НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫ
Новые неорганические волокна - тугоплавкие монокристаллы на основе оксидов, нитридов и карбидов металлов, называются нитевидными кристаллами. Второе название кристаллов - усы, или вискеры от английского слова "whisker" - волос. На их основе получают композиционные материалы. По размерам вискеры сопоставимы с наночастицами: диаметр некоторых из них не превышает 100 нм.
Нитевидные кристаллы можно разделить на две основные группы: кристаллы естественного и искусственного происхождения. Усы первой группы формируются на земле уже много тысячелетий, упоминания о вторых в научной литературе начинаются с 16 века. Известны самородные волокнистые кристаллы Au, Ag, Cu, Sn, Pb, S, различных окислов и силикатов. Часто природные нитевидные кристаллы встречаются в виде включений внутри др. минералов (например, иглы рутила в природных кристаллах рубина, кварца).
Особый интерес к вискерам возник в 50-х гг. ХХ века. Вискеры некоторых тугоплавких соединений (карбида кремния, окиси алюминия, нитрида кремния и др.) выпускаются в промышленных масштабах. Наиболее важное свойство нитевидных кристаллов - уникально высокая прочность, в несколько раз превосходящая прочность массивных моно- и поликристаллов. Высокая прочность усов объясняется совершенством их структуры и значительно меньшим, чем у массивных кристаллов, количеством объёмных и поверхностных дефектов. Одна из важнейших причин малой дефектности нитевидных кристаллов - их размеры, при которых вероятность присутствия дефекта в каждом из кристаллов невелика. В них, в отличие от поликристаллических волокон, не могут идти процессы рекристаллизации, обычно вызывающие резкое падение прочности при высоких температурах.
Важным направлением научно-исследовательской и опытно-конструкторской деятельности, связанной с использованием вискеров, стала разработка нового поколения тканевых электродных материалов для вторичных источников тока. Их создание требует достижения определенной обменной емкости, высокой подвижности ионов, электронной проводимости, а также живучести, то есть долговечного использования в циклах разрядка-зарядка. Выращенные минеральные нити имеют почти идеально подходящую структуру, а параметры их кристаллической решетки изменяются таким образом, что ее сжатие и растяжение происходит поперек, а не вдоль нитей, что позволяет избежать их растрескивания. Также помимо удивительных ионно-обменных свойств, вискерам присуща уникальная гибкость.
Волокна вискеров после обработки кислотой и переведения в так называемую H-форму становятся активным сорбентом тяжелых металлов, поскольку структурно способны легко обменять протоны на катионы с большим радиусом, без затруднений располагающихся в каналах кристаллической структуры, поэтому могут использоваться при утилизации, техногенных и радиоактивных отходов.
Нами проведен поиск патентной информации по ряду стран, в котором рассмотрены условия выращивания нитевидных кристаллов окиси магния и гексатитаната калия (ГТК). Выявлены преимущества и недостатки различных способов синтеза нитевидных кристаллов. Анализ литературы и патентных источников показывает возможность получения нитевидных кристаллов окиси магния и гексатитаната калия, пригодных для производства электроизоляционных материалов.
Геометрические размеры нитевидных кристаллов зависят от способа их синтеза. Наиболее длинные НК окиси магния получены в парогазовой фазе (>1000 мкм), НК ГТК - гидротермальным синтезом в закритических условиях (>1500 мкм) и из раствора в эвтектическом расплаве солей (>500 мкм).
Для стабилизации роста НК окиси магния и ГТК, повышения их качества и увеличение их выхода вводят в реакционную шихту в качестве стабилизирующих добавок неорганические соли. Методом ИК-спектроскопии и рентгенографии нами исследованы нитевидные кристаллы Al2O3, SiC, Si3N4, AlN изделия из них. Термические исследования показали стабильность свойств и их термостойкость. Нитевидные кристаллы нитрида кремния обладают высокой стойкостью по отношению к расплаву металлов, что дает основание использовать их в огнеупopных изделиях. Особенно они устойчивы к расплавам алюминия, свинца, олова, цинка. Предлагается использовать их в качестве модифицирующих добавок в микалексе. Также нами изучены физико-химические свойства вискеров MgO и ГТК.
Перспективными являются работы по созданию новых теплоизоляционных композиций, в состав которых входят нитевидные кристаллы различных химических соединений и которые используются в авиационной и космической технике. Производство ионных проводников, катодных материалов, твердофазных электролитов, катализаторов, а, возможно, и матриц для захоронения радиоактивных отходов, - вот лишь некоторые из возможных сфер применения нитевидных кристаллов нового типа. И возможности этих уникальных объектов, которые вот уже полвека интенсивно изучаются в ведущих лабораториях мира, до конца не исчерпаны.
Статья в формате PDF
379 KB...
19 04 2024 15:20:21
Статья в формате PDF
253 KB...
18 04 2024 12:13:33
Статья в формате PDF
115 KB...
17 04 2024 8:38:46
Статья в формате PDF
105 KB...
16 04 2024 22:59:37
Статья в формате PDF
113 KB...
15 04 2024 8:30:46
Статья в формате PDF
306 KB...
14 04 2024 13:25:30
Статья в формате PDF
126 KB...
13 04 2024 2:50:58
Статья в формате PDF
99 KB...
12 04 2024 6:49:48
В статье описаны способы гравитационного извлечения мелкого золота из золотосодержащего минерального сырья в аппаратах лоткового типа, показан механизм движения и распределения частичек относительно их удельного веса в потоках переpaбатываемой пульпы. Даны предпосылки для создания необходимых устройств с целью осуществления описанных способов.
...
11 04 2024 17:36:13
Статья в формате PDF
113 KB...
10 04 2024 11:40:44
Статья в формате PDF
284 KB...
09 04 2024 11:37:25
Статья в формате PDF
134 KB...
08 04 2024 11:26:39
Статья в формате PDF
121 KB...
07 04 2024 9:37:13
Статья в формате PDF
120 KB...
06 04 2024 13:35:38
Статья в формате PDF
98 KB...
05 04 2024 8:15:12
Статья в формате PDF
132 KB...
04 04 2024 23:31:47
Статья в формате PDF
134 KB...
03 04 2024 15:11:16
В работе дана хаpaктеристика выявленных авторами комплексов нейрона с астроцитом в ретикулярном ядре таламуса (РТЯ), формируемых ими группировок и патогистологических процессов, разворачивающихся в эпилептическом очаге с их участием. Исследования выполнены на крысах линии WAG/Rij, показавших различную чувствительность к звуковому стимулу. Авторы полагают, что, вероятно, с самых начальных этапов эпилептизации мозга ее предопределяют эпилептогенные группы комплексов нейрона с астроцитами.
...
01 04 2024 13:15:13
Статья в формате PDF
401 KB...
31 03 2024 1:47:49
Статья в формате PDF
112 KB...
29 03 2024 3:17:32
Статья в формате PDF
103 KB...
27 03 2024 15:34:37
Статья в формате PDF
125 KB...
26 03 2024 18:56:27
Статья в формате PDF
327 KB...
25 03 2024 17:43:52
Статья в формате PDF
287 KB...
24 03 2024 12:21:56
Статья в формате PDF
284 KB...
23 03 2024 18:47:20
Статья в формате PDF
132 KB...
22 03 2024 13:52:29
Статья в формате PDF
235 KB...
21 03 2024 5:56:28
Сердце – один из самых загадочных органов. Вскрытие грудной полости и рассечение перикарда нарушает целостность сердечной системы, и способность его работать даже в этих условиях приводит к недооценке перикардиальной полости, как важной функциональной пятой камеры сердца. Представленная схема фаз деятельности пятикамерного сердца будет способствовать развитию теории и пpaктики оздоровления человека, спортивной тренировки и лечения болезней сердца.
...
20 03 2024 19:53:47
Статья в формате PDF
253 KB...
19 03 2024 5:11:45
Статья в формате PDF
206 KB...
18 03 2024 0:14:36
Статья в формате PDF
258 KB...
16 03 2024 9:15:10
Статья в формате PDF
122 KB...
15 03 2024 15:42:35
Статья в формате PDF
115 KB...
14 03 2024 7:55:28
Статья в формате PDF
184 KB...
13 03 2024 13:23:44
Статья в формате PDF
243 KB...
12 03 2024 16:49:56
Статья в формате PDF
146 KB...
11 03 2024 19:19:34
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
