Исследование возможности синтеза углеродных наноматериалов путем объемного электроразрядного воздействия на жидкие углеродные среды
Închide
Articolul precedent
Articolul urmator
312 3
Ultima descărcare din IBN:
2023-07-26 15:00
SM ISO690:2012
БОГУСЛАВСКИЙ, Л.З., КУСКОВА, Н., ХАЙНАЦКИЙ, С.. Исследование возможности синтеза углеродных наноматериалов путем объемного электроразрядного воздействия на жидкие углеродные среды. In: Materials Science and Condensed Matter Physics, 13-17 septembrie 2010, Chișinău. Chișinău, Republica Moldova: Institutul de Fizică Aplicată, 2010, Editia 5, p. 269.
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Materials Science and Condensed Matter Physics
Editia 5, 2010
Conferința "Materials Science and Condensed Matter Physics"
Chișinău, Moldova, 13-17 septembrie 2010

Исследование возможности синтеза углеродных наноматериалов путем объемного электроразрядного воздействия на жидкие углеродные среды


Pag. 269-269

Богуславский Л.З., Кускова Н., Хайнацкий С.
 
Институт импульсных процессов и технологий НАН Украины
 
 
Disponibil în IBN: 22 aprilie 2021


Rezumat

Разработка методов получения, исследование свойств и использование наноматериалов остается одним из приоритетных направлений современной науки. Длительные и широкомасштабные исследования в сфере разработки методов синтеза наноуглерода не позволили создать технологию быстрого и качественного получения макроколичества материала, что необходимо для промышленных масштабов производства. Нами на протяжении последних нескольких лет разрабатывается электроразрядный метод получения углеродных наноматериалов, основанный на деструкции исходного жидкого углеводородного сырья в плазме электрического разряда в жидкости и последующего синтеза различных углеродных наноструктур на послеразрядных стадиях. Этот метод показал ряд преимуществ перед разработанными ранее, особенно с точки зрения его технологической реализации. Поэтому естественным продолжением начатой ранее работы явился поиск возможности увеличения размеров области плазмохимической обработки исходного сырья в процессе однократного импульса тока за счет изменения свойств разряда. Таким образом, целью настоящей работы являлось определение рабочих углеродных сред и диапазонов параметров электротехнических устройств, необходимых для получения углеродных наноматериалов при объемной электроразрядной обработке углеродных сред. Основная идея исследований заключалась в создании условий увеличения достоверности спонтанной кристаллизации углерода в новые аллотропные формы за счет объемного электроразрядного воздействия на органические электролиты с помощью импульсного коронного разряда (ИКР) в жидкости. Предполагалось, что за счет разветвленной плазменной короны в жидкостных средах будет подвергнут воздействию больший объем жидкости по сравнению с известными, развивавшимися нами ранее, электровзрывными методами. Необходимым условием для реализации ИКР в жидкости, кроме начальной напряженности поля порядка 106 – 107 В/м, является высокая электропроводность жидкости – от 1 См/м и выше. Поэтому одной из задач являлся поиск углеродсодержащих жидкостей, обладающих такими свойствами. Нами были определены жидкости, имеющие высокую проводимость и высокое содержание углерода в составе молекулярных комплексов. В качестве рабочих сред в работе использовались различные растворы органических кислот, причем количество и свойства получаемого наноуглерода определялось свойствами растворителя. На основе справочных данных и теоретических представлений об используемых процессах нами были проведены оценки энергии и температуры деструкции углеводородов. Показано, что плотная низкотемпературная плазма коронного разряда в электролитах, имеющая температуру порядка 104 К должна подвергнуть деструкции любые органические молекулы. На основе модельных представлений определены условия для вовлечения в плазмохимический синтез больших объемов жидкости. Разработан ряд экспериментальных реакторов для плазмохимического синтеза наноуглерода для процессов обработки в плазме коронных разрядов в органических электролитах (частота следования импульсов до 10 Гц) и соответствующие для этих целей импульсные генераторы. Отработана методика экспериментальных исследований синтеза наноуглерода, созданы соответствующие для каждого случая экспериментальные стенды. Экспериментально определено влияние параметров разрядного контура (начальное напряжение, емкость конденсаторной батареи, индуктивность контура), рабочего промежутка (вид промежутка – острие или протяженный анод – плоскость, его длина, радиус закругления анода) и свойств рабочей жидкости на характер разряда. Получены результаты анализов синтезируемых порошков, показавшие возможность получения алмазоподобного наноуглерода при ИКР в различных углеродсодержащих жидкостях. Показано, что в рамках развитых ранее представлений о зависимости «выхода» наноуглерода от количества атомов в молекулах исходного углеродного сырья общее количество синтезируемого наноуглерода при ИКР выше, чем в случае линейного разряда.