Механоактивация энергонасыщенных материалов

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

Обоснование. Механоактивация представляет собой процесс интенсивного механического воздействия на материалы, приводящий к изменению их физико-химических свойств [1, 2]. В настоящее время возможности активации кристаллических веществ не до конца изучены, в особенности это касается кристаллических энергетических материалов (ЭМ). Для ЭМ этот процесс особенно важен, поскольку позволяет увеличивать реакционную способность материала, улучшать равномерность распределения компонентов, повышать чувствительность к внешним воздействиям, изменять скорость химических реакций и контролировать процессы разложения.

Методы. Одним из возможных методов реализации механоактивации является виброактивация [3]. Виброактивация способствует перемещению упруго-пластичных волн в кристалле и облегчает проникновение дислокаций в его объем.

Результаты. Проведены испытания, показывающие:

  • влияние механической обработки монокристаллов ЭМ на кристаллическую структуру;
  • влияние условий проведения виброактивации на параметры тонкой кристаллической структуры кристаллов ЭМ.

Методом растровой электронной микроскопии исследована структура исходных и подвергнувшихся активации кристаллов. Также для контроля кристаллической структуры был использован ренгеноструктурный анализ. Эксперименты по активации, проведенные в инертной среде, показывают, что наблюдаются нарушения кристаллической структуры. Разупорядочение кристаллографических плоскостей проявляется в изменении относительных интенсивностей дифракционных максимумов, вершины которых у активированных образцов в некоторых случаях не могут быть строго идентифицированы.

Как следует из табл. 1, для кристаллов ПХА наблюдается изменение численных значений интенсивности (I) и относительной интенсивности (I/I 100) после того, как образцы подвергаются виброобработке. Для большинства режимов вибрации характерно уменьшение значений I и I/I 100 по сравнению с необработанными кристаллами. Однако для режима вибрации с частотой 44 Гц I/I 100 для большинства углов отражения выше, чем у чистого ПХА. Это связано с тем, что интенсивность пика, принятого за 100 %, после вибровоздействия понизилась.

 

Таблица 1. Результаты рентгеновского анализа ПХА исходного и обработанного вибрацией

Относительная интенсивность, %

Уширение, мм

Исх.

45 Гц

80 Гц

100 Гц

Исх.

45 Гц

80 Гц

100 Гц

0,18

0,155

0,34

0,222

1,9

1,8

1,9

2,0

0,49

0,569

0,712

0,448

2,7

2,7

2,3

2,7

0,14

0,333

0,99

0,448

2,0

2,0

2,5

1,8

0,4

0,382

0,15

0,557

2,0

2,0

2,1

1,8

 

Выводы. Параметры тонкой кристаллической структуры кристаллических ЭМ, такие как плотность дислокаций, кристалличность, межплоскостное расстояние, зависимы от параметров виброактивации. В большей степени от изменения частоты вибрации.

Texto integral

Обоснование. Механоактивация представляет собой процесс интенсивного механического воздействия на материалы, приводящий к изменению их физико-химических свойств [1, 2]. В настоящее время возможности активации кристаллических веществ не до конца изучены, в особенности это касается кристаллических энергетических материалов (ЭМ). Для ЭМ этот процесс особенно важен, поскольку позволяет увеличивать реакционную способность материала, улучшать равномерность распределения компонентов, повышать чувствительность к внешним воздействиям, изменять скорость химических реакций и контролировать процессы разложения.

Методы. Одним из возможных методов реализации механоактивации является виброактивация [3]. Виброактивация способствует перемещению упруго-пластичных волн в кристалле и облегчает проникновение дислокаций в его объем.

Результаты. Проведены испытания, показывающие:

  • влияние механической обработки монокристаллов ЭМ на кристаллическую структуру;
  • влияние условий проведения виброактивации на параметры тонкой кристаллической структуры кристаллов ЭМ.

Методом растровой электронной микроскопии исследована структура исходных и подвергнувшихся активации кристаллов. Также для контроля кристаллической структуры был использован ренгеноструктурный анализ. Эксперименты по активации, проведенные в инертной среде, показывают, что наблюдаются нарушения кристаллической структуры. Разупорядочение кристаллографических плоскостей проявляется в изменении относительных интенсивностей дифракционных максимумов, вершины которых у активированных образцов в некоторых случаях не могут быть строго идентифицированы.

Как следует из табл. 1, для кристаллов ПХА наблюдается изменение численных значений интенсивности (I) и относительной интенсивности (I/I 100) после того, как образцы подвергаются виброобработке. Для большинства режимов вибрации характерно уменьшение значений I и I/I 100 по сравнению с необработанными кристаллами. Однако для режима вибрации с частотой 44 Гц I/I 100 для большинства углов отражения выше, чем у чистого ПХА. Это связано с тем, что интенсивность пика, принятого за 100 %, после вибровоздействия понизилась.

 

Таблица 1. Результаты рентгеновского анализа ПХА исходного и обработанного вибрацией

Относительная интенсивность, %

Уширение, мм

Исх.

45 Гц

80 Гц

100 Гц

Исх.

45 Гц

80 Гц

100 Гц

0,18

0,155

0,34

0,222

1,9

1,8

1,9

2,0

0,49

0,569

0,712

0,448

2,7

2,7

2,3

2,7

0,14

0,333

0,99

0,448

2,0

2,0

2,5

1,8

0,4

0,382

0,15

0,557

2,0

2,0

2,1

1,8

 

Выводы. Параметры тонкой кристаллической структуры кристаллических ЭМ, такие как плотность дислокаций, кристалличность, межплоскостное расстояние, зависимы от параметров виброактивации. В большей степени от изменения частоты вибрации.

×

Sobre autores

Самарский государственный технический университет

Autor responsável pela correspondência
Email: petryaeva.tanya@mail.ru

студентка, группа 102, факультет инженерно-технологический

Rússia, Самара

Bibliografia

  1. Болдырев Б.В., Авакумов Е.Г. Механохимия твердых неорганических соединений // Успехи химии. 1971. Т. 40, № 10. С. 1835–1851.
  2. Авакумов Е.Г. Фундаментальные основы механической активации, механосинтеза и механохимических технологий. Новосибирск: СО РАН, 2009. 343 с.
  3. Епифанов В.Б., Сыч Е.И. Механическая активация энергетических веществ: монография. Самара: АСГАРД, 2016. 228 с.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Петряева Т.Н., 2025

Creative Commons License
Este artigo é disponível sob a Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional.