Обсуждается влияние ошибок исходных данных, необходимых для предсказания условий устойчивости работы твердотопливного ракетного двигателя, на точность прогноза границы устойчивости. Показано, что в связи с резонансной зависимостью отклика нестационарного горения от частоты гармонически меняющегося давления малые вариации характеристик стационарного режима горения пороха приводят к большим изменениям нестационарного отклика. На примере простейшей задачи акустической неустойчивости двигателя исследована связь ошибок измерения исходных данных с точностью прогноза устойчивости. Подчеркивается, что при современной точности измерений параметров стационарного режима горения пороха прогноз устойчивости двигателя при некоторых реальных условиях его работы практически невозможен.
Результаты экспериментальных измерений скоростей горения и температур горящей поверхности, полученные для нитраминсодержащих порохов и октогена при различных давлениях и начальных температурах, использованы для нахождения чувствительностей скорости горения и температуры поверхности по давлению и температуре и для определения критериев устойчивости горения. Показана справедливость одномерного и квазистационарного подходов. На основе полученных данных вычислены функции отклика скорости горения на акустические пульсации давления. Оценки ошибок вычислений показывают, что сглаживание экспериментальных зависимостей для скоростей горения и температур поверхности позволяет получить функции отклика с приемлемыми по величине ошибками. Учтено влияние расплавленного слоя на поверхности горящего октогена на критерии устойчивости и функции отклика октогена. Установлено, что введение октогена в состав баллиститных порохов с катализатором значительно уменьшает амплитуды функций отклика. Изучено влияние состава порохов на эти функции.
Н. В. Косова1, Е. Т. Девяткина2, А. Б. Слободюк3 1 Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН, kosova@solid.nsc.ru 2 Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН 3 Институт химии Дальневосточного отделения РАН
Ключевые слова: механическая активация, литий-ионные аккумуляторы, катодные материалы LiNi1-yCoyO2, Li MAS ЯМР, циклирование
Страницы: 141-149
Реализован сухой, безотходный и энергосберегающий синтез катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов на основе твердых растворов состава LiNi1 - yCoyO2 (y = 0.2, 0.4, 0.6, 0.8). В качестве исходных реагентов использованы двойные гидроксиды никеля и кобальта, а также безводные оксиды никеля и кобальта в смеси с гидроксидом лития. Показано, что независимо от исходных реагентов образцы характеризуются высокой дисперсностью, фазовой однородностью и индицируются в пространственной группе R3m. С увеличением содержания никеля параметры решетки а и с возрастают; наблюдается хорошее соответствие правилу Вегарда для твердых растворов в системе LiNiO2-LiCoO2. При этом полосы в ИК-спектре сдвигаются в сторону меньших частот в результате уменьшения ковалентности в слое (Ni1 - yCoyO2)2. 6,7Li ЯМР-спектры содержат две компоненты, которые сдвинуты как в положительную, так и в отрицательную область, и свидетельствуют о взаимодействии ионов лития с ионами Ni3+, находящимися в первой и второй координационной сферах. Анализ тонкой структуры второй компоненты MAS-спектров, находящейся вблизи 0 м.д., показал, что ионы никеля в слоях Ni1 - yCoyO2 распределены неравномерно при 0.6 (1 - y) 0.8. Такое отклонение от случайного распределения Ni/Co носит узколокальный характер и не фиксируется методом РФА, но оказывает влияние на электрохимические свойства катодных материалов.
Е. Н. Нигматулина1, Э. В. Сокол1, Н. В. Максимова1, А. Ю. Чиглинцев2, Я. Л. Лукьянов3 1Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии Сибирского отделения РАН, проспект Академика Коптюга, 3,
Новосибирск 630090 (Россия), E-mail: sokol@uiggm.nsc.ru
26-я клиническая больница, ул. Румянцева, Челябинск 450048 (Россия)
3Институт гидродинамики Сибирского отделения РАН,
проспект Академика Лаврентьева, 15, Новосибирск 630090 (Россия)
Страницы: 67-81
Изучена коллекция из 123 почечных камней, извлеченных у пациентов, проживающих на территории Южного и Среднего Урала. Дана подробная фазово-морфологическая характеристика шести наиболее распространенных минералогических типов уролитов. Большинство исследованных образцов представляют собой зональные образования, характеризующиеся определенной последовательностью чередования или смены минеральных зон. Информация о количественных соотношениях минеральных фаз в конкрементах впервые представлена в виде условных формул, подобных кристаллохимическим формулам минералов. Комплексное использование современных аналитических методов (рентгенофазового анализа, ИК-спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии и двух методов рентгеноспектрального микроанализа – энергодисперсионного и электронно-зондового) позволило получить принципиально новую информацию об особенностях внутреннего строения, микроморфологии и химического состава минералов, слагающих уролиты.
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.).
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
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.
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
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.
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
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.
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
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.
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
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.
