Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание энергонасыщенных нанокомпозитов Al/MoO3 механохимическим методом

ФИО: Сивак М.В.

Направление: Современные материалы и технологии их создания (У.М.Н.И.К.)

Научный руководитель: д.х.н. Стрелецкий А.Н.

Институт: Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Академическая группа: аспирант ИХФ РАН 2012

Ранее, методом механической активации (МА) были приготовлены нанокомпозиты вида «Металл+Окислитель» (Металл – Al, Mg, Si и т.д., Окислитель – Fe2O3, MoO3 и др.), обладающие исключительно высокой химической активностью (высокой скоростью взаимодействия между компонентами и с молекулами окружающей среды), и имеющие широкие перспективы различных приложений. Для целенаправленного развития предложенного метода и разработки новых активных композиций необходимо понять, какие дефекты, создаваемые МА, играют главную роль в процессах инициирования реакций, какая стадия реакции является лимитирующей, какова наиболее оптимальна методика приготовления нанокомпозитов.

До настоящего времени не предложено оптимального способа предварительной активации оксида в МА нанокомпозитах. Не определены ключевые параметры, которыми должны обладать композиты (особенно окислитель) для заданной химической активности, стабильности и т.д. Планируется оптимизировать и запатентовать оптимальный способ приготовления композитов с заданными свойствами.

Механохимические нанокомпозиты Al/MoO3 представляют интерес в качестве перспективных энергетических материалов для новых инициирующих и зажигательных составов с повышенными требованиями по скорости энерговыделения. При сгорании (взрыве) нанокомпозита выделяется большое количество теплоты (более 1000 ккал/кг), реакция может протекать в квазидетанационном режиме (скорость реакции до 1500 м/с).

Данным набором свойств (сверхвысокое энерговыделение и скорость реакции) обладают только энергонасыщенные нанокомпозиты. Механохимические энергонасыщенные нанокомпозиты Al/MoO3 имеют низкую стоимость компонентов (Al и MoO3).

Механохимический метод позволяет варьировать в широком диапазоне свойства композита (температура инициирования реакции, чувствительность, скорость реакции и др.) путем изменения дозы активации и других параметров. На рисунке 1 представлена зависимость концентрации парамагнитных центров в оксиде молибдена от степени микродеформации кристаллической решетки. При производстве композитов другими методами (золь-гель, УЗ и др.) нельзя столь сильно влиять на дефектную структуру компонентов композита, его химическую активность.

Рисунок 1 – Зависимость концентрации ПМЦ от степени микродеформации кристаллической решетки МоО3