA; удельная площадь поверхности адсорбционным методом БЭТ; распределение частиц по размерам агрегатов в водной среде методом лазерной дифракции. Показано, что размеры микрокристаллитов для ДНА и ДАЛАН составляют 4,0-4,9 и 6,1-7,5 нм соответственно. По элементному анализу, содержание углерода в образцах ДНА заметно ниже, чем для ДАЛАН, выше содержание водорода и кислорода, и это связано с более развитой поверхностью ДНА. В образцах ДАЛАН отсутствует азот, что может быть связано с разными кинетическими условиями зарождения и роста микрокристаллитов НА. Реакционная способность и склонность к агрегации для ДНА выше, чем для ДАЛАН. Замечено, что при сгорании образцов как для ДАЛАН, так и для ДНА в интервале температур 200-400˚С на кривой DTA наблюдается экзотермический эффект, без потери массы на кривой TGA. Это можно объяснить наличием избыточной поверхностной энергии для НА, полученных в сильно неравновесных условиях детонационного синтеза. В целом, проведенные исследования показали, что ДНА и ДАЛАН, полученные в равных производственных условиях, имеют существенные отличия по содержанию углерода и азота, по размеру микрокристаллитов, реакционной способностью и склонностью к образованию агломератов.
Ключевые слова: наноалмазы, детонационный синтез, реакционная способность, микрокристаллиты, агрегаты

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск,
ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27
(ответственный секретарь -
Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Свидетельство