Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Химия в интересах устойчивого развития

2002 год, номер 1-2

1.
ПРЕДИСЛОВИЕ


Страницы: 1-2



2.
Об истории развития механохимии в Сибири

В. В. БОЛДЫРЕВ
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН,
ул. Кутателадзе, 18, Новосибирск 630128
E-mail: Boldyrev@solid.nsk.su
Страницы: 3-12

Аннотация >>
Изложена история возникновения и развития механохимии в Сибири. Выделены три основных этапа: 1) первые работы по механохимии (Томский период, 1950-1951 гг.); 2) механохимия в Сибирском отделении АН СССР (1961-1990 гг.); 3) послеперестроечный период (1990-2001 гг.).


3.
О пределе измельчения металлов методом механического диспергирования

Л. С. ВАСИЛЬЕВ1, С. Ф. ЛОМАЕВА2
1Удмуртский государственный университет,
ул. Университетская, 1, Ижевск 426032
E-mail: lvas@uni.udm.ru
2Физико-технический институт Уральского отделения РАН,
ул. Кирова, 132, Ижевск 426001
E-mail: uds@pti.udm.ru
Страницы: 13-22

Аннотация >>
Обсуждаются механизмы, ограничивающие возможность увеличения дисперсности порошков, получаемых методом механического измельчения. Показано, что основным механизмом является переход нанокристаллических частиц порошка в сверхпластичное состояние, после чего измельчение прекращается, и вся дальнейшая обработка сводится к изменению формы частиц. Путем введения понятия макродислокации - линейного дефекта нарушения правильной упаковки зерен нанокристалла - описаны как процесс перехода в сверхпластичное состояние, так и процесс разрушения. Проведены оценки предела измельчения металлических порошков. Результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными методом атомной силовой микроскопии на порошках железа, измельченных с добавками поверхностно-активных веществ. Предложена схема формирования и развития наноструктуры и фазового состава частиц порошков, измельчаемых в шаровых мельницах в жидких органических средах, учитывающая особенности процесса, связанные с многократным высокоскоростным наклепом, высокотемпературными полигонизацией и перекристаллизацией и многократной перезакалкой в жидкой фазе.


4.
Механохимические проблемы синтеза титанатов

М. В. ВЛАСОВА1,2, J. G. GONZALEZ-RODRIGUEZ2, Н. Г. КАКАЗЕЙ1,2, А. В. РАГУЛЯ1, Т. В. ТОМИЛА1
1Институт проблем материаловедения НАН Украины,
ул. Кржижановского, 3, Киев 03142 (Украина)
E-mail: tomila@ipms.kiev.ua
2Centro de Investigaciones en Ingenieria y Ciencias Aplicadas UAEM,
Cuernavaca (Mexico)
E-mail: kakazey@hotmail.com
Страницы: 23-30

Аннотация >>
Представлен анализ тепловых процессов, протекающих при механической обработке (МО). Для МО систем ZnO и ZnO-TiO2 предложена двустадийная схема развития тепловых процессов и рассмотрена их роль в формировании дефектной структуры.


5.
Механохимическая технология получения борановых соединений и их применение

В. В. ВОЛКОВ, К. Г. МЯКИШЕВ
Институт неорганической химии СО РАН,
пр-т акад. Лаврентьева, 3, Новосибирск 630090
Страницы: 31-44

Аннотация >>
Обобщены результаты исследований механохимических реакций синтеза диборана (6) В2Н6 из М*ВН4 (M* = Li, Na, K) и галогенидов поливалентных металлов MXn аддуктов борана ВН3 с азотсодержащими органическими льюисовскими основаниями (L) типа L . ВН3, боразина Н3B3N3H3 из М*ВН4 и NH4Cl, тетрагидроборатов переходных металлов М(ВН4)n (M = Zr, Hf, U, Ti) из MXn и М*ВН4. Реакции выполнены в условиях механохимической активации смесей кристаллических реактантов в вакуумных шаровых мельницах в отсутствие растворителей. Применены ротационные и вибрационные механические активаторы. Перечисленные реакции могут служить основой для механохимических технологий. Рассмотрены технологические аспекты применения борановых соединений.


6.
Применение механохимических технологий в цеолитном катализе

А. В. ВОСМЕРИКОВ, Л. М. ВЕЛИЧКИНА, Л. Н. ВОСМЕРИКОВА, Л. Л. КОРОБИЦЫНА, Г. В. ИВАНОВ
Институт химии нефти СО РАН,
пр-т Академический, 3, Томск 634021
Е-mail: dmps@ipc.tsc.ru
Страницы: 45-52

Аннотация >>
Изучено влияние механохимической обработки на физико-химические и каталитические свойства цеолита в процессах облагораживания низкооктановой бензиновой фракции и ароматизации пропан-бутановой. Показано, что механохимическая обработка цеолита приводит к уменьшению степени его кристалличности, удельной поверхности и кислотности. В составе получаемых продуктов превращения прямогонной бензиновой фракции на обработанных катализаторах снижается концентрация ароматических углеводородов и повышается содержание алкенов, нафтенов и изоалканов, а также увеличивается выход целевого продукта. Выход ароматических углеводородов в процессе конверсии предельных углеводородов С34 на цеолитном катализаторе после его обработки в течение 12 ч увеличивается почти на 10 %, а его межрегенерационный пробег - в 1.5-2 раза.


7.
Твердофазные реакции в системе Fe-C при механическом сплавлении

Г. А. ДОРОФЕЕВ, Е. П. ЕЛСУКОВ, В. М. ФОМИН, Г. Н. КОНЫГИН, А. В. ЗАГАЙНОВ
Физико-технический институт Уральского отделения РАН,
ул. Кирова, 132, Ижевск 426001
E-mail: Yelsukov@fnms.fti.udmurtia.su
Страницы: 53-58

Аннотация >>
Методами рентгеновской дифракции и мёссбауэровской спектроскопии изучено поведение системы Fe(100 - x)C(x) при механическом сплавлении (МС) элементарных компонентов в интервале концентраций до x = 32. При x < 20 в конечном продукте МС обнаружена аморфная фаза, при x ≥ 20 – карбиды Fe3C и Fe7C3. На высокоуглеродистой композиции изучена кинетика твердофазных реакций. В процессе МС последовательно образуются аморфная фаза, цементит Fe3C и Fe7C3. Обсуждается механизм твердофазных реакций, включающий проникновение углерода по границам зерен железа, образование аморф-ной фазы Fe–C и карбидов в зависимости от состава исходной смеси и времени измельчения.


8.
Механическое сплавление бинарных систем Fe-M (M = C, Si, Ge, Sn): кинетика, термодинамика и механизм атомного перемешивания

Е. П. ЕЛСУКОВ, Г. А. ДОРОФЕЕВ
Физико-технический институт Уральского отделения РАН,
ул. Кирова, 132, Ижевск 426001
E-mail: Yelsukov@fnms.fti.udmurtia.su
Страницы: 59-68

Аннотация >>
Методами рентгеновской дифракции, мёссбауэровской спектроскопии, магнитных измерений и термодинамическим моделированием проведено изучение процессов механического сплавления в системах Fe-M (M = C, Si, Ge, Sn) при атомных соотношениях 68:32 и 75:25 и одинаковых условиях механической обработки. Установлены общие закономерности и отличия в механизмах и кинетике твердофазных реакций. Предложена микроскопическая модель механического сплавления в этих системах.


9.
Механическая активация как способ получения водорастворимых форм хитина и хитозана в твердой фазе

Г. Л. ИВАЩЕНКО1,3, Т. П. ШАХТШНЕЙДЕР2,3, В. В. БОЛДЫРЕВ2,3, Н. Г. БАЗАРНОВА1, А. В. ИВАНОВ4, О. Р. ГАРТМАН4
1Алтайский государственный университет,
пр-т Ленина, 61, Барнаул 656099
Е-mail: galina@solid.nsc.ru
2Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН,
ул. Кутателадзе, 18, Новосибирск 630128
3Научно-образовательный центр "Молекулярный дизайн и экологически безопасные технологии" при НГУ,
ул. Пирогова, 2, Новосибирск 630090
4Алтайский государственный медицинский университет,
ул. Ленина, 42, Барнаул 656099

Страницы: 69-76

Аннотация >>
Изучено влияние механической обработки на хитин и хитозан, выделенные из рачка-бокоплава Gammarus алтайский. Получены водорастворимые карбоксиметиловые эфиры хитина и хитозана в твердой фазе с использованием механохимической активации в планетарно-центробежной мельнице АГО-2 и в вибрационной мельнице SPEX 8000. Полученные образцы охарактеризованы с помощью ИК-спектров, определены содержание карбоксиметильных групп, молекулярные массы, растворимость в воде, относительная вязкость щелочных растворов.


10.
Механохимический метод синтеза перовскитных катализаторов La1-xCaxFeO3-0.5x для окислительных каталитических процессов

Л. А. ИСУПОВА, И. С. ЯКОВЛЕВА, С. В. ЦЫБУЛЯ, Г. Н. КРЮКОВА, Н. Н. БОЛДЫРЕВА, Г. М. АЛИКИНА,В. А. РОГОВ, А. А. ВЛАСОВ, В. А. САДЫКОВ
Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН,
пр-т акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090
E-mail: isupova@catalysis.nsk.su
Страницы: 77-88

Аннотация >>
С использованием методов РФА, БЭТ, ВИМС, ДР, ТПВ и ЭМ высокого разрешения выполнено исследование влияния времени механической обработки (МО) простых оксидов (La2O3, CaO, Fe2O3) и температуры последующего прокаливания на фазовый состав, реальную структуру и каталитические свойства в реакции окисления СО замещенных перовскитов La1-xCaxFeO3-0.5x (0 ≤ x ≤ 1). Показано, что фазовый состав и микроструктура образцов, приготовленных механохимическим методом, существенно отличаются от таковых для образцов керамической серии: в механохимической серии отсутствуют фаза Гринье La0.33Ca0.67FeO2.67 и микрогетерогенный твердый раствор La0.5Ca0.5FeO2.75. Независимо от времени МО образцы составов 0 < x < 1 являются двухфазными и состоят из фаз перовскита и браунмиллерита. Особенностью микроструктуры образцов механохимических серий (Тп < 1100 °C) является разупорядоченный характер стыковки микроблоков (областей) этих фаз. Увеличение температуры прокаливания и времени МО не приводят к росту количества трехкомпонентных оксидов и содержания в них кальция. Высказано предположение, что наблюдаемая при керамическом синтезе микроструктура образцов обусловлена распадом при охлаждении высокотемпературного (1100 °С) гомогенного раствора, в то время как при механохимическом синтезе за короткое время термообработки такой раствор не образуется. Обнаружена корреляция между максимальной плотностью межфазных и межблочных границ, наличием слабосвязанного кислорода и удельной каталитической активностью образцов в реакции окисления СО.


11.
Особенности наноизмельчения α-Al2O3 и ZrO2

Г. Р. КАРАГЕДОВ, Е. А. РЫЖИКОВ, С. С. ШАЦКАЯ
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН,
ул. Кутателадзе, 18, Новосибирск 630128
Е-mail: garik@solid.nsc.ru
Страницы: 89-98

Аннотация >>
Представлена схема, описывающая совокупность основных физико-химических процессов, протекающих при интенсивной механической обработке неорганических оксидов, как динамическое равновесие между измельчением и коалесценцией частиц. Многочисленные экспериментальные результаты по сверхтонкому измельчению α-Al2O3 и ZrO2 интерпретированы в рамках указанной схемы. Показано, каким образом ее использование оптимизирует путь решения конкретной практической задачи: либо получения тонкого и неагрегированного порошка Al2O3, либо проведения механохимической реакции получения стабилизированного ZrO2 для последующего создания керамических материалов. Обсуждены механизмы, ответственные за загрязнение обрабатываемых порошков материалом мелющих тел.


12.
Hard Magnetic Sm2-Fe17-Nx Compound by Mechanical Alloying

YOUNG-SOON KWON1, JIN-SOO MOON1, MYUNG-JIN SUK2 and CHUNG-HYO LEE3
1Research Center for Machine Parts and Materials Processing, University of Ulsan,
Ulsan 680-749 (South Korea)
E-mail: yskwon@mail.ulsan.ac.kr
2Dept. of Metallurgical Engineering, Samchok National University,
Samchok 245-080 (South Korea)
3Dept. of Advanced Materials Science & Engineering, Mokpo National University,
Muan 534-729 (South Korea)

Страницы: 99-102

Аннотация >>
In the present work, mechanical alloying technique was applied to prepare hard magnetic Sm2Fe17Nx powders. Starting from pure Fe and Sm powders, the formation process of hard magnetic Sm2Fe17Nx phase by mechanical alloying and subsequent solid-gas reaction was studied. At as milled condition powders were found to consist of Sm-Fe amorphous and a-Fe phases in all compositions of SmxFe100-x (x = 11, 13, 15, 17). The effects of starting composition on the formation of Sm2Fe17 intermetallic compound was investigated by heat treatment of mechanically alloyed powders. When Sm content was 15 at. %, heat-treated powders consisted of nearly Sm2Fe17 single phase. For preparation of hard magnetic Sm2Fe17Nx powders, additional nitriding treatment was performed under N2 gas flow at 450 °C. The increase in the coercivity was proportional to the nitrogen content, which increased drastically at first and then increased gradually as the nitriding time was extended to 3 h.


13.
Перекрестные эффекты в ходе твердофазных превращений

А. Г. КНЯЗЕВА
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН,
пр-т Академический, 2/1,Томск 634021
E-mail: anna@ispms.tsc.ru
Страницы: 103-110

Аннотация >>
В рамках термодинамики необратимых процессов проведен анализ некоторых перекрестных эффектов, сопровождающих твердофазные превращения. Твердофазные системы, способные к химическим превращениям, относятся к сложным термодинамическим системам, состояние которых, отличное от равновесного, может быть описано с помощью введения дополнительных термодинамических параметров. Число и способы описания дополнительных параметров могут быть различными, что зависит от кон-кретной физико-химической ситуации и требуемой детальности ее описания. Многие перекрестные эффекты, обсуждаемые в ходе термодинамического анализа, известны из эксперимента, даже если это не оговаривается специально. В механике сплошной среды известны частные модели, учитывающие различные перекрест-ные эффекты. Приведены примеры, иллюстрирующие принципиальную роль связанности различных явлений, что необходимо учитывать при математическом описании твердофазных превращений.


14.
Диффузионная проницаемость и механические свойства объемных наноструктурных материалов, полученных воздействием интенсивной пластической деформации

Ю. Р. КОЛОБОВ, Г. П. ГРАБОВЕЦКАЯ, К. В. ИВАНОВ, М. Б. ИВАНОВ
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН,
пр-т Академический, 2/1, Томск 634021
E-mail: kolobovispms@mail.tomsknet.ru
Страницы: 111-118

Аннотация >>
Исследованы термостабильность структуры, диффузионная проницаемость и особенности механических свойств наноструктурных меди, никеля и композита Cu-Al203 (массовая доля 0.5 %). На примере наноструктурного никеля изучено влияние состояния границ зерен на диффузионную проницаемость металлических материалов в наноструктурном состоянии. Рaссмотрена роль дисперсного упрочнения в стабилизации наноструктуры и ее свойств при ползучести, в том числе в условиях воздействия зернограничных диффузионных потоков атомов примеси из внешней среды.


15.
Влияние износа измельчающих тел на результаты механического сплавления смесей порошков Fe и Si(C)

Г. Н. КОНЫГИН1, N. ŠTEVULOVА2, Г. А. ДОРОФЕЕВ1, Е. П. ЕЛСУКОВ1
1Физико-технический институт Уральского отделения РАН,
ул. Кирова, 132, Ижевск 426001
E-mail: Konygin@fnms.fti.udmurtia.su
2Institute of Geotechnics Slovak Academy of Sciences,
Watsonova, 45, Košice 04353 (Slovakia)
Страницы: 119-126

Аннотация >>
Методами мёссбауэровской спектроскопии, рентгеновской дифракции и гравиметрических измерений проведены исследования взаимодействия образца и продуктов износа измельчающих тел, изготовленных из нержавеющей стали, карбида вольфрама и упрочненной шарикоподшипниковой стали ШХ15. Установлено, что при прочих равных условиях наиболее износостойкой и менее склонной принимать участие в процессе механического сплавления является сталь ШХ15. Показано, что при выборе материалов измельчающих тел для исследования процессов механического сплавления необходимо принимать во внимание условие получения достоверной информации: увеличение массы исследуемой смеси в процессе механической обработки не должно превышать 10 %.


16.
Использование механической активации при создании перезаряжаемых литиевых аккумуляторов

Н. В. КОСОВА1, Е. Т. ДЕВЯТКИНА1, В. Ф. АНУФРИЕНКО2, Н. Т. ВАСЕНИН1, С. В. ВОСЕЛЬ3, Т. В. ЛАРИНА2
1Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН,
ул. Кутателадзе, 18, Новосибирск 630128
Е-mail: kosova@solid.nsk.su
2Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН,
пр-т акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090
3Институт минералогии и петрографии СО РАН,
пр-т акад. Коптюга, 3, Новосибирск 630090
Страницы: 127-134

Аннотация >>
Механическая активация (МА) в высокоэнергетических планетарных активаторах использована для приготовления дисперсных и разупорядоченных катодных (LiMn2O4, LiCoO2 и Li1+xV3O8) и анодных (Li4Ti5O12) материалов, а также твердых оксидных электролитов (La0.67-xLi3xTiO3) для перезаряжаемых литиевых аккумуляторов. Исследовано влияние различных факторов, включая механические и структурные свойства исходных реагентов, степень окисления ионов переходных металлов и др., на процесс механохимического синтеза. Особенности кристаллической и электронной структуры синтезированных соединений изучены различными методами в сравнении с материалами, полученными традиционным керамическим методом.


17.
Скоростной синтез наноструктурированного тетрагонального оксида циркония в механохимическом аппарате

П. Н. КУЗНЕЦОВ, Л. И. КУЗНЕЦОВА, А. М. ЖИЖАЕВ
Институт химии и химической технологии СО РАН,
ул. К. Маркса, 42, Красноярск 660049
E-mail: kuzpn@krsk.infotel.ru
Страницы: 135-142

Аннотация >>
Осуществлен скоростной синтез нанокристаллического оксида циркония тетрагональной модификации путем активации аморфного гидроксида циркония в механохимическом аппарате. Предварительная кратковременная механическая обработка гидроксида позволяет также значительно (на 150-200 °С) снизить температуру последующей термической кристаллизации в тетрагональную форму оксида.


18.
Строение поверхностных слоев и коррозионная устойчивость высокодисперсного железа, полученного механическим измельчением в органических средах

С. Ф. ЛОМАЕВА, А. М. ДОРФМАН, А. М. ЛЯХОВИЧ, Н. В. ИВАНОВ, А. B. СЮГАЕВ
Физико-технический институт Уральского отделения РАН,
ул. Кирова, 132, Ижевск 426001,
E-mail:povst@uds.fti.udmurtia.su
Страницы: 143-150

Аннотация >>
Исследована коррозионная устойчивость высокодисперсных порошков железа, полученных измельчением в среде гептана и гептана с добавкой ПАВ (олеиновой кислоты), в 0.85 % растворе NaCl при температуре 37 °С. Показано, что коррозионная устойчивость повышается с увеличением времени измельчения и в присутствии ПАВ, несмотря на увеличение дисперсности порошков. Повышение коррозионной устойчивости связано с формированием на поверхности тонкого (до 10 нм) защитного поверхностного слоя, содержащего графитоподобные и оксидные слои, а также комплексные органические соединения. Состав и строение этих слоев зависят от времени измельчения порошков и присутствия ПАВ.


19.
Применение механохимии в реакциях гидрометаллирования

А. И. ЛУКАШЕВИЧ, В. В. МОЛЧАНОВ, В. В. ГОЙДИН, Р. А. БУЯНОВ, Г. А. ТОЛСТИКОВ
Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН,
пр-т акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090,
Е-mail: toshik@yandex.ru
Страницы: 151-154

Аннотация >>
Разработаны механохимический метод получения активного алюминия и методика получения алюминийорганических производных ненасыщенных углеводородов. Впервые показана возможность проведения гидроалюминирования в условиях механохимической активации. Синтезирован бутиллитий по реакции смеси бутенов с гидридом лития в условиях механохимической активации.


20.
Structural Changes of ZnO - Cr2O3 System during Mechanical Activation and Their Influence on the Spinel Synthesis

ZORICA V. MARINKOVIC1, TATJANA V. SRECKOVIC1, IREANA PETROVIC-PRELEVIC2 and MOMCILO M. RISTIC3
1Center for Multidisciplinary Studies, University of Belgrade,
Kneza Viseslava 1a, Belgrade 11000
2Faculty of Mining and Geology, University of Belgrade,
Kneza Viseslava 1a, Belgrade 11000
3Serbian Academy of Sciences and Arts,
Kneza Viseslava 1a, Belgrade 11000
E-mail: mzorica@mi.sanu.ac.yu,Yugoslavia
Страницы: 155-160

Аннотация >>
An equimolar ZnO and Cr2O3 powder mixture was mechanically activated by grinding using a high-energy vibrational mill for 0-180 min. Structural changes of the material that occur during mechanical treatment were analyzed using the surface characterization method (specific surface area, and based on the latter the calculated mean particle size) and X-ray diffraction line broadening theory. The characteristic temperatures within in the temperature range of 20-1100 °C that is the consequence of a solid state reaction were determined using differential thermal analysis. Evolution of the phase composition of the solid state reaction between zinc oxide and chromium oxide was followed using X-ray analysis of samples isothermally sintered at 900 °C for 15, 60, 120 and 240 min.


21.
Возможный механизм передачи энергии механическим ударом

И. А. МАССАЛИМОВ
Институт механики Уфимского научного центра РАН,
ул. К. Маркса, 12, Уфа 450000, E-mail: ismail@bashnet.ru
Страницы: 161-164

Аннотация >>
Изучено явление механического удара с целью определения реакции твердого тела на интенсивные механические воздействия. Процесс удара рассматривается как резкое одновременное изменение скоростей всех атомов соударяющейся частицы. Исследованы вероятность возбуждения кристаллической решетки и условия появления структурных несовершенств в рамках предложенного подхода. Проведены расчеты для кубических одноатомных кристаллов германия, кремния и алмаза.


22.
Влияние механической обработки на структуру пероксида бария

И. А. МАССАЛИМОВ1, А. Р. КИЛЬМАМЕТОВ2
1Институт механики Уфимского научного центра РАН,
ул. К. Маркса, 12, Уфа 450000, E- mail: ismail@bashnet.ru
2Институт перспективных материалов, УГАТУ,
ул. К. Маркса, 12, Уфа 450000
Страницы: 165-170

Аннотация >>
Представлены результаты структурных исследований образцов BaO2, подвергнутых интенсивной механической обработке в дезинтеграторе. Результаты рентгеновских исследований показали существенное уширение и сдвиг рентгеновских пиков на определенной стадии механической обработки. Высказаны предположения относительно причин скачкообразного изменения параметров элементарной ячейки и уширения отдельных рентгеновских линий. Установлена корреляция между структурной неустойчивостью и растворимостью BaO2.


23.
Растворимость механически активированной серы

И. А. МАССАЛИМОВ1, М. С. КИРЕЕВА2, А. Р. КИЛЬМАМЕТОВ3, Н. Х. КАРИМОВ4
1Институт механики Уфимского научного центра РАН,
ул. К. Маркса, 12, Уфа 450000, E-mail: ismail@bashnet.ru
2НИИРЕАКТИВ, ул. Ульяновых, 75, Уфа 450029
3Институт перспективных материалов, УГАТУ,
ул. К. Маркса ,12, Уфа 450000
4Уфимский государственный нефтяной технический университет
ул. Космонавтов, 12, Уфа 450062
Страницы: 171-174

Аннотация >>
Исследована растворимость механически активированной элементной серы в водных растворах щелочных и щелочноземельных металлов. Установлено, что использование механически активированной серы позволяет улучшить условия синтеза полисульфидов щелочных и щелочноземельных металлов в водных растворах и получать продукты, пригодные для применения в лесном и сельском хозяйстве.


24.
Механохимические реакции в условиях высокого давления газовой фазы

В. В. МОЛЧАНОВ1, В. В. ГОЙДИН1, Р. А. БУЯНОВ1, А. В. ТКАЧЕВ2, А. И. ЛУКАШЕВИЧ1
1Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН,
пр-т акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090, E-mail: molchanov@catalysis.nsk.su
2Новосибирский институт органической химии имени Н. Н. Ворожцова СО РАН,
пр-т акад. Лаврентьева, 9, Новосибирск 630090
Страницы: 175-184

Аннотация >>
На многочисленных примерах показано, что проведение механохимических реакций при повышенном давлении газовой среды позволяет синтезировать новые соединения, селективно проводить каталитические реакции в твердой фазе, находить новые, более эффективные пути проведения реакций как неорганического, так и тонкого органического синтеза. При давлении водорода 2-10 МПа синтезированы гидриды магния и интерметаллических соединений, в том числе неизвестный ранее гидрид магниево-медного интерметаллида. При повышенном давлении кислорода из низших оксидов марганца образуется активный диоксид марганца - эффективный окислитель для процессов тонкого органического синтеза. Проведены каталитические реакции в условиях механической активации при повышенном давлении водорода, кислорода, аммиака. Гидрирование в твердой фазе целого ряда органических соединений позволяет селективно восстанавливать функциональные группы и ненасыщенные связи. Проведены реакции гидродехлорирования токсичных хлорароматических соединений, в том числе полная деструкция 1,2,3,4-тетрахлордибензо-n-диоксина. При повышенном давлении кислорода проведены окислительные превращения урсоловой кислоты. При повышенном давлении аммиака получен амид урсоловой кислоты. В условиях повышенных температуры и давления водорода проведены реакции гидроалюминирования гептена-1 и дигидромирцена с образованием соответствующих алюмопроизводных R3Al.


25.
Механохимический синтез танталатов редкоземельных металлов

В. В. МОЛЧАНОВ1, М. Г. ЗУЕВ2, С. В. БОГДАНОВ1
1Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН,
пр-т акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090,
E-mail: molchanov@catalysis.nsk.su
2Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН,
ул. Первомайская, 91, Екатеринбург 620219
Страницы: 185-190

Аннотация >>
Проведено исследование фазового состава в системах Y2O3-Ta2O5 и La2O3-Ta2O5 при механохимической активации и последующей термообработке. В системе Y2O3-Ta2O5 взаимодействие компонентов наблюдается уже при механохимической активации. Нагревание активированных смесей приводит к образованию ортотанталатов иттрия и лантана. Температура и время полного взаимодействия компонентов существенно меньше, чем при традиционном керамическом методе. Разработан новый удобный метод синтеза танталатов редкоземельных металлов.


26.
Структурные и морфологические превращения в системе цирконий - графит, вызванные механической активацией в потоке водорода

О. С. МОРОЗОВА1, CH. BORCHERS2, А. В. ЛЕОНОВ3
1Институт химической физики имени Н. Н. Семенова РАН,
ул. Косыгина, 4, Москва 117334, E-mail: om@polymer.chph.ras.ru
2Institute of Material Physic of the University of Goettingen,
Hosрital Str. 3-7, D-37073 Goettingen (Germany)
3Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова,
Воробьевы горы, Москва 119899
Страницы: 191-198

Аннотация >>
Изучено влияние механической активации на систему цирконий - графит - водород с применением рентгенофазового анализа, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии и кинетических методов. Механическая активация проводилась в вибромельнице с проточным барабаном в потоке водорода. Показано, что механохимические превращения можно разделить на две стадии: 1) формирование тетрагональной фазы гидрида циркония ε-ZrHx (х = 1.8-2); 2) диссоциация и распад этой фазы на металлический цирконий и фазы гидрида циркония с меньшим содержанием водорода. Переход от одной стадии к другой связан с существенным изменением в морфологии образца. На первой стадии формируется рыхлый высокодисперсный "композитный" материал, в углеродных частицах которого распределены кластеры и микрокристаллы цирконийсодержащей фазы (2-30 нм). На второй стадии частицы материала слипаются в плотные более крупные образования с высокой концентрацией микроискажений, а затем трансформируются в лентоподобные частицы, содержащие частично кристаллизованные включения цирконийсодержащей фазы. Углерод играет важнейшую роль в этих превращениях. Однако фазы карбида и карбогидрида циркония не обнаружены в твердых продуктах превращения.


27.
Влияние механической активации на высокотемпературный синтез и фазообразование низкокалорийных интерметаллических соединений

Ю. С. НАЙБОРОДЕНКО, Н. Г. КАСАЦКИЙ, Е. Г. СЕРГЕЕВА, О. К. ЛЕПАКОВА
Отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН,
пр-т Академический, 10/3, Томск 634021,
E-mail: maks@fisman.tomsk.su
Страницы: 199-204

Аннотация >>
Исследовано влияние механической активации на высокотемпературный синтез в режиме теплового взрыва в системах Fe-Ti, Fe-Al. Показано, что предварительная механическая активация металлических систем обеспечивает снижение температуры, при которой реализуется режим теплового взрыва. Уровень снижения критической температуры зависит от состава смеси и времени активации. Показано, что механическое сплавление, сопровождаемое фазообразованием, способствует контактному плавлению при синтезе, приводящему к появлению эвтектической жидкой фазы. Исследованы фазовый состав и структура синтезированных продуктов.


28.
Влияние механической активации на процессы синтеза и магнитные свойства гексагональных ферримагнетиков

Е. П. НАЙДЕН1, В. И. ИТИН2, О. Н. ТЕРЕХОВА2, В. Ю. КРЕСЛИН1
1Сибирский физико-технический институт при Томском университете,
пл. Новособорная, 1, Томск 634050
2Отдел структурной макрокинетики СО РАН,
пр-т Академический, 10/3, Томск 634055
Страницы: 205-212

Аннотация >>
Исследовано влияние механохимической обработки на режим синтеза и основные магнитные свойства оксидных гексагональных ферримагнетиков структурного типа W. Показано, что при механической активации продуктов предварительного обжига оптимальная температура синтеза снижается более чем на 100 °С. Обсуждаются механизмы изменения магнитных характеристик: намагниченности насыщения и поля магнитной анизотропии.


29.
The Influence of Mechanical Activation of ZnO and SnO2 Powder Mixtures on the Obtaining of Zinc Stannate Ceramics

NАTASA S. NIKOLIC1, TATJANA V. SRECKOVIC2 and MOMCILO M. RISTIC3
1Institute of Technical Sciences of SASA, Knez-Mihailova 35/IV, Belgrade 11000,
2Center for Multidisciplinary Studies, University of Belgrade, Kneza Viseslava 1A, Belgrade 11000
3Serbian Academy of Sciences and Arts,
Knez-Mihailova 35, Belgrade 11000, Yugoslavia
E-mail: natali@itn.sanu.ac.yu
Страницы: 213-217

Аннотация >>
Zinc stannate ceramics has characteristic electrical properties widely used in fabrication of various types of sensors. It is well known that the properties of materials are mostly preparation-dependent and that the structure of ceramic sensor material should be porous. That is just one of the problems that has to be solved, along with the basic one - the obtaining of specific chemical compound, zinc stannate. The subject of this work is the influence of mechanical activation on solid state chemical reaction, e. g., the formation of porous zinc stannate ceramics during different thermal treatments of compact samples obtained from ZnO and SnO2 powder mixtures activated for various times. Mixture of ZnO and SnO2 powders (molar ratio 2 : 1) was ac-tivated by milling in a vibratory mill with a continual regime in air, for different time periods. The shrinkage behaviour of samples during heating was followed by sensitive dilatometer. X-ray powder diffraction analysis of activated powders and thermally treated samples and SEM analysis were also performed. The main conclusion of the performed analyses is that porous, fine-grained zinc stannate ceramics could be obtained for certain time of activation at much lower temperatures than the ones reported in the literature, with simultaneous acceleration of the chemical reaction.


30.
Влияние механической активации металлических порошков на их реакционную способность и свойства плазменных покрытий

В. А. ПОЛУБОЯРОВ1, А. Е. ЛАПИН1, З. А. КОРОТАЕВА1, А. Н. ЧЕРЕПАНОВ2, О. П. СОЛОНЕНКО2, Н. С. КОБОТАЕВА3, Е. Е. СИРОТКИНА3, М. А. КОРЧАГИН1
1Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, ул. Кутателадзе, 18, Новосибирск 630128,
E-mail: sanych@solid.nsk.su
2Институт теоретической и прикладной механики СО РАН,
ул. Институтская, 4/1, Новосибирск 630090, E-mail: popov@itam.nsk.ru
3Институт химии нефти СО РАН,
пр-т Академический, 3, Томск 634021, E-mail: see@ipc.tsc.ru
Страницы: 219-226

Аннотация >>
Исследовано влияние предварительной механической обработки порошка меди на качество покрытий, полученных плазменным напылением, показано существенное улучшение их внутренней структуры и прочностных свойств. Установлено, что удельный тепловой эффект взаимодействия механически обработанного порошка меди с уксусной кислотой возрастает при механической обработке в течение 15 мин, вероятно, за счет накопления дефектов в объеме металла, после чего происходит их релаксация. Показано, что химическая активность механически активированных порошков металлической меди и порошков меди, полученных методом электрического взрыва проволочек, коррелирует с межплоскостными расстояниями между плоскостями с индексами Миллера (111).


31.
Возможности и перспективы механохимического синтеза высокодисперсных каркасных фосфатов циркония

В. А. САДЫКОВ1, С. Н. ПАВЛОВА1, М. В. ЧАЙКИНА2, Г. В. ЗАБОЛОТНАЯ1, Р. И. МАКСИМОВСКАЯ1, С. В. ЦЫБУЛЯ1, Е. Б. БУРГИНА1, В. И. ЗАЙКОВСКИЙ1, Г. С. ЛИТВАК1, Ю. В. ФРОЛОВА3, Д. И. КОЧУБЕЙ1, В. В. КРИВЕНЦОВ1, Е. А. ПАУКШТИС1, В. Н. КОЛОМИЙЧУК1, В. П. ИВАНОВ1, В. Ф. АНУФРИЕНКО1, Н. Н. БОЛДЫРЕВА1, Н. Н. КУЗНЕЦОВА4, В. В. ЛУНИН4, D. АGRАWAL5, R. ROY5
1Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН,
пр-т акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090, Е-mail: sadykov@catalysis.nsk.su
2Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН,
ул. Кутателадзе, 18, Новосибирск 630128, Е-mail: chaikina@solid.nsc.ru
3Новосибирский государственный университет, ул. Пирогова, 1, Новосибирск 630090
4Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова,
Воробьевы горы, Москва 119899
5Pennsylvania State University, 102 Materials Research Laboratory,
University Park, PA 16802 -4801 (USA)
Страницы: 227-236

Аннотация >>
Обобщены результаты систематического исследования закономерностей синтеза высокодисперсных каркасных фосфатов циркония с использованием метода механохимической активации (МА) смеси твердых солей с последующей гидротермальной обработкой (ГО) механоактивированных смесей в присутствии поверхностно-активных веществ, сушкой и прокаливанием. Для изучения генезиса этих комплексных систем, содержащих различные стабилизирующие и модифицирующие катионы и анионы, были применены современные физические методы: РФА, МУР, ПЭМ, EXAFS, ИКС, ВИМС, ЭСДО.Локальная структура зародышей фосфатов циркония, возникающих в продуктах МА, и пространственное распределение вводимых катионов в пределах этих наночастиц сильно зависят от состава исходных реагентов, которые определяют направление кислотно-основных взаимодействий в активируемой смеси. Это в свою очередь приводит к реализации различных механизмов кристаллизации высокодисперсных каркасных фосфатов циркония при ГО: либо путем растворения-переосаждения, либо ориентированной стыковкой первичных частиц. Факторы, определяющие структурный тип, термическую стабильность, поверхностный состав и растворимость кристаллических каркасных фосфатов циркония, приготовленных посредством МА, изучены и проанализированы в зависимости от состава и генезиса этих систем.


32.
Distribution of Ligand Field Strength. Generation by Mechanical Stressing, Its Consequences and Technical Application

MAMORU SENNA
Faculty of Science and Technology, Keio University,
Hiyoshi, Yokohama, 223-8522 (Japan), E-mail: senna@applc.keio.ac.jp
Страницы: 237-244

Аннотация >>
Deformed molecules exhibit anomaly in various aspects. Mechanical stressing, being anisotropic in nature, on the molecular crystals inevitably brings about quenched deformation of constituent molecules. When we deal with coordination compounds, deformation of the molecule results in disproportionation of ligands to change them into asymmetric, and hence develops distribution of ligand field strength. Consequences of introducing such asymmetry are very diverse. Gradual spin crossover and substitution of ligands by counter ions are only a few examples. Solid state ligand exchange is particularly of importance, since this opens up a new way for synthesizing various coordination compounds using neither solvents nor catalysts. Evidences of distribution of ligand field strength are shown for ferrous coordination compounds. Subsequently, application to the synthesis of some ferrous pyridyl compounds is demonstrated.


33.
Механохимическая активация и спекание вольфрама и его смесей с медью и никелем

А. Н. СТРЕЛЕЦКИЙ1, В. К. ПОРТНОЙ2, А. В. ЛЕОНОВ2, А. Б. БОРУНОВА1, П. Ф. ПШЕЧЕНКОВ3, И. О. ЛЕЙПУНСКИЙ3, Н. Г. БЕРЕЗКИНА3, П. Ю. БУТЯГИН1
1Институт химической физики имени Н. Н. Семенова РАН,
ул. Косыгина, 4, Москва 117977,E-mail: str@center.chph.ras.ru
2Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова,
Воробьевы горы, Москва, 119899
3Институт энергетических проблем химической физики РАН,
Ленинский пр-т, 38, Москва 117829
Страницы: 245-254

Аннотация >>
Рассмотрены процессы дефектообразования и активации спекания при механохимической обработке порошка вольфрама и его смесей с медью и никелем. Механохимическая активация в высокоэнергонапряженных мельницах сопровождается уменьшением размеров областей когерентного рассеивания (до 10 нм), накоплением микродеформаций (до 0.2-0.3 %) и увеличением параметра решетки вольфрама, а также глубоким перемешиванием компонентов. Кроме того, система загрязняется примесями железа. Проанализированы химические превращения при отжиге образцов с различной дозой механической обработки. Использование механохимической активации позволило получить хорошо спеченные W/Ni/Cu сплавы при отжиге в отсутствие водорода (плотность до 16 г/см3 и твердость по Виккерсу до 550 кг/мм2). Установлены оптимальная доза механохимической активации (10-15 кДж/г) и режим прессования порошков. Выявлено влияние примесей железа на твердость спеченных таблеток.


34.
Феноменологическое описание реакций горения термитных составов в механохимических реакторах на примере синтеза сульфидов металлов

Ф. Х. УРАКАЕВ1,3, L. TAKACS2, V. SOIKA2, В. С. ШЕВЧЕНКО3, А. П. ЧУПАХИН1, В. В. БОЛДЫРЕВ 1,4
1Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 2, Новосибирск 630090, E-mail: urakaev@uiggm.nsc.ru
2Department of Physics, University of Maryland, Baltimore County,
Baltimore, Maryland 21250 (USA)
3Институт минералогии и петрографии СО РАН, пр-т акад. Коптюга, 3, Новосибирск 630090
4Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, ул. Кутателадзе, 18, Новосибирск 630128
Страницы: 255-259

Аннотация >>
Проведено исследование механически стимулированных самораспространяющихся реакций (МСР) для различных условий механической активации системы Zn-Sn-S с применением мельницы SPEX 8000. Обобщены как имеющиеся, так и впервые публикуемые экспериментальные результаты с акцентом на определение индукционного периода, предшествующего зажиганию горения экзотермической реакции. Представлены обнаруженные особенности и некоторые гипотезы о механизме МСР.