Отправить статью по E-mail Механоактивация энергонасыщенных материалов
- Авторы: Петряева Т.Н.1
-
Учреждения:
- Самарский государственный технический университет
- Выпуск: Том 1 (2025)
- Страницы: 225-226
- Раздел: ЧАСТЬ I. Химия и технология энергонасыщенных соединений и изделий на их основе
- Статья получена: 24.05.2025
- Статья одобрена: 27.06.2025
- Статья опубликована: 02.11.2025
- URL: https://rjpbr.com/osnk-sr2025/article/view/680327
- ID: 680327
Цитировать
Полный текст
Аннотация
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.
Ключевые слова
Полный текст
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.
Об авторах
Татьяна Николавена Петряева
Самарский государственный технический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: petryaeva.tanya@mail.ru
студентка, группа 102, факультет инженерно-технологический
Россия, СамараСписок литературы
- Болдырев Б.В., Авакумов Е.Г. Механохимия твердых неорганических соединений // Успехи химии. 1971. Т. 40, № 10. С. 1835–1851.
- Авакумов Е.Г. Фундаментальные основы механической активации, механосинтеза и механохимических технологий. Новосибирск: СО РАН, 2009. 343 с.
- Епифанов В.Б., Сыч Е.И. Механическая активация энергетических веществ: монография. Самара: АСГАРД, 2016. 228 с.
Дополнительные файлы
