авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Кавитационный синтез наноструктурированного углеродного материала

На правах рукописи

СТЕБЕЛЕВА

Олеся Павловна

КАВИТАЦИОННЫЙ СИНТЕЗ

НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО УГЛЕРОДНОГО

МАТЕРИАЛА

05.16.06 – порошковая металлургия и композиционные материалы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Красноярск – 2011

Работа выполнена на кафедре Теплотехники и гидрогазодинамики ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Кулагин Владимир Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент Чиганова Галина Александровна доктор технических наук, профессор Чурилов Григорий Николаевич

Ведущая организация: Специальное конструкторско-технологическое бюро «Наука» КНЦ СО РАН (Красноярск)

Защита диссертации состоится 8.12.2011 года в 14-00 часов в ауд. УЛК 115 на заседании диссертационного совета Д 212.099.19 при Сибирском федеральном университете по адресу: 660074, г. Красноярск, ул. Киренского, 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского федерального университета

Автореферат разослан 8.11.2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета В. Е. Редькин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы определяется необходимостью получения и использования, новых углеродных наноструктурных композиций и материалов с нетривиальными физико-механическими свойствами для реализации новых возможностей, обусловленных современными тенденциями раз вития науки и техники, а также усовершенствования методов и средств их синтеза.

Разработке и применению технологий синтеза углеродных наноматериалов посвяще ны труды П. Н. Дьячкова, Кеннет и Стефен Деффейс, А. И. Лямкина, А. М. Ставера, Г. А. Чигановой, Г. Н. Чурилова и многих других исследователей и практиков. Существую щие технологии получения углеродных наноматериалов сложны, энергозатратны, являются дорогостоящими в производственном цикле, что составляет важную задачу для экономики страны, заключающуюся в производстве и использовании новых наноструктурных компози ций и материалов с учетом повышения эффективности методов их получения.

В этой связи целесообразно использование наукоемких технологий, в частности, эф фектов кавитационной технологии, достаточно легко реализуемой, энергоэффективной и в ряде случаев не имеющей альтернативы.

Технологическое применение эффектов кавитации, а также описание оборудования для кавитационной обработки многокомпонентных гетерофазных сред отражено в работах А. М. Балабышко, С. А. Есикова, А. К. Звездина, В. М. Ивченко, А. Я. Исакова, В. А. Кула гина, Л. И. Мальцева, М. А. Маргулиса, А. Ф. Немчина, М. А. Промтова, В. П. Ружицкого, Е. А. Смородова, А. Шёргера и др., в которых отмечается зависимость эффективности и ка чества обработки водных суспензий от целого ряда гидродинамических и теплофизических параметров. Однако их влияние на свойства обрабатываемых сред до конца не изучено, от сутствуют сведения о режимных параметрах получения наноструктурных материалов вооб ще, и углеродных структур, в частности, что подчеркивает актуальность данной диссертаци онной работы и в плане установления технологических режимов кавитационного синтеза на ноструктурных углеродных материалов.

Работа выполнена в рамках открытого плана НИР ФГАОУ ВПО «Сибирский федераль ный университет» «Разработка энергоэффективных и экобезопасных технологий» в 2005- гг. Тема диссертации соответствует перечню «Критические технологии РФ» по направлению «Синтез новых углеродных материалов: фуллеренов, нанотрубок и их производных».

Объект исследования – кавитационно-активированный углеродный материал (КАУМ).

Предмет исследования – характеристики дисперсных систем в виде КАУМ и закономер ности физико-механических процессов их получения и использования.

Цель диссертационной работы состоит в получении новых углеродных нанострук турных материалов, установлении рациональных режимов их кавитационного синтеза и практического использования КАУМ в качестве наномодификатора различных производст венных процессов.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

анализ существующих методов синтеза углеродных наноматериалов, дать всесторон нюю оценку существующих технологий и определить направления по повышению их эффек тивности;

усовершенствование кавитационной технологии и научное обоснование метода кави тационного синтеза КАУМ;

изучение физико-химических свойств КАУМ;

определение роли воды как дисперсионной среды в процессе синтезирования кавита ционно-активированного углеродного материала;

разработка практических рекомендаций применения КАУМ в качестве наномодифи катора в различных производственных процессах.

Научная новизна и положения, выносимые на защиту:

1.Установлены закономерности процессов формирования трубчатых углеродных структур и изменения свойств различных типов саж после кавитационной обработки и сфор мулирована феноменологическая модель образования новых наноструктурированных угле родных материалов, в состав которых входят гидратированные сажевые глобулы и гидрати рованный фуллерен;

2.Усовершенствован метод кавитационного синтеза нового углеродного материала фуллероидного типа из водной суспензии древесной сажи – кавитационно-активированного углеродного материала. Определены зависимости влияния режимных параметров кавитаци онной обработки (скорости и времени обработки, числа кавитации) на физико-химические свойства КАУМ, обеспечивающие максимальную эффективность его получения;

3.Выявлены изменения физико-химических свойств воды (электропроводность, водо родный показатель (pH), окислительно-восстановительный потенциал, кислородосодержание и др.) и ее роль в кавитационном синтезе КАУМ;

установлена рациональная продолжитель ность кавитационной обработки воды, которая составляет 30-90 с при числах кавитации = 0,05, что нашло свое подтверждение методами регрессионного анализа;

4.Определены характеристики изменения физико-механических свойств смазочных и строительных материалов при использовании КАУМ в качестве наномодификатора, позво ляющие утверждать об эффективности и перспективности более широкого применения син тезированного материала в производственной практике.

Значение для теории. Предложенная методика кавитационного синтеза и практиче ского использования кавитационно-активированного углеродного материала (КАУМ) в каче стве наномодификатора различных материалов и композиций, а также рекомендации по управлению технологией модификации их свойств создают теоретическую основу для про ектирования и разработки новых энергоэффективных методов и оборудования различных производственных процессов.

Практическая значимость заключается в повышении эффективности (скорости, достоверности и точности) определения технологических параметров и режимов получения и использования кавитационно-активированного углеродного материала в качестве наномо дификатора уже на стадии проектирования. Методы и подходы являются новыми в приклад ной сфере и могут быть применены в других областях техники и технологии.

Использование полученных результатов. Результаты по увеличению прочности из делий из бетонов приняты к использованию в научной и практической деятельности ООО «Красноярский жилищно-коммунальный комплекс» при ремонтно-восстановительных рабо тах на водозаборных сооружениях подземных вод на территории Красноярского края и в ЗАО «Зеленый город» при утилизации серы.

Основные результаты диссертации включены в курс лекций «Планирование и техника эксперимента», «Технологии термомеханической обработки многокомпонентных сред», «Физико-химические основы теплотехнологий», «Гидрогазодинамика» для студентов ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» направления подготовки «Теплоэнер гетика», обучающихся по основным образовательным программам подготовки магистров и бакалавров. Методы исследования комплексно используются в научно-исследовательской практике Политехнического института СФУ.

Достоверность полученных результатов базируется на основных положениях физи ки, гидрогазодинамики и подтверждается метрологическими характеристиками использован ного оборудования, а также удовлетворительным совпадением расчетных данных с экспери ментальными результатами.

Личный вклад автора. Научные и практические результаты, положения, выносимые на защиту, разработаны и получены автором. Общая научная идея, направления и задачи ис следований были сформулированы при участии научного руководителя. Модельные и натур ные исследования проводились в лабораториях ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный уни верситет» и ИФ СО РАН, сотрудникам которых автор выражает свою глубокую признатель ность за помощь в проведении данной работы. Особую благодарность за поддержку данной работы автор выражает канд. физ.-мат. наук, доценту Л. В. Кашкиной, совместные исследова ния с которой способствовали формированию изложенных в диссертации положений.

Апробация результатов диссертации. Основные положения работы, результаты теоретических, вычислительных и экспериментальных исследований докладывались и обсу ждались на: International summer school-conference «Advanced Problems in Mechanics – 2011»

(Санкт-Петербург, 2011), International SYMKOM 2011 (Poland, Lodz, 2011), XV Междунар.

НТК по компрессорной технике (Казань, 2011), III Всероссийской НПК Актуальные пробле мы машиностроения (Самара, 2011), XV Всерос. симпозиуме с междунар. участием «Слож ные системы в экстремальных условиях» (Красноярск, 2010), Первом Международном науч но-техническом конгрессе «Энергетика в глобальном мире» (Красноярск, 2010), XIV Междунар. науч. конф., посвящ. памяти генерал. конструктора ракет.-космич. систем акад. М. Ф. Решетнева «Решетневские чтения» (Красноярск, 2010), II-ой Ежегодной НПК Нанотехнологического общества России «Перспективы развития в России НБИК-технологий как основного научного направления прорыва к шестому технологическому укладу» (Моск ва, 2010), V Ставеровских чтениях: НТК с Междунар. участием «Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы: получение, свойства, применение» (Красноярск, 2009), III Всерос.

конференции «Безопасность и живучесть технических систем» (Красноярск, 2009), XIV Всерос.

научн. конф. студентов-физиков и молодых ученых (Уфа, 2008), Научн. конф. студ., аспиран тов и молодых ученых физиков (Красноярск, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 24 научные работы, из них: пять статей в периодических изданиях по списку ВАК, восемь статей в других изданиях и за ру бежом, одиннадцать работ в трудах Международных и Всероссийских научно-технических конференций и конгрессов.

Объем и структура работы. Материалы диссертации изложены на 134 страницах ос новного текста, включающих 42 рисунков и 16 таблиц. Работа состоит из введения, четырех разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников из 169 на именований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулиро вана цель и задачи исследований, определены ее научная новизна и практическая значи мость.

В первом разделе представлены данные о разновидностях углеродных наноструктур, используемых в качестве наномодификаторов – нанотрубок и фуллероидных структур, их основных физических и химических свойствах и методах получения. Проведен анализ мето дов синтеза фуллероидных и трубчатых образований. Показано, что большинство техноло гических процессов синтеза происходит при высоких давлениях и температурах с использо ванием оборудования, реализующего три основных способа: дуговой, лазерной абляции и пиролиза углерода. Наиболее распространенный метод – плазменно-дуговой синтез по мето ду Кречмера подвергается активной модификации. Так в работах Г. Н. Чурилова показана возможность увеличения выхода фуллеренов при генерации акустических колебаний в плаз ме при атмосферном давлении. Возбуждение звуковых волн в камере путем низкочастотной модуляции (5,3 кГц) высокочастотной дуги атмосферного давления увеличивает содержание фуллеренов в углеродном конденсате до 8,4 %. Различные свойства углеродных нанострук тур, обусловленные разнообразными методами синтеза и выделения наночастиц (фуллере нов, нанотрубок, астраленов и др.), позволяют говорить о широкой области их применения.

Фуллерен С60 и С70 способен образовывать стабильные «гидрофильные» коллоидные растворы, называемые дисперсиями, которые более предпочтительны растворам фуллеренов в органическом растворителе. На сегодняшний день известны три варианта получения таких дисперсий: смешиванием раствора фуллерена в органическом растворителе с водой с после дующей отгонкой органических растворителей, обработкой ультразвуком смеси раствора фуллерена в толуоле или бензоле с водой (Г. В. Андриевский) и при длительном (до двух не дель) перемешивании фуллерена с водой (Labille J., Oberdorster E.).

Возможность структурирования воды вокруг молекулы фуллерена обусловлена спо собностью молекулы C60, которая выступает акцептором, образовывать водородные связи с молекулами воды. Аналогичным образом осуществляется процесс гидратации углеродных нанотрубок при высоких давлении и температуре (Гиготсу). Недостатками этих технологий является необходимость создания специфичного оборудования (например, детонационных камер для подрыва взрывчатых веществ - А. И. Лямкин, А. М. Ставер), использование агрес сивных технологических сред на стадии выделения готового продукта из образовавшейся постдетонационной массы, длительность и сложность обработки и т.п.

В работах В. М. Ивченко (1975) впервые было обращено внимание на комплексное кавитационное воздействие на гомогенные и гетерофазные жидкости, которое возможно ис пользовать в технологических целях. В работах В. М. Ивченко, В. А. Кулагина, А. М. Кривцова, А. Ф. Немчина и др. показано, что кавитационное воздействие на обрабаты ваемую среду является одним их эффективных методов интенсификации химико технологических, гидромеханических и массообменных процессов в жидкостях, деструкции веществ и т.д.

Использование эффектов кавитации для получения новых углеродных наноматериа лов получило распространение сравнительно недавно. В 2004 году опубликована работа Э. М. Галимова, в которой сообщалось о синтезе нано-алмазов с использованием кавитаци онной технологии в бензоле (С6Н6). В работах А. Л. Верещагина, Г. В. Леонова, О. В. Стеб левой описан способ получения наноалмазов с помощью акустической кавитации при ульт развуковом воздействии на гексан (С6Н14) и этанол (С2Н5ОН) и т.п.

Гидродинамическая кавитация представляет собой средство локальной концентрации энергии низкой плотности в высокую плотность энергии, связанную с пульсациями и схло пыванием кавитационных пузырьков. В момент схлопывания кавитационных пузырьков, давление и температура газа локально могут достичь значительных величин (по расчетным данным до 200 МПа и до 10000-15000 К соответственно), что предопределило выбор техно логии для данного исследования.

Отсутствие необходимых теоретических и экспериментальных данных об оптималь ных режимах кавитационного синтеза наноуглеродных образований, о роли воды как дис персионной среды в процессе синтезирования кавитационно-активированного углеродного материала, изменении ее физико-химических свойств после кавитационной обработки обу словливают необходимость исследования также и этих процессов.

Понимание важности и анализ возможных путей решения поставленных в работе задач позволило сформулировать актуальность выбранной темы диссертационного исследования.

Во втором разделе приведена методика исследования и техника эксперимента. Низ коконцентрированные водные суспензии древесной сажи подвергались гидродинамической кавитационной обработке в суперкавитационном миксере. В качестве рабочего органа ис пользована двухлопастная крыльчатка с клиновидным профилем и углами раскрытия клина от 10 до 90. Рабочие числа оборотов регулировались до 15000 об/мин., что обеспечило по лучение чисел кавитации до = 0,05. После кавитационной обработки полученную взвесь разделяли на первичный осадок (фракция 1) – та часть, которая сразу после обработки выпа ла в осадок (около 30 % от общего объема), и вторичный – устойчивая непрозрачная взвесь, содержащая в качестве твердой фракции КАУМ. Следует отметить, что полученные водные низкоконцентрированные суспензии КАУМ остаются стабильными в течение 2 месяцев, т.е.

коагуляционная способность частиц древесной сажи сравнима с фуллереносодержащей са жей, которая остается стабильной в состоянии взвеси в течение года после кавитационной обработки. Доведение полученных водных взвесей до 100 % концентрации происходило при комнатной температуре на открытом воздухе.

Вспомогательное и измерительное оборудование обеспечили возможность исследова ния влияния гидродинамической кавитации на следующие параметры состояния воды: тем пературу;

концентрацию растворенного кислорода (КРК);

показатель рН;

электропровод ность;

окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) и др.

Результаты экспериментальных исследований изменения этих характеристик дистил лированной воды после кавитационной обработки с постоянным числом кавитации = 0, и методы регрессионного анализа позволили установить рациональную продолжительность кавитационной обработки.

Динамика поведения ОВП в процессе кавитационной обработки воды представлена на рисунке 1. График построен по экспериментальным точкам, усредненным по 5-10 измерени ям, относительная ошибка определения ОВП – 2 %. Зависимость ОВП от времени кавитаци онного воздействия носит экспоненциальный характер:

y = 15,34exp(-x/106,36)+15,34exp(-x/106,39)+149,24exp(-x/21,28)+141, и при значении 150 секунд выходит на плато, что позволяет выделить участок наиболее ин тенсивного изменения ОВП – 30-90 с. При кавитационном воздействии на воду в течение этого времени ОВП понижается на 43 %, тогда как максимальное понижение ОВП составля ет 47 %. Т.е. скорость изменения ОВП при кавитационном воздействии в диапазоне 30-90 с почти в три раза превышает скорость изменения ОВП при воздействии в диапазоне 90-300 с.

Рисунок 1 - Зависимость ОВП дистиллиро ванной воды от времени кавитационной обработки. ОВП исходного дистиллята мВ В работе использовались следующие методы исследования: рентгеновский фазовый анализ (РФА) для определения фазового состава саж;

рентгеновский спектральный анализ (РСА) для определения элементарного состава саж;

электронно-парамагнитный резонанс (ЭПР) для определения электронной структуры парамагнитных частиц и примесей, входя щих в состав саж;

мессбауэровская спектроскопия - для исследования динамики фазовых пе реходов железосодержащих фаз в сажах. С помощью синхронного термического анализа (СТА) исследованы химические и физические превращения в сажах, происходящих при из менении температуры. Исследования поверхности и микроструктуры, изучение морфологии на субмикронном и нано- уровнях проводились с использованием оптической, электронной и сканирующей электронной микроскопии.

Третий раздел содержит результаты экспериментальных исследований, поставлен ный на следующих типах саж: фуллереносодержащая сажа, полученная плазменно-дуговым способом испарения графитовых стержней в разряженной гелиевой атмосфере (производства ООО «НеоТекПродакт», Санкт-Петербург). Изучены два образца. Содержание фуллерена С составило 11 вес. % и 0,1 вес. %;

алмазосодержащая и древесная сажи.

Элементный состав исходных образцов определялся на рентгеновском флюоресцен тном cпектрометре S-4 Pioneer фирмы Bruker с точностью не хуже 0,001 % в зависимости от элемента (таблица 1). Основную часть образцов фуллереносодержащей сажи составляет уг лерод (99,92 %), однако имеются в небольших количествах и парамагнитные примеси (ни кель, железо, цинк, медь, кобальт и др.). Состав образцов древесной сажи приведен в таблице 2, из которой видно, что образец на 94,58 % состоит из углерода, а оставшиеся 5 % также со ставляют примеси.

При исследовании на оптическом микроскопе HIROX 7700 видно, что порошок фулле реносодержащей сажи качественно похож на обычную сажу (рисунки 2, 3). Во всех сажах по сле кавитации дополнительно наблюдаются молекулярные агрегаты в виде усов – различных прямых и изогнутых трубчатых структур, переплетенных и изогнутых жгутов по форме близкой к нанотрубкам. При одинаковых параметрах эксперимента (скорость вращения ка витатора, длительность вращения) в древесной саже молекулярные агрегаты наблюдаются в меньшем количестве, чем в фуллереносодержащей и алмазосодержащей саже.

Присутствуют агрегаты в виде цепочек, толщина которых равномерно меняется по всей длине. Молекулярные агрегаты, наблюдаемые в эксперименте и нанотрубки, описанные в литературе, подобны по форме, но отличаются на 3-4 порядка по длине, на 2 порядка по диаметру. Угол изгиба молекулярных образований достигает 180о. Это свойство присуще и нанотрубкам, обладающим не только заметной прочностью, но и гибкостью. Характерные оптические изображения всех типов усов представлены на рисунках 4 и 5. Их форма сравни вается с формой нанотрубок, описанных в литературе Э. Г. Раковым.

Таблица 1 - Состав образцов фуллереносодержащей сажи Концентрация Концентрация Концентрация Концентрация фуллерена фуллерена фуллерена фуллерена 0,1, вес.% 11, вес. % 0,1, вес. % 11, вес.% С 99,92 99, Ca 0, Na 0,0059 0, Cr 0, Mg 0,0024 0, Fe 0,0033 0, Al 0,0012 0, Co 0, Si 0,018 0, Ni 0,002 0, P 0,003 0, Cu 0,0036 0, S 0,015 0, Zn 0,003 0, Cl 0,018 0, Таблица 2 - Состав образцов древесной сажи Древесная сажа, Древесная сажа, вес.% вес.% С 94,58 Cr 0, Na 0,1 Fe 0, Mg 0,18 Co 0, Al 0,382 Ni 0, Ca 0,1 Cu 3, Zn 0, Рисунок 2 - Частица древесной сажи Рисунок 3 - Частица фуллереносодержа щей сажи.

Изображения нанотрубок Оптические макроизображения осадка сажи после кавитационной (литературные данные) обработки б) а) Рисунок 4 - Булавообразные нанотрубки с периодическим изменением толщины стенок, а);

трубчатые молекулярные агрегаты, б). Увеличение микроскопа 100Х б) а) Рисунок 5 - Нанотрубки, покрытые графитовыми чешуйками, а);

трубчатые молекулярные агрегаты, б). Увеличение микроскопа 100Х а) б) в) Рисунок 6 - Электронно-микроскопические снимки порошка древесной сажи, а);

фракции 1, б);

КАУМ, в) Распределение сажевых частиц по размерам определялись при анализе электронно микроскопических снимков (рисунок 6). Обнаружено, что закон распределения нормальный.

При кавитационной обработке происходит изменение дисперсного состава с уменьшением среднего размера частиц.

Кавитационная обработка уменьшает средний размер частиц на 15% и не изменяет вид кривой плотности распределения. Пик кривой распределения для КАУМ смещается вле во, однако по ширине практически не изменяется (рисунок 7). Дисперсия для всех трех об разцов значительна, что говорит о большом разбросе по размерам.

Рисунок 7 – Функция плотности распределения частиц древес ной сажи, фракции 1 и КАУМ Электронный парамагнитный резонанс проводился на ЭПР-cпектрометре SЕ/X-2544.

Резонанс наблюдался на частоте = 9 ГГц (длина волны = 3 см). Спектр ЭПР фуллере носодержащей сажи (11 вес. % С60) после кавитационной обработки при угловой скорости вращения ротора 15 000 об/мин в течение 50 с имеет отличия от спектра исходной фуллере носодержащей сажи (рисунок 8 а, б). При 293 К спектр ЭПР фуллереносодержащей сажи со стоит из центральной узкой линии и широкой линии. Узкая линия с g-фактором 2.002 связа на с радикальными центрами, образующимися при естественном распаде поликристалличе ских фуллеренов и наличии, в связи с этим, большого количества разорванных углеродных связей. Широкая линия обусловлена присутствием в образце суперпарамагнитных частиц оксида железа. Это подтверждается тем, что при 77 К наблюдается уменьшение ее интенсив ности и уширение, а также уменьшение g-фактора от 3 до 2,26. На рисунке 8 в представлен спектр ЭПР того же образца фуллереносодержащей сажи после простого перемешивания в миксере (без кавитации) при угловой скорости вращения 15000 об/мин. Спектры ЭПР, пред ставленные на рисунке 8 б и в, имеют разную форму, что указывает на существенное изме нение структуры наночастиц в фуллереносодержащей саже под влиянием кавитационных эффектов.

а) б) в) Рисунок 8 - Спектры ЭПР исходной фуллереновой сажи (11 вес. % С60.), а);

фуллереновой сажи после кавитационной обработки, б);

перемешивание фуллереновой сажи без кавитации;

скорость вращения ротора 15000 об/мин, в) Рисунок 9 – ЭПР-спектр исходной алмазо- Рисунок 10 – ЭПР-спектр алмазосодер содержащей сажи жащей сажи после кавитационной обработки Анализ ЭПР спектра исходной алмазосодержащей сажи, представленного на рисунке 9, показал, что при охлаждении образца до температуры жидкого азота (77 K) линия радикала уширяется, что характерно для наноструктурных образований, находящихся в матрице алмаза.

После кавитационного воздействия линия радикала исчезает (рисунок 10). Исчезнове ние линии радикала в спектре ЭПР происходит вследствие разрушения исходной структуры композита и образованием новой. Таким образом, после кавитационной обработки произош ло дополнительное диспергирование порошка, содержащего уже наноразмерные структуры.

На рисунках 11, 12 представлены спектры ЭПР древесной сажи. Форма спектров ЭПР древесной сажи после кавитационной обработки (КАУМ) изменяется. Наблюдается ушире ние линии, изменение величины g-фактора. При 293 K спектр ЭПР древесной сажи состоит из центральной узкой линии и широкой линии. Узкая линия – линия радикала углерода, а широкая линия обусловлена присутствием суперпарамагнитных наночастиц, содержащих железо, при 77 K наблюдается уменьшение ее интенсивности и уширение.

Рисунок 11 – ЭПР-спектр древесной сажи Рисунок 12 – ЭПР-спектр древесной са жи после кавитации Изменение значения g-фактора – это следствие интенсивного воздействия кавитации на электронную структуру образцов (таблица 3). Изменение g-фактора радикала углерода свидетельствует об изменении углеродной матрицы, в которой находятся примеси магнит ных частиц, после кавитационной обработки изменяется связь свободного ранее (в исходной саже) электрона с матрицей. Увеличение дефектности углерода и как следствие его активно сти в процессе кавитации приводит к структуризации аморфного углерода и появлению уг леродных нанобразований фуллероидного типа.

Таблица 3 – Значения g-фактора и g-фактора радикала углерода для древесной сажи и КАУМ g-фактор радикала угле Образец T, К g-фактор рода 293 2, Исходная древесная сажа 2, 120 2, 293 2, КАУМ* 2, 120 2, 293 2, КАУМ** 2, 120 2, КАУМ* измерения проведены спустя месяц после приготовления.

- КАУМ** - измерения проведены спустя 6 месяцев после приготовления.

Узкие линии вблизи радикала (g = 2,06) принадлежат, по всей вероятности, наноча стицам железа, размером меньше 5 нм, имеющим дискретную систему энергетических уров ней электронов проводимости. Эти линии проявляются во всех образцах КАУМ (особенно для КАУМ**) и усиливаются при 77 К.

Наличие наночастиц оксида железа подтверждается данными Месбауэровской спек троскопии: уменьшение карбида железа и увеличение оксида железа после каитационной об работки. Наличие карбида железа в исходной саже проявляется в форме линии ЭПР, фикси рующей наличие двух фаз (рисунок 11). После кавитационной обработки линия становится бо лее однородной (рисунок 12).

Мессбауэровские измерения древесной сажи до и после кавитационной обработки проведены при комнатной температуре с источником Co57(Cr) на спектрометре МС1104Ем.

Спектры, представленные на рисунке 13, представляют собой сумму квадрупольных дубле тов с различными химическими сдвигами и величиной расщепления.

Рисунок 13 – Мессбауэровские спектры ис ходной древесной сажи, фракции 1 и 2, полу ченных после кавитации Спектры хорошо апроксимируются двумя дублетами и одним синглетом. Мессбау эровские параметры, полученные в этом представлении, приведены в таблице 3.4, где IS – изомерный химический сдвиг относительно -Fe;

QS – квадрупольное расщепление;

W – ши рина линии поглощения;

А – долевая заселенность позиции железом.

Величина химического сдвига позиций 1 характерна для соединений железа с углеро дом, типа карбидов железа. Величина химического сдвига позиций 2 характерна для кисло родных соединений железа с октаэдрической координацией. Массивные карбиды железа, ес ли они не находятся в гаммафазе, обладают магнитным моментом. Парамагнитный дублет при комнатной температуре соответствует наноразмерным образованиям, которые суперпа рамагнитны при комнатной температуре (образования менее 15 нм).

После кавитационной обработки новые фазы железа в исследуемой древесной саже не возникают. Таким образом, существуют или две стабильные фазы, например, нанокарбид и наноокисел, или одна кристаллографическая фаза, в которой октаэдрически координирован ные атомы железа имеют различные лиганды, углерод и кислород. В ряду «исходная древес ная сажа – фракция 1 – КАУМ» происходит перераспределение заселенности фаз, уменьше ние заселенности карбидной фазы. Таким образом, при кавитационном воздействии проис ходят окислительные процессы, в частности происходит уменьшение доли карбидной фазы железа и увеличение доли кислородной фазы железа.

Результаты рентгенофазового анализа древесной сажи и КАУМ представлены на ри сунках 14 и 15. Рентгенограмма древесной сажи имеет вид – широкая линия (гало), который отвечает за аморфность образца. Рентгенограмма КАУМ состоит из широко гало и системы узких пиков, которая характеризует кристаллическую часть образца. Аморфное гало КАУМ на 5 % по величине больше аморфного гало исходной древесной сажи, что находится в пре делах погрешности эксперимента. В то же время на спектре КАУМ наблюдаются линии, со ответствующие появлению новой кристаллической фазы, которые были расшифрованы с помощью картотеки ASTM (American Society for Testing Materials).

Таблица 4 - Мессбауэровские параметры к рисунку IS, ±0.005 мм/с QS, ±0.02 мм/с W, ±0.02 мм/с А, ±0. 1 0.117 0.58 0.24 0. Исходная древес ная сажа 2 0.331 0.96 0.31 0. 1 0.124 0.58 0.31 0. Фракция 2 0.382 0.88 0.50 0. 1 0.165 0.68 0.37 0. Фракция 2 0.356 0.87 0.43 0. Рисунок 14 – Дифракционная картина для Рисунок 15 – Дифракционная картина древесной сажи для КАУМ Сравнение значений межплоскостных расстояний dhkl для КАУМ, вычисленных по спектрам РФА, и табличных данных для фуллерена С60 приведено в таблице 4 и фуллерена С70 в таблице 5. Линий фуллеренов на спектре РФА древесной сажи не наблюдается.

Как можно заключить из таблиц 4 и 5 в ряде участков исследуемого порошка КАУМ с достоверной вероятностью идентифицируется фуллерен С60 и С70 Т.е кавитация инициирует структурообразование, способствует появлению новых структурных образований фуллеро идного типа – фуллерен C60 и C70.

Известно, что при РФА фуллеренов наиболее сильное отражение рентгеновского из лучения наблюдается при достаточно малом значении угла рассеяния ~10°. Видно, что спектр РФА для КАУМ (рисунок 15) не имеет интенсивных линий в области углов 10 граду сов. Это факт может являться следствием достаточно низкого содержания фуллерена (фул лерита) в данной саже, или следствием того, что фуллерены в ней находятся в частично не упорядоченном состоянии, то есть не образуют кристаллической решетки.

Таким образом, экспериментально доказана возможность синтеза фуллеренов C60 и C70 в низкоконцентрированной водной суспензии древесной сажи при воздействии гидроди намической кавитации.

По данным ДТА обнаружено, что в образце КАУМ присутствует связанная вода. Об этом свидетельствует дополнительный пик потери массы в районе 250 °C. В области высо ких температур в образце КАУМ наблюдаются экзопики, отвечающие за изменение в мине ральной составляющей, что подтверждается мессбауэровскими измерениями – переход части содержащегося железа из нанокарбитов (FeC) в наноокислы (FeO) (рисунок 16).

Положение эндопика, отвечающее за испарение связанной абсорбированной воды, в образцах КАУМ меняют свое положение в зависимости от времени между приготовлением КАУМ и проведением СТА. Так для КАУМ* – в интервале 250–300°С, для КАУМ** харак терны эндопики в интервале 130–250°С. По-видимому эта вода находится в состоянии до норно-акцепторной связи с фуллереном и сажевыми глобулами, входящими в состав КАУМ.

Низкую величину коагуляции (продолжительное время седиментации получаемых взвесей КАУМ) в условиях кавитационного синтеза можно объяснить образованием донорно акцепторных водных комплексов на поверхности сажевых частиц.

Таблица 4 - Значения межплоскостных расстояний dhkl для КАУМ и C Экспериментальные Табличные данные ASTM C данные № ли КАУМ 47-0787 43-0995 44- нии dhkl dhkl dhkl dhkl I I I I 1 4,2800 65 4,2543 63 4,2720 70 4,2932 2 3,1800 10 3,1550 10 3,1630 14 3,15981 3 2,9000 5 2,8801 8 2,8931 10 2,87603 4 2,7400 5 2,7154 8 2,7263 9 2,74983 5 - - - - 2,5047 1 2,51722 Таблица 5 - Значения межплоскостных расстояний dhkl для КАУМ и C Табличные данные ASTM C70 Экспериментальные данные № ли КАУМ 48-1206 00-055- нии dhkl dhkl dhkl I I I 1 4,3169 11 - - 4,2932 2 3,3450 18 3,3490 37 3,3476 3 - - 3,04803 25 3,0705 4 2,8759 4 2,8789 16 2,8760 Проведенные исследования и обзор литературы позволили сформулировать феноме нологическую модель образования КАУМ, который содержит фуллерены и фуллереновые кластеры. Известно, что сажеобразование любой сажи происходит по схеме 1-6 (рисунок 17):

1. Исходное вещество разлагается на простейшие структуры (гексагоны С6);

2. Образуется графен или графеновые плоскости (С100- С200);

3. Графен объединяется в кластеры (микро кристаллиты);

4. Образуется сажевая глобула, состоящая из зародыша и графеновых класте ров, расположенных хаотически и развернутых вокруг вертикальной оси на некоторый угол.

Микрокристаллиты ориентируются параллельно поверхности сажевых глобул (поверхность шероховатая). Согласно выводам В. И. Березкина (Санкт-Петербург) зародыш представляет собой фуллереновый кластер или фуллерен 5. Сажевые глобулы объединяются в ассоциаты (нанокластеры);

6. Ассоциаты объединяются в агрегаты.

а) б) Рисунок 16 – Результаты синхронного термического анализа исходной древесной сажи, а);

КАУМ, б) Рисунок 17 – Феноменологическая модель образования КАУМ При кавитационном воздействии в локальной области вблизи схлопывающегося кави тационного микропузырька происходит разрушение не только агрегатов, но и ассоциатов и сажевых глобул. От поверхности сажевой глобулы отрываются графеновые плоскости (кла стеры), благодаря турбулентному микроперемешиванию в процессе кавитации оторванные графеновые кластеры сворачиваются в трубчатые структуры - усы. Изогнутая форма усов свидетельствует о высокой степени дефектности графеновых плоскостей, лежащих в основе их формирования.

В результате высокоэнергетического кавитационного воздействия вероятно осущест вление процесса, обратного сажеобразованию: графеновые кластеры отрываются от поверх ности сажевой глобулы, глобулы становятся дефектными: происходит поворот участков сло ев вокруг нормали, возникают напряженные связи вследствие кривизны графеновой поверх ности. В графеновых слоях образуются вакансии, дефектная сажевая глобула становится ак тивной. Фуллеренновый кластер модифицируется в молекулу фуллерена, и его можно обна ружить. Вода в результате кавитационного воздействия проникает внутрь деформированных слоев трубок, сажевых глобул, капсулируется и образует донорно-акцепторный водный ком плекс (тонкий водный слой) на поверхности сажевой глобулы и фуллерена.

В четвертой разделе приведены результаты использования КАУМ в качестве моди фицирующей добавки и исследования физико-механических характеристик полученных дисперсных систем на примере смазочных и строительных материалов.

Влияние малых добавок КАУМ на трибологические свойства жидких минеральных ма сел проводились на машине трения КТ-2. Испытуемая пара сталь ШХ15 – сталь 45 (подставка – подшипник). Нагрузка Р составляла 25 H, скорость вращения 800 об/мин. Испытывалось пять однотипных образцов при одинаковых условиях испытаний по стандартной методике.

Приготовление смазочных композиций осуществлялось путем добавления в 50 мл ин дустриального масла И-20А КАУМ, предварительно растворенного в капле бензина, с по следующим механическим перемешиванием в течение 1-2 минут. Используемые концентра ции порошков КАУМ до 0,2 % по массе. Установлено, что при использовании КАУМ в ма лых дозах концентрации износ стальных поверхностей уменьшается практически в 2 раза.

В этом случае КАУМ выступает в роли катализатора реакции полимеризации углеводородов в маслах. В результате на трущейся поверхности исходной структуры появляется пленка толщиной не более 1000, уменьшающая и стабилизирующая коэффициент трения, сни жающая износ трущихся деталей. На поверхности микротрещин материала сосредоточены свободные полимерные радикалы. Часть из них образует с КАУМ ковалентные связи. Про исходит втягивание образовавшейся композиции в микротрещины, что приводит в конечном итоге к их «залечиванию».

Для определения влияния КАУМ в качестве наномодификатора на строительные ком позиции на основе цементного вяжущего были приготовлены образцы бетона (ГОСТ 10180 90) содержащие цемент, песок и воду с одинаковым водоцементным отношением (В/Ц) 30 % и концентрацией модифицирующих добавок (КАУМ) до 1 % по массе. Добавление водной суспензии КАУМ при концентрациях 0,044% по массе в состав бетона приводит к увеличе нию прочности на сжатие полученных образов в сравнении с контрольным образцом на 60 % (рисунок 18).

Рисунок 18 – Диаграмма увеличе ния прочности (, %) для бетонов на основе цементного вяжущего Прочность бетона зависит от процесса гидратации цементного камня. Добавление водной суспензии КАУМ при концентрациях 0,044% по массе в состав цементного камня (без песка) приводит к возрастанию микротвердости полученных образов в сравнении с кон трольным образцом в 1,7 раз. В процессе формирования цементного камня КАУМ играет роль центров направленной кристаллизации, что приводит, с одной стороны, к появлению фибриллярного строения цементного камня, а, с другой, - к появлению упрочняющей струк турно-ориентированной надмолекулярной структуры, рисунок 19.

б) а) Рисунок 19 - Синтезированное изображение структуры цементного камня, полученное с помощью сканирующей зондовой микроскопии (микроскоп NanoEducator): а) - без КАУМ (х3000);

б) - с КАУМ (х3000) а) б) Рисунок 20 - Структура поверхности серобетона: а) - без КАУМ (х50);

б) - с КАУМ (х50) а) б) Рисунок 21 - Структура серобетона после компьютерной обработки изображений:

а) - без КАУМ (х420);

б) - с КАУМ (х420) Установлено положительное влияние КАУМ в качестве наномодификатора на строи тельные композиции также и на основе серного вяжущего (ГОСТ 10180-90) – микротвер дость серобетона увеличивается более чем на 40 %. Использование КАУМ в качестве нано модификатора приводит к изменению процесса кристаллизации серы, входящий в состав се робетона.

Как видно из рисунка 20, кристаллиты на поверхности эталонного образца серобетона ярко выражены, чего не наблюдается на поверхности серобетона, модифицированного КАУМ с концентрацией менее 0,1 % по массе. КАУМ в качестве модификатора в строитель ных смесях на основе термопластического серного вяжущего также уменьшает количество трещин на поверхности серобетона, рисунок 21.

В приложении приведены акты об использовании результатов работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 1.Установлены закономерности процессов формирования трубчатых углеродных структур и изменения свойств различных типов саж после кавитационной обработки и сфор мулирована феноменологическая модель образования новых наноструктурированных угле родных материалов, в состав которых входят гидратированные сажевые глобулы и гидрати рованный фуллерен. В ходе экспериментальных исследований получены стабильные во вре мени взвеси, содержащие углеродные частицы. Кавитационная технология способствует процессам агрегации углеродных частиц в виде углеродных цепочек и является методом по лучения углеродных структур, подобных многослойным нанотрубкам;

2.Усовершенствован метод кавитационного синтеза нового углеродного материала фуллероидного типа из водной суспензии древесной сажи – кавитационно-активированного углеродного материала. Определены зависимости влияния режимных параметров кавитаци онной обработки (скорости и времени обработки, числа кавитации) на физико-химические свойства КАУМ, обеспечивающие максимальную эффективность его получения;

3.Выявлены изменения физико-химических свойств воды (водородный показатель pH, окислительно-восстановительный потенциал, кислородосодержание и др.) и ее роль в кавита ционном синтезе КАУМ;

установлена рациональная продолжительность кавитационной об работки воды, которая составляет 30-90 с при числах кавитации = 0,05, что нашло свое подтверждение методами регрессионного анализа;

4.Результаты анализа физико-химических свойств КАУМ показали, что он может ис пользоваться в качестве наномодификатора в различных производственных процессах и по зволяют утверждать об эффективности и перспективности более широкого применения син тезированного материала в производственной практике;

5.Установлены характеристики изменения физико-механических свойств смазочных и строительных материалов при использовании КАУМ в качестве наномодификатора. Добав ление водной суспензии КАУМ при концентрациях 0,044% по массе в состав цементного камня приводит к возрастанию микротвердости полученных образов в сравнении с кон трольным образцом в 1,7 раза. Микротвердость серобетона увеличивается более чем на 40 %.

При использовании КАУМ в малых дозах концентрации износ трущихся стальных поверх ностей уменьшается практически в 2 раза.

Основное содержание диссертации отражено в публикациях:

статьи, опубликованные в изданиях из перечня, рекомендованного ВАК:

1. Kashkina, L. V. Senergy Nanostruring Carbon Materials Based on Cavitation / L. V. Kashkina, V. A. Kulagin, O. P. Stebeleva, D. S. Likhachev, E. A. Petrakovskaya // Tech nologies Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies, 3 (2011 4) 310-325;

2. Kashkina, L. V. Recycling carbonaceous materials by cavitation nanotechnology tech niques / L. V. Kashkina, V. A. Kulagin, O. P. Stebeleva, L. V. Kulagina // Journal of Siberian Fed eral University. Engineering & Technologies, 3 (2011 5) 358-372;

3. Стебелева, О. П. Получение углеродных наномодификаторов для смазочных ма териалов с использованием кавитационной технологии / О. П. Стебелева, Л. В. Кашкина, В. А. Кулагин, // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2011. – Т. 13. - № 1(2). - С. 401-403;

4. Кашкина, Л. В. Получение углеродосодержащих наноструктур методами кавита ционной технологии / Л. В. Кашкина, В. А. Кулагин, Л. В. Кулагина, О. П. Стебелева // Хи мическое и нефтегазовое машиностроение. 2010. - № 12. - С. 34-38;

5. Кулагин, В. А. Утилизация золы на базе физико-химических превращений при ка витационном воздействии / В. А. Кулагин, Л. В. Кашкина, О. П. Стебелева, Л. В. Кулагина // Вестник Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности. - 2009. – Т. 14. – № 6. – С. 238-242;

статьи, опубликованные в других изданиях и за рубежом:

6. Стебелева, О. П. Исследование физико-химических характеристик воды при раз личных временных режимах кавитации / О. П. Стебелева, Е. С. Сапожникова, А. С. Криво луцкий // Вестник ассоциации КГТУ. Вып. 20. – Красноярск: СФУ, 2011. - С. 61-69;

7. Кашкина, Л. В. Получение модификаторов активированного типа для термопла стического серного вяжущего с использованием низкочастотной кавитационной технологии / В. А. Кулагин, О. П. Стебелева, Г. Е. Нагибин, П. О. Шалаев // Вестник ассоциации КГТУ.

Вып. 20. – Красноярск: СФУ, 2011. - С. 41-52;

8. Kashkina, L. V. Production of Carbonaceous Nano-structures using the Methods of Ca vitation Technologies / L. V. Kashkina, V. A. Kulagin, L. V. Kulagina, O. P. Stebeleva, // Chemi cal and Petroleum engineering. - New-York: Kluwer Academic, 2010. - Vol. 47. - № 1-2. P. 222-234;

9. Kashkina, L. V. Сavitation use for obtaining carbon nanomaterials / L. V. Kashkina, V. A. Kulagin, O. P. Stebeleva, D. S. Likhachev, // ЭКОЛОГИЯ е+ плюс, 2010. - № 4 (19). – С. 7-18. (Украина);

10. Кашкина, Л. В. Получение модификаторов активированного типа для термопла стического серного вяжущего с использованием низкочастотной кавитационной технологии / Л. В. Кашкина, В. А. Кулагин, О. П. Стебелева, П. О. Шалаев // Вестник ассоциации КГТУ.

Вып. 19. – Красноярск: ПИК «Офсет», 2010. С. 56-64;

11. Кашкина, Л. В. Наномодификаторы для цементов на основе кавитационно-акти вированных структур углерода / Л. В. Кашкина, В. А. Кулагин, О. П. Стебелева и др. // Вест ник ассоциации КГТУ. Вып. 19. – Красноярск: ПИК «Офсет», 2010. С. 64-66;

12. Кашкина, Л. В. Получение наноразмерных углеродных материалов для триболо гических целей методом гидродинамической кавитации / Л. В. Кашкина, В. А. Кулагин, О. П. Стебелева // Вестник ассоциации КГТУ. Вып. 18. – Красноярск: ПИК «Офсет», 2010.

С. 61-69;

13. Стебелева, О. П. Использование кавитационной технологии для утилизации угле родосодержащих материалов / О. П. Стебелева, В. А. Кулагин, Л. В. Кашкина, Л. В. Кулаги на // Вестник ассоциации КГТУ. Вып. 18. – Красноярск: ПИК «Офсет», 2010. С. 69-73;

публикации в материалах научно-технических конференций:

14. Kulagin, V. A. Producing Carbon Nanomodifiers for Application in Lubricants / V. A. Kulagin, L. V. Kashkina, O. P. Stebeleva //

Abstract

of the papers Streszczenia referatow 10th Enternational Symposium on Compressor & Turbine Flow Systems. Theory & Application Areas SYMKOM 2011. - Lodz, 2011;

15. Стебелева, О. П. Использование углеродных наномодификаторов в смазочных материалах / О. П. Стебелева, Л. В. Кашкина, В. А. Кулагин // Сб. трудов XV Междунар.

НТК по компрессорной технике. – Казань, 2011;

16. Кашкина, Л. В. Феноменологическая модель образования кавитационно-акти вированных углеродосодержащих материалов / Л. В. Кашкина, В. А. Кулагин, О. П. Стебе лева, Е. Э. Безбородова // Сложные системы в экстремальных условиях: тезисы докладов XV Всерос. Симпозиума с междунар. участием. - Красноярск: КНЦ СО РАН, 2010. – С. 35-36;

17. Кашкина, Л. В. Изучение эффектов кавитационного диспергирования твердофаз ных материалов / Л. В. Кашкина, В. А. Кулагин, О. П. Стебелева, Л. В. Кулагина // Энерге тика в глобальном мире: сб. тезисов докладов первого Международного научно-техничес кого конгресса. – Красноярск: ООО «Версо», 2010. - С. 415-417;

18. Кашкина, Л. В. Использование кавитационной технологии для получения смазоч ных материалов с улучшенными трибологическими свойствами / Л. В. Кашкина, В. А. Кула гин, О. П. Стебелева, Е. Э.Безбородова // Решетневские чтения: материалы XIV Междунар.

науч. конф., посвящ. памяти генерал. конструктора ракет.-космич. систем академика М. Ф. Решетнева (10-12 нояб. 2010, г. Красноярск) : в 2 ч.;

ред. Ю. Ю. Логинов;

- Красноярск:

Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т, 2010. - Ч. 1. - С. 308-309;

19. Кашкина, Л. В. Формирование трубчатых структур в сажах после гидродина мической кавитации [Электронный ресурс] / Л. В. Кашкина, В. А. Кулагин, О. П. Стебелева // Перспективы развития в России НБИК-технологий как основного научного направления прорыва к шестому технологическому укладу: Матер. II-ой ежегодной НПК Нано технологического общ-ва России. М.: НИЯУ - «МИФИ», 2010. – http://ntsr.info/nor/bulletin/seminars/index.php?ID=3166;

http://www.ntsr.info/science/library/2938.htm. – Загл. с экрана;

20. Кашкина, Л. В. Артефакты образования кавитационно-активных углеродосодер жащих материалов [Электронный ресурс] / Л. В. Кашкина, В. А. Кулагин, О. П. Стебелева // Перспективы развития в России НБИК-технологий как основного научного направления прорыва к шестому технологическому укладу: Матер. II-ой ежегод. НПК НОР России. - М.:

НИЯУ «МИФИ», 2010. – http://ntsr.info/nor/bulletin/seminars/index.php?ID=3166;

http://www.ntsr.info/science/library/2936.htm. – Загл. с экрана;

21. Кашкина, Л. В. Формирование трубчатых структур в саже после гидродинамиче ской кавитации / Л. В. Кашкина, В. А. Кулагин, О. П. Стебелева // Ультрадисперсные порош ки, наноструктуры, материалы: получение, свойства, применение. V Ставеровские чтения: Тру ды НТК с Междунар. участием. - Красноярск: ИПЦ СФУ, 2009. - С. 122-125;

22. Стебелева, О. П. Получение композиционных смазочных материалов на базе ар тефактов кавитационной технологии / О. П. Стебелева, В. А. Кулагин, // Безопасность и жи вучесть технических систем: Труды III Всерос. конф. – Красноярск: ИВМ СО РАН, 2009. – С. 187-196;

23. Стебелева, О. П. Изучение характера агрегации углеродных частиц в сажах после гидродинамической кавитации / О. П. Стебелева, Д. С. Лихачев // XIV Всерос. Научн. конф.

Студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ – 14, Уфа). - Екатеренбург – Уфа: Изд-во АСФ России, 2008. - С. 604-605;

24. Кашкина, Л. В. Физико-химические превращения в золе при кавитационном воз действии / Л. В. Кашкина, В. А. Кулагин, О. П. Стебелева // Матер. Науч. конф. студ., аспи рантов и молодых ученых физиков. - Красноярск: ИФ СО РАН, 2007. – С. 159–164;

патент:

Положительное решение по заявке о выдаче Патента РФ «Композиция для получения строительных материалов»;

МПК C04B28/02, C04B111/20, B82B1/00, B82B3/00, / О. П. Сте белева, Л. В. Кашкина, В. А. Кулагин;

заявитель ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет». - № 2010121108/28(029986);

заявл. 25.05.2010.



 




 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.