Корреляция структуры и состава приповерхностных слоев с механическими характеристиками ПАН волокна при термообработке тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Кванин, Алексей Леонидович

• Кванин, Алексей Леонидович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Кванин, Алексей Леонидович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список используемых сокращений

Введение

1. Актуальность темы

2. Цели и задачи работы

3. Научная новизна работы

4. Научная и практическая значимость работы

5. Основные положения, выносимые на защиту

6. Достоверность научных положений, результатов и выводов

7. Личный вклад соискателя

8. Объем и структура работы

9. Апробация работы

10. Публикации по теме диссертации

11. Краткое содержание работы

1 Анализ литературы

1.1 Современное состояние проблемы

1.2 Выводы из анализа литературы

2 Механические характеристики исследованных волокон и углепластиков

3 Используемые методы

3.1 Растровая электронная микроскопия (РЭМ) и рентгеновский микроанализ (РМА)

3.2 Сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ)

3.3 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС) и Оже-

электронная спектроскопия (ОЭС)

4 Физико-химические свойства приповерхностных слоев ПАН волокон в

процессе термообработки

4.1 Методика эксперимента

4.2 Результаты РЭМ исследования неоднородностей структуры ПАН волокон на различных этапах термообработки

4.3 Результаты АСМ исследования неоднородностей структуры ПАН волокон на различных этапах термообработки

4.4 Результаты РФЭС исследования химического состава и структуры ПАН волокон на различных этапах термообработки

5 Корреляционный анализ структуры и свойств с механическими характеристиками ПАН волокон в процессе термообработки

5.1 Методика эксперимента

5.2 Определение ключевых этапов формирования дефектности в процессе термообработки ПАН волокон, критическим образом влияющих на механические характеристики готового УВ

5.3 Результаты корреляционного анализа влияния неоднородностей структуры поверхности на различных этапах термообработки ПАН волокон на механические свойства готового УВ

6 Влияние физико-химических свойств поверхности углеродного волокна на механические свойства углепластика

6.1 Методика эксперимента

6.2 Исследование морфологии поверхности углеродных волокон

6.3 Исследование химического состава поверхности углеродных волокон. Сегрегация натрия на поверхности УВ

6.4 Исследование поверхности разрушения композиционных материалов на основе углеродного волокна после ЭХО с различной интенсивностью

6.5 Влияние морфологии и состава поверхности углеродных волокон на прочность углепластика. Роль сегрегации натрия

Заключение

Список литературы

Список используемых сокращений

АСМ - атомно-силовая микроскопия; ИК - инфракрасный; ОЭС - Оже-электронная спектроскопия ПАН - полиакрилонитрил;

ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия;

РМА - рентгеновский микроанализ;

РФЭС - рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия;

РЭМ - растровая электронная микроскопия;

СВВ - сверхвысокий вакуум;

СЗМ - сканирующая зондовая микроскопия;

СТМ - сканирующая туннельная микроскопия;

УВ - углеродное волокно;

ЦПТ - центральная предельная теорема;

ЭХО - электрохимическая обработка.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Корреляция структуры и состава приповерхностных слоев с механическими характеристиками ПАН волокна при термообработке»

Введение

1. Актуальность темы

Углеродные волокна (УВ) получают путем термообработки полимерных волокон, свойства последних в значительной степени определяют качество УВ. Тем не менее, вопрос о том, какие характеристики сырья предопределяют высокие упруго-прочностные свойства УВ остается до конца неизученным.

Одними из наиболее перспективных видов сырья для производства высокопрочных УВ являются волокна на основе сополимеров полиакрилонитрила (ПАН). В результате многочисленных исследований было показано, что в основе высоких физико-механических характеристик лежат особенности структуры углеродных волокон в нанометровом диапазоне. Высокая ориентация структурных элементов, чередование наноразмерных аморфных и кристаллических участков, распределение по волокну пор и дефектов - факторы определяющие прочность и модуль упругости углеродных волокон, позволяющие создавать на их основе широкий спектр изделий, находящих свое применение в авиастроении, космической технике, ядерной технике, энергетике и других областях.

Максимальные упругие и прочностные характеристики УВ закладываются на стадии формирования исходных полимерных волокон. От того, насколько режим формирования исходных полимерных волокон и их последующей термообработки будет близок к оптимальному зависит, насколько характеристики УВ будут близки к максимальным. По этой причине возникает необходимость контролировать весь процесс получения углеродного волокна, начиная от получения прядильного раствора, заканчивая реализацией свойств готового углеродного волокна в композиционном материале. В то же время волокна являются статистическим объектом, свойства которого меняются по длине как в микро-, так и в наномасштабах. Это обстоятельство необходимо учитывать при поиске путей улучшения характеристик УВ.

Задача определения критических параметров, контроль за которыми

необходим для получения УВ с высокими механическими показателями, на сегодня

6

в России не решена. Необходимость получения конкурентоспособных российских углеродных волокон обуславливает актуальность поиска новых методов контроля дефектности и параметров структуры УВ на всех стадиях технологии их получения.

2. Цель и задачи работы

Целью настоящей диссертационной работы явилось выявление корреляций структуры, дефектности и химического состава поверхности углеродных волокон с прочностью волокон и углепластиков на их основе.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

• Разработка методик анализа морфологии и химического состава поверхности ПАН волокон на различных этапах их получения и термообработки, в том числе готового углеродного волокна.

• Разработка методик корреляционного анализа на основе статистики редких событий с использованием распределений Леви, позволяющих идентифицировать опасные в прочностном отношении дефекты в структуре волокон.

• Установление эволюции поверхностных неоднородностей ПАН волокон в процессе термообработки и исследование влияния их концентрации на прочность готового углеродного волокна.

• Исследование корреляции прочности и изменения диаметров ПАН волокон на различных этапах термообработки.

• Разработка методик анализа поверхности разрушения углепластика при растяжении и сдвиге, позволяющих исследовать изменение сдвиговых напряжений на границе раздела волокно/матрица и адгезии волокна к матрице в композите при изменении параметров поверхности углеродных волокон (здесь и далее параметры поверхности УВ - шероховатость, химический состав, фазовый состав, дефектность и т.п.).

• Определение изменений морфологии и химического состава поверхности УВ в результате электрохимической обработки (ЭХО) и исследование их влияния на механические характеристики углепластика.

• Определение закономерностей процесса сегрегации натрия на поверхность углеродных волокон из объема.

3. Научная новизна работы

1. Впервые исследовано изменение структуры на микро- и наномасштабах, а также состава ПАН волокон на различных этапах их получения, термообработки и электрохимической обработки карбонизованных волокон комплексом современных аналитических методик: рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), Оже-электронной спектроскопии (ОЭС), растровой электронной микроскопии (РЭМ), рентгеновского микроанализа (РМА), сканирующей туннельной и атомно-силовой микроскопии (СТМ и АСМ). Получены статистические характеристики структуры волокон.

2. Впервые для анализа влияния поверхностных неоднородностей на прочность волокна использована методика корреляционного анализа на основе статистики редких событий с применением распределений Леви. Идентифицированы опасные в прочностном отношении дефекты и исследовано изменение их концентрации на различных этапах термообработки ПАН волокон.

3. Предложена методика комбинации РФЭС и лазерного отжига для анализа концентрации полярных кислородсодержащих функциональных групп на поверхности углеродного волокна и исследования состава приповерхностных слоев ПАН волокон на различных этапах термообработки.

4. Выявлены критические этапы термообработки ПАН волокна, изменение свойств волокон на которых наиболее сильно влияет на прочность готового УВ.

5. Установлена взаимосвязь относительного изменения диаметра ПАН волокон при термообработке и прочности углеродного волокна на его основе.

6. Предложены методики анализа максимальных сдвиговых напряжений и силы адгезионного взаимодействия в углепластике путем исследования

поверхности разрушения композита после испытаний на растяжение и на сдвиг.

7. Впервые исследовано явление сегрегации натрия на поверхности углеродного волокна при электрохимической обработке и описано ее влияние на механические свойства углепластика. Показано, что явление поверхностной сегрегации натрия может оказывать значительное влияние на прочностные свойства композита.

8. Впервые оценена энергия активации процесса сегрегации натрия на поверхность углеродного волокна из объема, что необходимо для оптимизации процесса окислительной обработки УВ.

4. Научная и практическая значимость работы

В работе предложен комплекс методов, позволяющий охарактеризовать структуру (в том числе дефектность) на микро- и наномасштабах, а также химический состав ПАН волокон на различных этапах их получения и термообработки. Предложен метод поиска и идентификации опасных в прочностном отношении дефектов структуры волокон, позволяющий исследовать степень влияния наблюдаемых различными способами неоднородностей структуры на механические свойства волокон.

Обнаружено, что наличие в углеродном волокне атомарных примесей натрия приводит к возникновению явления сегрегации примеси на поверхности волокна. Установлено, что процесс сегрегации может быть усилен при электрохимической обработке поверхности. Натрий ухудшает адгезию между волокном и полярным эпоксидным связующим, снижая прочность углепластика. Оценена энергия активации процесса сегрегации натрия на поверхности УВ.

Полученные данные и разработанные методики могут быть использованы производителями ПАН волокон, углеродных волокон и углепластиков (ЗАО «ХК «Композит», ОАО «НИИграфит») при оптимизации режимов получения и обработки УВ для достижения необходимых характеристик волокон и углепластиков на их основе.

5. Основные положения, выносимые на защиту

1. Экспериментально полученные зависимости концентрации дефектов структуры, химического состава поверхности, шероховатости поверхности волокон от стадии получения и термообработки ПАН волокон.

2. Разработанная методика корреляционного анализа, позволяющая исследовать влияние особенностей структуры ПАН и углеродных волокон на их физико-механические свойства.

3. Корреляционные функции, полученные с использованием разработанной методики и характеризующие влияние на прочность готового углеродного волокна различных видов неоднородностей структуры поверхности ПАН волокон в зависимости от стадии их получения и термообработки.

4. Корреляционные функции, характеризующие межстадийные корреляции прочности ПАН волокон на различных стадиях их получения и термообработки, и установленные на их основе критические этапы формирования дефектности в процессе получения и термообработки ПАН волокон.

5. Экспериментально полученная зависимость прочности углеродного волокна от относительного изменения диаметра ПАН волокон в процессе термообработки.

6. Экспериментально полученные зависимости параметров поверхности углеродных волокон, таких как химический состав, структура, эффективная площадь, от величины тока электрохимической обработки.

7. Разработанные методики оценки сдвиговых напряжений и силы адгезионного взаимодействия УВ и материала матрицы в углепластике, основанные на исследовании вида поверхности разрушения композита при растяжении и сдвиге.

8. Установленный с использованием разработанных методик и полученных экспериментальных данных механизм влияния параметров поверхности углеродного волокна, подвергнутого электрохимической обработке, на прочность углепластика.

9. Установленный на основе полученных экспериментальных данных механизм сегрегации натрия на поверхности углеродного волокна при электрохимической обработке и оценочное значение энергии активации процесса сегрегации натрия.

6. Достоверность научных положений, результатов и выводов

Достоверность научных результатов обоснована применением современных и общепризнанных методов анализа физико-химических и физико-механических свойств ПАН и углеродных волокон и композитов на их основе. В работе использован комплекс методик, таких как сканирующая туннельная микроскопия, атомно-силовая микроскопия, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, растровая электронная микроскопия, Оже-электронная спектроскопия, рентгенофлуоресцентный микроанализ, механические испытания элементарных волокон и образцов композиционных материалов, современные методы математической обработки статистических данных. Достоверность подтверждается также корреляцией представленных в работе результатов с данными, известными из литературы, а также признанием результатов на международных и российских конференциях.

7. Личный вклад соискателя

Соискатель принимал активное участие на всех стадиях исследований свойств ПАН и углеродных волокон. Им была выполнена большая часть работ по сбору и анализу имеющихся литературных данных по теме, а также основная часть экспериментальных работ. Разработка всех основных использованных в работе методик исследования структурных и химических свойств ПАН и углеродных волокон, статистического анализа свойств и параметров волокон проводилась с непосредственным участием соискателя.

8. Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, шести разделов основного содержания и выводов, содержит 145 страниц, включая 74 рисунка, 14 таблиц и список цитируемой литературы из 119 наименований.

9. Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на заседании НТС ХК «Композит»; Международной конференции «Российско-французский симпозиум по композиционным материалам»-(СПб, Россия, 2012); VIII Курчатовской молодежной научной школе (Москва, 2010 г.); Научной сессии МИФИ (Москва, 2009 г.).

10. Публикации по теме диссертации

По теме диссертации опубликовано 8 работ в научных журналах и сборниках трудов международных и российских конференций и семинаров, в том числе 3 работы - в журналах из перечня ВАК, 1 глава в монографии.

1. В.Д. Борман, В.Я. Варшавский, А.Л. Кванин и др. Сегрегация примесей на поверхности углеродного волокна при электрохимической обработке // Композиты и наноструктуры, 2011, №3, с. 24-35.

2. В.Д. Борман, В.Я. Варшавский, A.JI. Кванин и др. Идентификация опасных дефектов в углеродных волокнах с использованием статистики редких событий // Композиты и наноструктуры, 2012, №4, с. 23-32.

3. В.Д. Борман, В.Я. Варшавский, А.Л. Кванин и др. Влияние электрохимической обработки поверхности углеродных волокон на механические свойства углепластика // Ядерная физика и инжиниринг, 2013, т. 4, №2, с. 114—122.

4. V.D. Borman, V.Ya. Varshavskiy, A.L. Kvanin et al. Correlation analyzing of strength and defects of carbon fibers using stable distributions. // В сб.: Труды Российско-французского симпозиума по композиционным материалам, Сп-б, 10-13 июля 2012 г., с. 150-151.

5. А.Л. Кванин. Исследование ПАН-волокна методами РФЭС, АСМ и РЭМ // В сб.: Аннотации докладов научной сессия МИФИ-2009, т.2, М.: МИФИ, 2009, с. 49.

6. A.J1. Кванин. Исследование ПАН-волокна методами РФЭС, АСМ и РЭМ // В сб.: Сборник научных трудов научной сессии МИФИ-2009, т.З, М.: МИФИ, 2009, с. 41-44.

7. A.JI. Кванин. Исследование влияния морфологии и химического состава поверхности углеродных волокон на прочность углепластика // В сб.: Аннотации трудов VIII Курчатовской молодежной научной школы, Москва, 22-25 ноября 2010 г., с.113.

8. A.JI. Кванин, Углеродные волокна и углекомпозиты // Физика, технологии и применение наносистем и наноматериалов. / Коллективная монография под ред. М.В. Ковальчука и М.Н. Стриханова. - М.: НИЯУ МИФИ, 2012. - 652 с.

11. Краткое содержание работы

В первой главе проведен анализ литературных данных, посвященных исследованию структуры и свойств углеродных волокон. Рассмотрены основные методы исследования структуры и состава ПАН и углеродных волокон. Из результатов анализа литературы следует, что в значительной степени характеристики углеродных волокон определяются структурой ПАН волокон, закладываемой на этапе их формования; дефекты структуры ПАН волокон, в конечном счете, переходят в дефекты углеродного волокна и снижают его механические характеристики. Показано, что наиболее опасными в прочностном отношении являются поверхностные дефекты углеродных волокон. Рассмотрены существующие данные о корреляциях особенностей структуры и состава ПАН волокон на различных стадиях их получения и термообработки на механические свойства УВ. Представлены данные о влиянии параметров поверхности УВ на механические свойства углепластика.

Во второй главе дано описание исследованных в ходе выполнения работы образцов ПАН и углеродных волокон, а также композитов на основе последних. Приведены данные о результатах механических испытаний, предоставленные производителем волокон.

В третьей главе рассмотрены основные экспериментальные методы, использованные в ходе выполнения настоящей работы. Оценка дефектности и характеризация особенностей структуры ПАН и углеродных волокон производились методами растровой электронной и сканирующей зондовой микроскопии. Для исследования влияния электрохимической обработки на морфологию поверхности углеродных волокон на нанометровом масштабе применялась методика основанная на совмещении растрового электронного и сканирующего туннельного микроскопа.

Исследование химического состава поверхности и приповерхностных слоев волокон производилось с использованием совмещения методов рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) и быстрого радиационного нагрева поверхности волокон с помощью импульсного лазера на YAG:Nd с длиной волны А,=1064 нм, длительностью импульса 15 не и регулируемой мощностью

о 2

1-^5-10 Вт/см . Быстрый радиационный нагрев использовался с целями очистки поверхности от слабосвязанных загрязнений (на малой мощности) и для удаления поверхностного слоя волокна и исследования состава приповерхностных слоев (большая мощность излучения).

Четвертая глава посвящена описанию разработанных методик анализа структуры и состава ПАН волокон на различных этапах их получения и термообработки и изложению результатов исследования с использованием разработанных методик. Даны описания наблюдаемых поверхностных неоднородностей, приведены данные об изменении концентрации поверхностных неоднородностей в зависимости от стадии получения и термообработки ПАН волокон. Представлены результаты исследования структуры поверхности ПАН волокон методом атомно-силовой микроскопии (АСМ). Представлены результаты исследования изменения химического состава приповерхностных слоев ПАН волокон в зависимости от стадии их получения и термообработки. Установлено, что на стадии предкарбонизации ПАН волокна формируется проводящая сердцевина волокна и диэлектрическая оболочка с составом CN* и CN^Ov. Удаление азота и кислорода из данной оболочки в процессе карбонизации приводит к формированию

дефектного поверхностного слоя углеродного волокна с повышенной степенью аморфизации.

Показано, что для более прочных углеродных волокон характерна структура с меньшей толщиной фибрилл, что соответствует данным приведенным в литературе.

В пятой главе рассматриваются результаты корреляционного анализа структуры и свойств с механическими характеристиками ПАН волокон в процессе их получения и термообработки. Описана методика на основе статистики редких событий для анализа статистических данных по прочности и концентрации неоднородностей.

С использованием предложенной методики установлено, что опасными в прочностном отношении дефектами ПАН и углеродных волокон являются поверхностные частицы загрязнений размером более 1 мкм и углубления (сколы) поверхности размером более 1 мкм. Установлено, что причиной появления «сколов» является образование дефектного поверхностного слоя волокон с повышенным содержанием натрия.

Выявлены стадии получения и термообработки ПАН волокон, на которых прочность волокон сильнее всего скоррелирована с прочностью УВ. Установлено, что в зависимости от технологии получения исходных ПАН волокон эти стадии могут меняться. Сильные корреляции прочности ПАН волокон на данных стадиях получения и термообработки с прочность готового УВ указывают на формирование наиболее опасных в прочностном отношении дефектов структуры УВ на этих стадиях.

Также установлено, что прочность УВ тем выше, чем больше относительное уменьшение диаметра ПАН волокон в процессе термообработки. Эта закономерность выполняется как для ПАН волокон полученных по одной технологии, так и для ПАН волокон полученных по разным технологиям.

В шестой главе рассматривается влияние физико-химических свойств поверхности углеродных волокон на механические свойства углепластика. Модификация поверхности углеродных волокон для данного исследования

производилась путем электрохимической обработки в умягченной воде с различными значениями силы тока.

Показано, что такая обработка не приводит к изменению морфологии поверхности УВ на масштабе микрометров и не приводит к изменению средней эффективной площади поверхности на масштабе десятков нанометров.

Установлено, что в результате электрохимической обработки УВ происходит изменение прочности углепластика из-за изменения адгезии на границе раздела волокно-матрица. Улучшение адгезии с удалением слабосвязанного дефектного поверхностного слоя, образующегося в процессе карбонизации ПАН волокна, с другой стороны. Ухудшение адгезии связано с сегрегацией натрия на поверхности углеродного волокна и его накоплением в виде соединения ЫаОН. Конкуренция процессов очистки и сегрегации натрия при ЭХО приводит к наличию максимума прочности композита.

Исследована кинетика явления сегрегации. По полученной оценке энергия активации процесса сегрегации составляет 1,6 эВ. Лимитирующим фактором сегрегации натрия является концентрация кислорода на поверхности УВ, концентрация натрия выходит на насыщение, когда устанавливается стехиометрическое соотношение между кислородом и натрием 1:1 (что соответствует соединению ЫаОН).

В заключении приведены выводы, сделанные на основании результатов проведенных исследований.

1 Анализ литературы

1.1 Современное состояние проблемы

Одним из наиболее важных применений полиакрилонитрильных волокон в современной технике является их использование в качестве сырья для производства углеродных волокон. Благодаря уникальным физико-механическим свойствам углеродные волокна находят широкое применение в современной технике в качестве армирующего наполнителя в композиционных материалах. Характерными особенностями УВ являются высокая прочность и высокий модуль упругости. В то время как модуль упругости углеродных волокон определяется степенью приближения их структуры к структуре монокристаллического графита, их прочность определяются структурой волокон и ее дефектностью. Наличие дефектов в волокне приводит не только к снижению его прочности, но и к возникновению значительного разброса прочностных характеристик [1-2}.

Уникальные механические свойства углеродных волокон зависят от структуры, наследуемой ими от исходного ПАН волокна. Ухудшение механических характеристик УВ обусловлено в значительной степени дефектами, заложенными в исходном ПАН волокне и дефектами, возникающими в процессе термообработки ПАН волокна, так как при приложении внешних усилий дефекты играют роль концентраторов напряжений [1,3-4].

Подавляющее большинство работ связанных с получением и применением углеродных волокон посвящено формированию структуры волокон в процессе получения исходной ПАН нити [5-6] и эволюции структуры ПАН волокна процессе термообработки при получении углеродного волокна [7-14], влиянию структуры и состава поверхности готового углеродного волокна на свойства композита [15-21]. Полный цикл получения углеродного волокна, начиная от первых этапов осаждения ПАН нити из прядильного раствора, заканчивая готовым карбонизованным волокном и реализацией его свойств в композите исследователями не рассматривался.

Особенности структуры и дефекты ПАН и углеродных волокон.

Для углеродных волокон характерна неоднородность плотности по сечению волокна. В сечении волокна выделяют поверхностную оболочку, в которой кристаллиты преимущественно ориентированы вдоль оси волокна, и сердцевину со случайной ориентацией кристаллитов [3-4}. Однако, толщина оболочки такова, что при исследовании поперечного сечения высокопрочных углеродных волокон методом растровой электронной микроскопии она не наблюдается [3-4,7,22]. Тем не менее, оболочка может быть обнаружена при ее разрушении внешним воздействием [23].

На основе данных рентгеновской дифракции была построена следующая модель высокопрочного волокна на основе ПАН прекурсора. Базовым элементом структуры такого волокна является двумерная графитовая лента - лист графена шириной порядка 6 нм, в длину до нескольких сотен нанометров. Ленты, уложенные параллельно, формируют микрофибриллы с преимущественной ориентацией вдоль волокна. Микрофибриллы переходят одна в другую и ограничены пустотами, образованными неплотной упаковкой слоев [3]. Эти пустоты и составляют значительную часть пористости высокопрочных углеродных волокон на основе ПАН, однако они оказывают наименьшее влияние на прочность волокон при растяжении [4].

Другими наиболее типичными дефектами являются трещины, инородные включения, наплывы и пр. Значительное влияние на свойства УВ оказывают загрязнения ПАН волокна, причем большинство инородных частиц находится на его поверхности [4]. В работе [8] было показано, что УВ на основе ПАН волокон полученных в условиях чистой комнаты обладают значительно более высокой прочностью, чем УВ из ПАН волокон, полученных в обычных условиях. Авторы работы [24] из большого количества разновидностей дефектов ПАН волокон, полученных путем мокрого формования, выделяют пористость и неоднородность диаметров волокон как структурные факторы сильнее всего влияющие на прочность УВ. Отрицательное влияние пористости на качество УВ двояко. Во-первых, так как структура УВ наследует особенности структуры ПАН, пористость приводит к

возникновению неоднородности в распределении внутренних напряжений УВ и повышению его хрупкости. Вторым отрицательным влиянием пористости на УВ является снижение максимальной достижимой температура термодеструкции полимера. Поры служат центрами термолиза ПАН волокон, при быстром нагреве не позволяют достигать температуры 500°С, необходимой для мезофазной перестройки структуры окисленных волокон в процессе карбонизации без интенсивного разложения. Отрицательное влияние большой неоднородности по диаметрам авторы объясняют неоптимальным режимом термообработки при получении УВ в жгуте с большим значением диаметра (18-20 мкм), в то время, как из опыта следует, что наиболее прочные углеродные волокна получаются из более тонкого ПАН волокна. Корреляция диаметра и прочности углеродных волокон была рассмотрена в работе [25], из ее результатов следует, что более прочные волокна в жгуте обладают меньшим диаметром. Так же для повышения прочности углеродного волокна необходимо использовать ПАН волокна с меньшим размером фибрилл и кристаллитов [2,24].

Дефекты, находящиеся на поверхности волокон, являются наиболее опасными в прочностном отношении [26]. Менее опасными, например, при растяжении, являются трещины, ориентированные вдоль оси волокна [4].

Более того, максимальную прочность углеродных волокон определяет характерный масштаб неоднородностей структуры. Так для достижения прочности УВ на уровне 3-4 ГПа необходимо контролировать неоднородности структуры на уровне микрометров, для достижения прочности 4-7 ГПа необходимо контролировать неоднородности на субмикронном уровне, для получения УВ с прочностью свыше 7 ГПа необходимо контролировать структуру на наномасштабе [2].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кванин, Алексей Леонидович, 2013 год

Список литературы

1. Варшавский В. Я. Углеродные волокна : М: Варшавский, 2007 - 497 с.

2. Kobayashi Hiroaki Toray's Advanced Materials - Innovation by Chemistry // Toray Advanced Materials Symposium, 2006.

3. Carbon fibers and their composites / Morgan Peter. — Boca RatonTaylor & Francis Group, 2005.

4. Углерод. Углеродные волокна. Углеродные композиты. / Мелешко А. И., Половников С. П. — М: Сайнс-пресс, 2007.

5. Mittal J., Mathur R. В., Bahl О. P. Post spinning modification of pan fibres - a review //Carbon, 35, 12, 1997.

6. Sawai Daisuke, Fujii Yuya, Kanamoto Tetsuo. Development of oriented morphology and tensile properties upon superdawing of solution-spun fibers of ultra-high molecular weight poly(acrylonitrile) // Polymer, 47, 2006. — p. 4445-44S3.

7. Ji Minxia, Wang Chengguo, Bai Yujun, Yu Meijie, Wang Yanxiang. Structural Evolution of Polyacrylonitrile Precursor Fibers during Preoxidation and Carbonization // Polymer Bulletin, 59, 2007. — p. 527-536.

8. Moreton R., Watt W. The spinning of polyacrylonitrile fibres in clean room conditions for the production of carbon fibres // Carbon, 12, 1974. — p. 543-5-54.

9. Kalashnik А. Т., Zlatoustova L. A., Rudinskaya G. Ya., Serkov A. T. Structural and chemical transformations in thermooxidative stabilization of copolymeric polyacrylonitrile fibres // Fibre chemistry, 31,6, 1999.

10. Wu Gang-Ping, Lu Chun-Xiang, Ling Li-Cheng, Lu Yong-Gen. Comparative investigation on the thermal degradation and stabilization of carbon fiber precursors // Polym. Bull., 62, 2009. — p. 667-678.

11. Фазлитдинова А. Г., Тюменцев В. А., Подкопаев С. А. Изменение тонкой структуры полиакрилонитрильной нити в процессе термостабилизации // Вестник Челябинского государственного университета, 8 (146), 4, 2009. — с. 48-53.

12. Wangx Zhang, Jie Liu. Effect of Post-spinning Modification on the PAN Precursors and Resulting Carbon Fibers // Journal of Wuhan University of Technology, 21, 3, 2006.

13. Wangxi Zhang, Jie Liu, Gang Wu. Evolution of structure and properties of PAN precursors during their conversion to carbon fibers// Carbon, 41, 2003. — p. 2805- -2812.

14. Sedghi Arman, Farsani Reza Eslami, Shokuhfar Ali. The effect' of commercial polyacrylonitrile fibers characterizations on the produced carbon fibers properties // Journal of materials processing technology, 198, 2008. — p. 60-6?.

15. Gulyas J., FoldesE., LazarA., PukanszkyB. Electrochemical oxidation of carbon fibers: surface chemistry and adhesion// Composites: Part A, 32, 2001. —p. 353-360.

16. Drzal Lawrence T., Rich Michael J., Lloyd Pamela F. Adhesion of graphite fibers to epoxy matrices: I. Role of fiber surface treatment // Journal of adhesion, 16, 1982. — p. 1-30.

17. Seo Ming-Kang, Park Soo-Jin. Surface characteristics of carbon fibers modified by direct oxyfluorination // Journal of colloid and interface science, 330, 2009. — p. 237-242.

18. MoritaK., MurataU., Ishitani A., MurayamaK., Ono T., NakajimaA. Characterization of commercially available PAN (polyacrylonitrile)-based carbon fibers // Pure and Applied Chemistry, 58, 3, 1986. — p. 455-468.

19. XuBing, WangXiaoshu, LuYun. Surface modification of polyacrylonitrile-based carbon fiber and its interaction with imide // Applied surface science, 253, 2006. — p. 2695-2701.

20. Park Soo-Jin, Park Byung-Jae. Electrochemically modified PAN carbon fibers and interfacial adhesion in epoxy-resin composites // Journal of materials science letters, 18, 1999. —p. 47-49.

21. Wang Yu-Qing, Zhang Feng-Qiu, Sherwood Peter M. A. X-ray photoelectron spectroscopic study of carbon fiber surfaces. 23. Interfacial interactions between

polyvinyl alcohol and carbon fibers electrochemically oxidized in nitric acid solution // Chem. Mater., 11, 1999. — p. 2573-2583.

22. Ji Minxia, Wang Chengguo, Bai Yujun, Yu Meijie, Wang Yanxiang. Comparison of tensile fracture morphologies among various polyacrylonitrile-based carbon fibers // Polymer Bulletin, 59; 2007. — p. 381-390.

23. Neffe S. Effect of anodic oxidation of pan-based carbon fibers on the morphological changes of their surfaces // Carbon, 25, 6, 1987.

24. Serkov А. Т., Budnitskii G. A., Radishevskii V. В., Medvedev V. A., Zlatoustova L. A. Improving carbon fibre production technology // Fibre chemistry, 35, 2, 2003.

25. Wilson D. M. Statistical tensile strength of NextelTM 610 and NexteffM 720 fibres //JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE, 32, 1997. — p. 2535-2542.

26. Johnson J. W., Thorne D. J. Effect of internal polymer flaws on strength of carbon fibers prepared from an acrylic precursor // Carbon, 7, 1969. — p. 65-9-661.

27. Serkov A.T., Zlatoustova L.A. Strength of a carbon fibre as a function of the physicochemical properties of the initial polyacrylonitrile fibre// Fibre chemistry, 32, 4, 2000.

28. Iovleva M.M., Banduryan S. I., Zlatoustova L. A., Radishevskii V. M., Serkov А. Т., Budnitskii G. A. Morphology of the structure of polyacrylonitrile fibers // Fibre chemistry, 31, 2, 1999.

29. Симамура С. Углеродные волокна : М: Мир, 1987 - 304 с.

30. Commer?on P., Wightman J.P. Surface Characterization of Plasma Treated Carbon Fibers and Adhesion to a Thermoplastic Polymer // Journal of Adhesion, 38, 1992. — p. 55-78.

31. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела : М: Наука, 1988 -712 с.

32. Fiber fracture / М. Elices, J. Llorca. — Oxford, 2002, 414 p.

33. Bascom W. D., Jensen R. M. Stress Transfer in Single Fiber/ Resin Tensile Tests// Journal of Adhesion, 19, 1986. —p. 219-239.

34. Zhang R.L., Huang Y.D., Liu L., Tang Y.R., Su D., Xu L.W. Effect of emulsifier content of sizing agent on the surface of carbon fibres and interface of its composites// Applied Surface Science, 257, 2011. —p. 3519-3523.

35. Wood J.R., Marom G. Determining the Interfacial Shear Strength in the Presence of Transcry.stallinity in Composites by the 'Single-Fibre Microcomposite Compressive Fragmentation Test' // Applied Composite Materials, 4, 1997. — p. 197-207.

36. Tagawa Tetsuya, Miyata Takashi. Size effect on tensile strength of carbon fibers// Materials Science and Engineering A, 238, 1997. — p. 336-342.

37'. Zhou Yuanxin, Baseer Mohammed A., Mahfuz Hassan, Jeelani Shaik. Statistical analysis on the fatigue strength distribution of T700 carbon fiber// Composites Science and Technology, 66, 2006. — c. 2100-2106.

38. Бакланова H. И., ЗимаТ. M., ТитовА. Т., Наймушина Т. М., Бервено В. П. Микроструктура и прочность углеродных волокон, поверхностно модифицированных карбидом титана // Неорганические материалы, 44, 2, 2008. — с. 162-170.

39. Danzer R. Some notes on the correlation between fracture and defect statistics: Are Weibull statistics valid for very small specimens? // Journal of the European Ceramic Society, 26, 2006. — p. 3043-3049.

40. Peterlik H., Loidl D. Bimodal strength distributions and flaw populations of ceramics and fbres // Engineering Fracture Mechanics, 68, 200-1. — p. 253-261.

41. Jung Taehwan, Subramanian R.V. Interfacial Shear Strength of Oxide Films on Carbon Fibers Formed by the Sol-Gel Process// Journal of Adhesion, 5.2, 1995. — c. 65-79.

42. Sung Mun Gyu, Sassa Kensuke, Tagawa Tetsuya, Miyata Takashi et al. A pplication of a high magnetic field in the carbonization process to increase the strength of carbon fibers// Carbon, 40, 2002. — p. 2013-2020.

43. Newell James A., Sagendorf Matthew T. Experimental verification of the end-effect Weibull model as a predictor of the tensile strength of Kevlar-29 (poly p-

phenyleneterephthalamide) fibres at different gauge lengths// High Perform. Polym., 11, 1999. —p. 297-305.

44. Paiva M.C., Bernardo C.A., Edie D.D. A comparative analysis of alternative models to predict the tensile strength of untreated and surface oxidised carbon fibers// Carbon, 39, 2001. — p. 1091-1101.

45. StonerE.G., Edie D.D., Durham S.D. An end-effect model for the single-filament tensile test// JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE, 29, 1994. — p. 6561-6574.

46. Fibers and composites / Delhaes, Pierre. — London and New YorkTalor & Francis, 2003.

47. Jones C. The Chemistry of Carbon Fibre Surfaces and its Effect on Interfacial Phenomena in Fibre/Epoxy Composites// Composites Science and Technology, 42, 1991. —p. 275-298.

48. Carbon fiber composites / Chung Deborah D.L. — Newton, USAButterworth-Heinemann, 1994.

49. Song Wei, Gu Aijuam, Liang Guozheng, Yuan Li. Effect of the surface roughness on interfacial properties of carbon fibers reinfirced epoxy resin composites// Applied surface science, 257; 2011. — p. 4069-4074.

50. Lee Jinyong, Drzal Lawrence T. Surface characterization and adhesion of carbon fibers toepoxy and polycarbonate // International journal of adhesion & adhesives, 25, 2005. —p. 389-394.

51. SarrafH., SkaprovaL.> LoudaP. Surface modification of carbon fibers // Journal of achievments in materials and manufacturinf engineering, 2, December 2007. — p. 24 - 30.

52. Zhang Xuezhong, Huang Yudong, WangTianyu. Plasma activation of carbon fibers for polyarylacetvlene composites // Surface & coating technology, 201, 2007. — p. 4965-4968.

53. Pamula Elizabeta, Rouxhet Paul G. Bulk and surface chemical functionalities of type III PAN-based carbon fibers // Carbon, 41, 2003. — p. 1905-1915.

54. Ананьева Е.С., Ананьин С.В. Влияние плазмохимической модификации поверхности углеродных волокон на механизм разрушения углепластикаов // Вестник ТГУ, 15, 3, 2010. — с. 1007-1009.

55. Park Soo-Jin, Kim Mun-Han. Effect of acidic anode treatment on carbon fibers for increasing fiber-matrix adhesion and its relationship to interlaminar shear strength of composites// JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE, 35, 2000. — p. 1901 - 1905.

56. Deng Shiqiang, Ye Lin. Influence of Fiber-Matrix Adhesion on Mechanical Properties of Graphite/Epoxy Composites: I. Tensile, Flexure, and Fatigue Properties // Journal of Reinforced Plastics and Composites, 18, 11, 1999. — p. 1021-1039.

57. Wu G.M. Oxygen plasma treatment of high performance fibers for composites // Materials Chemistry and Physics, 85, 2004. —p, 81-87.

58. DilsizN., Wightman J.P. Effect of acid-base properties of unsized and sized carbon fibers on fiber/epoxy matrix adhesion // Colloids and Surfaces, 164, 2000. — p. 325-336.

59. Chou C.-T., Gaur U.,, Miller B. Evaluation of Fracture Surfaces in Carbon Fiber/Epoxy Composites // Journal of Adhesion, 40, 1993. — p. 245-256.

60. Cho Donghwan, Choi Yusong, Drzal Lawrence T. Characterization, properties, and processing of larc peti-5® as a high-temperature sizing material: III. Adhesion enhancement of carbon/BMI composites // Journal of Adhesion, 79, 1, 2003. — p. 1-22.

61. Drzal Lawrence Т., The Interphase in Epoxy Composites// Advances in Polymer Science, 75, 1986.

62. Qian Xin, Wang Xuefei, Ouyang Qin, Chen Yousi, Yan Qing. Effect of ammoniumsalt solutions on the surface properties of carbon fibers in electrochemical anodic oxidation// Applied Surface Science, 259, 2012. — p. 238- 244.

63. Сюй Цуй, Гусева P.M., Линюни Чжан, Юй Гао. Оценка свойств аппретов для улучшения связи между полимерной матрицей и высокопрочным углеродным волокном Т800 // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного

технического университета, II, 1(2), 2010 — с. 156-161.

64. Park Soo-Jin, Jang Yu-Sin. X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy studies of Ni-P deposited onto carbon fiber surfaces: impact properties of a carbon-fiber-reinforced matrix // Colloid and Interface Science, 263, 2003. —p. 170-176.

65. Beaumont Peter W. R. A Fracture Mechanics Approach to Failure in Fibrous Composites // Journal of Adhesion, 6, 1, 1974. —p. 10?— 137.

66. Vaidyanathan Nirmala P., Kabadi Vinayak N., Vaidyanathan Ranji, Sadler Robert L. Surface Treatment of Carbon Fibers Using Low Temperature Plasma // Journal of Adhesion, 48, 1995. — p. 1-24.

6?. Raghavendran Venkat K., Drzal Lawrence T. Fiber-Matrix Interfacial Adhesion Improvement in Carbon Fiber-Bisphenol-A Polycarbonate Composites by Polymer Grafting.// Journal of Adhesion, 78, 2002. — p. 895-922.

68. Giovedi Claudia Machado, Luci Diva Brocardo, Augusto Marcos Pino, Eddy Segura, Radino, Patrfcia Evaluation of the mechanical properties of carbon fiber after electron beam irradiation // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 236, 2005. —p. 526-530.

69. Bascom W. D., Yon K-J., Jensen R. M., Cordner L. The Adhesion of Carbon Fibers to Thermoset and Thermoplastic Polymers // Journal of adhesion, 34, 1991. — p. 79-98.

70. Zhuang H., Wightman J. P. The Influence of Surface Properties on Carbon Fiber/Epoxy Matrix Interfacial Adhesion// Journal of Adhesion, 62, 1997. — p. 213-245.

71. Tikhomirov, A. S., Sorokina, N. E., Avdeev, V. V. Surface Modification of Carbon Fibers with Nitric Acid Solutions // Inorganic Materials, 47, 6, 2011. — p. 609-613.

72. Chang Tao C. Plasma Surface Treatment In Composites Manufacturing // Journal of Industrial Technology, 15, 1, 1998.

73. Heisey C. L., Wood P. A., McGrath J. E., Wightmany J. P. Measurement of Adhesion Between Carbon Fibers and Bismaleimide Resins // Journal of Adhesion, 53, 1995.

— p. 117-147.

74. Paiva M.C., Bernardo C.A., Nardin M. Mechanical, surface and interfacial characterisation of pitch and PAN-based carbon fibres // Carbon, 38, 2000. — p. 1323-1337.

75. OkhuysenB., Cochran R.C., Allred R.E., Sposili R., Donnellan T.M. Interface/Interphase Studies in Epoxy Matrix Composites // Journal of Adhesion, 45, 1994. —p. 3-14.

76. Park Joung-Man, Kim Dae-Sik, Kong Jin-Woo, Kim Minyoung, Kim Wonho, Park In-Seo. Interfacial Adhesion and Microfailure Modes of Electrodeposited Carbon Fiber/Epoxy-PEI Composites by Microdroplet and Surface Wettability Tests// Journal of Colloid and Interface Science, 249, 2002. — p. 62-77.

77. Sherwood P.M.A. Surface analysis of carbon and carbon fibers for composites// Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 81, 1996. —p. 319-342.

78. Ibarra L., Panos D. Carbon fibre oxidation, textural and surface changes // Die Angewandte Makromolekulare Chemie, 248, 1997. — p. 201-215.

79. Liu Jie, Tian Yuli, Chen Yujia, Liang Jieying. Interfacial and mechanical properties of carbon fibers modified by electrochemical oxidation in (NH4HC03)/(NH4)2C204 H20 aqueous compound solution // Applied Surface Science, 256, 2010. — p. 6199-6204.

80. Зайцев Б.Н., Бакланова Н.И., Зима T.M. Исследование методом атомно-силовой микроскопии поверхностно-модифицированных углеродных волокон// Неорганические материалы, 44, 6, 2008. — р. 682-688".

81. Нао Li, Liang Hui, Не Fang, Huang Yuan, Wan Yizao. Air dielectric barrier discharges plasma surface treatment of three-dimensional braided carbon fiber reinforced epoxy composites // Surface & Coatings Technology, 203, 2009. — p. 1317-1321.

82. Chen Weiming, Yu Yunhua, Li Peng, Wang Chengzhong, Zhou Tongyue, Yang Xiaoping., Effect of new epoxy matrix for T800 carbon fiber/epoxy filament

wound composites// Composites Science and Technology, 67, 2007. —p. 2261-2270.

83. Zhang Xuezhong, Huang Yudong, WangTianyu. Surface analysis of plasma grafted carbon fiber // Applied Surface Science, 253, 2006. — p. 2885-2892.

84. Ogawa Toshio, Uchibori Hideaki. Relationship Between Some Mechanical Strengths of CFRP and Interfacial Properties// Journal of Adhesion, 47, 1994. — p. 245-256.

85. Peebles Jr., L. H. An Assessment of Carbon Fiber/Organic Matrix Interactions// Journal of Adhesion, 51,1, 1995. — p. 1-22.

86. MaKeming, WangBaichen, Chen Ping, ZhouXia. Plasma treatment of carbon fibers: Non-equilibrium dynamic adsorption and its effect on the mechanical properties of RTM fabricated composites // Applied Surface Science, 257, 2011. — p. 3824-3830.

87. Park Soo-Jin, Seo Min-Kang, Lee Jae-Rock. Relationship between surface characteristics and interlaminar shear strength of oxyfluorinated carbon fibers in a composite system // Journal of Colloid and Interface Science, 268, 2003. — p. 127-132.

88. Mathur R.B., Gupta V., Bahl O.P., Tressaud A., Flandrois S. Improvement in the mechanical properties of polyacrylonitrile (PAN) -based carbon fibers after fluorination // Synthetic Metals, 114, 2000. — p. 197-200.

89. Zaldivar R. J., Kim H.I., Steckel G.L., Nokes J.P. Effect of Processing Parameter Changes on the Adhesion of Plasma-treated Carbon Fiber Reinforced Epoxy Composites// Journal of Composite Materials, 44, 12, 2010. —p. 1435-1453.

90. Hook K.J., Agrawal R.K., Drzal L.T. Effects of Microwave Processing on FiberMatrix Adhesion. II. Enhanced Chemical Bonding of Epoxy to Carbon Fibers // Journal of Adhesion, 32, 1990. — p. 157-170.

91. Ryu Seung-Kon, Park ByungrJae, Park Soo-Jin. XPS Analysis of Carbon Fiber Surfaces—Anodized and Interfacial Effects in Fiber-Epoxy Composites // Journal of Colloid and Interface Science, 215, 1999. — p. 167-169.

92. YueZ.R., Jiang W., Wang L., Gardner S.D., Pittman C.U. Jr. Surface

characterization of electrochemically oxidized carbon fibers// Carbon, 37, 1999. — p. 1785-1796.

93. Ohwaki Т., IshidaH. Comparison Between FT-IR and XPS Characterization of Carbon Fiber Surfaces// Journal of Adhesion, 52, 1, 1995. —p. 167-186.

94. LeiroJ.A., Heinonen M.H., Laiho Т., Batirev I. G. Core-level XPS spectra of fullerene, highly oriented pyrolitic graphite, and glassy carbon// Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 128, 2003. —p. 205-213.

95. Gardner S.D., Singamsetty C.S.K., Booth G.L., He Guo-Ren, Pittman C.U. SURFACE CHARACTERIZATION OF CARBON FIBERS USING ANGLE-RESOLVED XPS AND ISS// Carbon, 33, 5, 1995. — p. 587-595.

96. Gardner S.D., He G., Pittman C.U. Jr. A spectroscopic examination of carbon fiber cross sections using XPS and ISS// Carbon, 34, 10, 1996. — p. 1221-1228.

97. Drzal L.T. The surface composition and energetics of type A graphite fibers// Carbon, 15, 1977. —p. 129-138.

98. Szazdi Laszlo, Gulyas Janos, Pukanszky Bela. Electrochemical oxidation of carbon fibres: adsorption of the electrolyte and its effect on interfacial adhesion// Composites: Part A, 33, 2002. — p. 1361-1365.

99. Wu G.M., Shultz J.M., Hodge D.J., Cogswell F.N. Effects of Treatment on the Surface Composition and Energy of Carbon Fibers// Polymer composites, 16, 4, 1995. —p. 284-287.

100. Zolochevsky A., Hop J.P., Servant G., Foosnaes Т., 0ye H.A. Rapoport-Samoilenko test for cathode carbon materials apoport-Samoilenko test for cathode carbon materials// Carbon, 41, 2003. — p. 497-505.

101. Vickers Phil E., Watts John F., Perruchot Christian Chehimi, Mohamed M. The surface chemistry and acid-base properties of a PAN-based carbon fibre// Carbon, 38, 2000. — p. 675-689.

102. Новиков Ю. H., Вольпин M. E. Слоистые соединения графита со щелочными металлами// Успехи химии, XL, 9, 1971. — с. 1568-1592.

103. Thomas P., BillaudD. Sodium electrochemical insertion mechanisms in various carbon fibres// Electrochimica Acta, 46, 2001. —p. 3359-3366.

104. Thomas P., BillaudD. Electrochemical insertion of sodium into hard carbons// Electrochimica Acta, 47, 2002. — p. 3303-3307.

105. Статистика Леви и лазерное охлаждение. Как редкие события останавливают атомы / Ф. Барду, Ж.-Ф. Бушо, А. Acne, К. Коэн-Таннуджи; Пер. с англ. под ред. В.П. Яковлева. —М: ФИЗМАТЛИТ, 2005. — с. 216.

106. В.Д., Борман, В.Я., Варшавский, А.Л., Кванин, Ю.Ю., Лебединский, М.А., Пушкин, В.Н., Тронин, В.И., Тронин. Идентификация опасных дефектов в углеродных волокнах с использованием статистики редких событий// Композиты и наноструктуры, 4, 2012. — с. 23-32.

107'. Электронно-зондовый микроанализ и растровая электронная микроскопия в геологии / С.Дж.Б., Рид. — Москва: Техносфера, 2008. — с. 229.

108. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ / Дж., Гоулдстейн, Д., Ньюбери, П., Эчлин, Д., Джой, Ч., Фиори, Э., Лифшин. — М: Мир, 1984.

109. Сканирующая туннельная и атомно-силовая микроскопия: пособие по работе на микроскопе СММ-2000 / Б.А., Логинов. — Москва: ГОУ МФТИ (ГУ), 2007.

110. Физические основы методов исследования наноструктур и поверхности твердого тела: Учебное пособие / Троян В. И., Пушкин М. А., Борман В. Д., Тронин В. Н.; Под ред. В.Д. Бормана. — М: МИФИ, 2008.

111. Анализ поверхности методами Оже- и фотоэлектронной спектроскопии / Бриггс Д., Сих М.П. — М: Мир, 1987.

112. ЗигбанК. Электронная спектроскопия атомов, молекул и конденсированног вещества//УФН, 138, 223, 1982.

113. Физические величины: Справочник / А.П.Бабичев, Н.А.Бабушкина, Братковский A.M. и др. Под ред. И.С. Григорьева. —М:Энергоатомиздат, 1991.

114. Одномерные устойчивые распределения / Золотарев В. М. — М: Наука, 1983.

115. Abdul-Hamid H., Nolan J.P. Multivariate Stable Densities as Functions of One Dimensional Projections// Journal of Multivariate Analysis, 67, 1998. —p. 80-89.

116. Nolan J.P., Rajput B. Calculation of multidimensional stable densities// CoMMunications in Statistics - Simulation and Computation, 24, 1995. — p. 551-566.

117. Stable Non Gaussian Random prosses / Samrodnitsky G., Taqqu M. — New York: Chapman&Hall, 1994.

118. Wagner Charles D., Naumkin Alexander V., Kraut-Vass Anna, Allison Juanita W., Powell Cedric J., Rumble John R. Jr. (2007, august) NIST Technology services. Measurements, standards and information services for industry and science. [Электронный ресурс], http://srdata.nist.gov/xps/

119. High resolution XPS of organic Polymers: The Scienta ESCA300 database / Beamson G., Briggs D. — Devon: BPCC Wheatons Ltd., 1992. — p. 295.

7 Благодарность

Автор выражает глубокую и искреннюю благодарность профессору кафедры Физико-технических проблем метрологии НИЯУ МИФИ, д.ф-м.н. Трояну В.И. за научное руководство, плодотворные дискуссии и обсуждение результатов.

Автор благодарит заведующего кафедрой Молекулярной физики НИЯУ МИФИ, д.ф-м.н., профессора Бормана В.Д., доцента кафедры Молекулярной физики НИЯУ МИФИ, к.ф-м.н. Тронина В.Н. за постоянное внимание к работе, ценные замечания и обсуждение полученных результатов; а так же старшего научного сотрудника кафедры Физико-технических проблем метрологии НИЯУ МИФИ Лебединского Ю.Ю., доцента кафедры Физико-технических проблем метрологии НИЯУ МИФИ, к.ф.-м.н. Борисюка П.В., доцента кафедры Молекулярной физики НИЯУ МИФИ, к.ф-м.н. Тронина И.В., ведущего инженера кафедры Физических проблем материаловедения НИЯУ МИФИ Джумаева П.С., начальника цеховой химической лаборатории ООО «Аргон» Габерлинга A.B. за помощь в проведении экспериментов.

Отдельную благодарность автор выражает членам НТС ХК «Композит» и его председателю Меламеду Л.Б. за обсуждение работы и ценные замечания.