Природа химической активности "механохимических" нанокомпозитов на примерах энергонасыщенных систем Al/MoO3 и Mg/(-C2F4-)n тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат наук Сивак, Михаил Викторович

• Сивак, Михаил Викторович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Сивак, Михаил Викторович

Оглавление

Введение

1. Литературный обзор

1.1. Энергонасыщенные нанокомпозиты

1.1.1. Особые свойства энергонасыщенных нанокомпозитов

1.1.2. Методы создания энергонасыщенных нанокомпозитов

1.2. Создание энергонасыщенных композитов методом механической активации

1.2.1. Общие закономерности механической активации

1.2.2 Применение механической активации для создания энергонасыщенных композитов

1.3. Структура и свойства Мо03 и влияние на них механической активации

1.3.1 Структура а-Мо03

1.3.2. Фазы МоО3, фазовые переходы, фазы Магнели

1.3.3. Анализ дефектной структуры МоО3 методами комбинационного рассеивания и парамагнитного резонанса

1.3.4. Восстановление МоО3

1.3.5. Дефектная структура механически активированного МоО3

1.4. Механизмы химической активности в энергонасыщенных композитах А1/твердый окислитель

1.4.1. Механизм Кабрера-Мотта

1.4.2. Окисление А1 кислородом из газовой фазы

1.4.3. Окисление А1 твердым окислителем

1.4.4. Роль окислителя

2. Материалы, методы активации и исследования

2.1. Материалы

2.2. Механическая активация

2.3. Методы исследования

3. Дефектная структура механически активированного MoOз

3.1. Изменение удельной поверхности и морфологии Мо03 при механической активации

3.2. Парамагнитные центры механически активированного МоО3

3.3. Анализ спектра комбинационного рассеяния механически активированого MoO3

4. Термическая устойчивость дефектов механически активированного Mo0з

4.1. Изменение удельной поверхности и морфологии при прогреве

4.2. Поведение парамагнитных центров при прогреве

4.3. Прогрев механически активированного МоО3 в режиме дифференциально сканирующей калориметрии

4.4. Деструкция механически активированного МоО3 с выделением кислорода при прогреве

4.5. Влияние дефектов, полученных при механической активации МоО3,

на его химическую активность

5. Химическая активность механически активированных энергонасыщенных композитов A1/Mo03

5.1. Приготовление механически активированных энергонасыщенных композитов А1/Мо03

5.2. Методология анализа экспериметнов по воспламенению композитов А1/Мо03 при его контакте с горячей поверхностью

5.3. Роль дефектов Мо03 в воспламенении А1/Мо03

5.4. Влияние размеров частиц алюминия, морфологии и поверхности контакта на способность к воспламенению композитов А1/Мо03

6. Формирование и свойства механически активированных энергонасыщенных композитов Mg/(-C2F4-)n

6.1. Механическая активация системы магний + фторопласт

6.2. Взаимодействие магния с фторопластом при внешнем инициировании

6.3. Взаимодействие магния с фторопластом при медленном прогреве

6.4. Обсуждение данных

Основные результаты и выводы

Список сокращений

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Природа химической активности "механохимических" нанокомпозитов на примерах энергонасыщенных систем Al/MoO3 и Mg/(-C2F4-)n»

Введение.

Актуальность темы исследования. Энергонасыщенные материалы представляют собой вещества, способные быстро высвободить запасенную химическую энергию в результате горения или детонации. Их можно разделить на две группы материалов:

1) Мономолекулярные соединения или взрывчатые вещества (ВВ), такие как TNT, RDX, HMX. Разложение этих соединений происходит, как правило, достаточно быстро, с выделением большого количества теплоты (до ~ 12 кДж/см ).

2) Энергонасыщенные композиты, которые представляют собой смесь окислителя и горючего (термитные смеси) или же двух металлов, способных образовывать интерметаллиды с выделением тепла. Роль горючего в термитах играют металлы: чаще всего алюминий, реже магний, кремний и др. В качестве окислителей выступают оксиды металлов (например, CuO, Fe2O3, MoO3, I2O5), перхлораты (например, KClO4, NH4ClO4), сера, тефлон (-C2F4-)n и др. В качестве примера энергонасыщенного композита из двух металлов можно привести смесь Ni/Al.

Плотность запасенной в термитных смесях энергии может достигать 25.7 кДж/см , т.е. она существенно выше, чем у ВВ. Однако скорость горения термитов и выделения энергии для частиц микронного размера заметно ниже, чем у ВВ и она лимитируется диффузией. Поэтому проблема увеличения скорости превращения для термитных смесей весьма актуальна.

Стандартный способ увеличения скорости горения термитных смесей -это рост поверхности контакта между компонентами за счет уменьшения их размеров вплоть нано состояний. Скорость распространения фронта реакции в нанокомпозитах может достигать тысяч м/с, что сравнимо соскоростями в ВВ. Стандартными способами приготовления нанокомпозитов энергонасыщенных систем являются: ультразвуковой метод, методы золь-гель, самосборки и др. С 2000-х годов в России и в США начал развиваться

метод механической активации (МА) смесей окислителяи металла. В России получаемые таким способом материалы названы механоактивированными энергетическими композитами (МАЭК).

Наряду с уменьшением размеров частиц до наноразмеров, гомогенизацией смеси и формированием нанокомпозитов при МА происходит образование дефектов разного типа в металле и окислителе в концентрациях, существенно превышающих равновесные. Можно ожидать, что эти дефекты будут давать дополнительный вклад в ускорение химических превращений в МАЭК. Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы являлось выяснение физических причин увеличения химической активности энергонасыщенных композитов в результате МА на примере композитов A1/Mo03 и Mg/(-C2F4-)n. Предполагалось разделить вклады создаваемой при МА высокой поверхности контакта компонентов и дефектов в окислителе или металле. Для этого необходимо было решить следующие задачи:

• Выявить дефектную структуру МоО3, образующуюся при МА, определить динамику накопления дефектов по мере МА и их термическую стабильность.

• Выяснить влияние гибели дефектов в МоО3 на ускорение разложения оксида с выделением газообразного кислорода.

• Установить роль выделяющегося О2 в инициировании реакции в МАЭК A1/Mo03.

• Проанализировать дефектную структуру МАЭК Mg/(-C2F4-)n.

• Определить вклад различных факторов (величина поверхности контакта компонентов, морфология частиц, гибель дефектов (выделение О2 в МоО3, дефектов упаковки в Mg и пр.)) в инициирование превращений в МАЭК А1/МоО3 и М^-е^-)!.

Научная новизна.

1) Впервые показано, что дефекты в МоО3 (свободные радикалы, локальные микронапряжения), возникающие при МА, способствуют выделению

кислорода из кристаллической решетки оксида при температурах 230-400 оС.

2) Впервые продемонстрирована определяющая роль созданных при МА дефектов в МоО3 на ускорение процессов самовоспламенения в МАЭК Al/МоО3.

3) Впервые обнаружен индуцированный механической активацией переход МоО3 из орторомбической в моноклинную фазу.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Результаты, полученные в ходе работы, могут быть использованы для оптимизации процесса создания энергонасыщенных композитов прикладного назначения методом механической активации (выбор условий механической активации, среды активации, морфологии исходных компонентов) в зависимости от целей предполагаемого использования.

Методы исследования.

Механическая активация осуществлялась на вибрационной мельнице Аронова в дробном режиме. Активация МоО3 проходила в атмосфере аргона, МАЭК Al/Mo03 и Mg/(-C2F4-)n активировались в присутствии гексана. Для определения размеров частиц и морфологии использовались методы: оптической и электронной микроскопии, метод расчета удельной поверхности Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ). Для определения дефектной структуры образцов применялись методы: электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), комбинационного рассеяния (КР), рентгеновской дифракции. Эксперименты по термической деструкции механически активированного МоО3 с выделением кислорода проводились на вакуумной установке. Реакционная способность МАЭК тестировалась по времени задержки воспламенения при контакте МАЭК с горячей поверхностью и методом термогравиметрии. Положения, выносимые на защиту.

• Условия образования, концентрация и природа дефектов различного типа в МоО3 при его МА, закономерности их термической релаксации и восстановления МоО3 с выделением кислорода в газовую фазу.

• Роль механической активации системы Al/MoO3 в ускорении превращения Al+Mo03^Al203+Mo заключается в создании высокой поверхности контакта между компонентами и создании дефектной структуры в МоО3, способствующей ускоренной диффузии кислорода в зону реакции.

• Для системы Mg/(-C2F4-)n роль МА в ускорении химического превращения заключается в создании высокой поверхности контакта компонентов и снижении температуры деполимеризации политетрафторэтилена на 50 0С.

Степень достоверности полученных результатов.

Достоверность полученных результатов обеспечена использованием широко апробированных методов и моделей. Результаты согласуются с данными, полученными другими авторами.

Апробация результатов. Результаты исследований, представленных в диссертации, докладывались и обсуждались на следующих конференциях: 15-th Annual Conference "Jucomat-2013" (Херцег-Нови, Черногория, 2013), VIII International Conference on Mechanochemistry and Mechanical Alloying "INCOME2014" (Краков, Польша, 2014), «НИЯУ МИФИ-2015» (Москва, Россия, 2015), Шестая международная конференция «Кристаллофизика и деформационное поведение перспективных материалов» (Москва, Россия, 2015), конференция «Физико-химия наноструктурированных катализаторов NAN0cat-2016» (Звенигород, Россия, 2016), 13 Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск, Россия, 2016), Международной конференции "MS&T16" (Солт-Лейк-Сити, США, 2016).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ. Работ, опубликованных в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК - 5.

Личный вклад автора.

Приготовление механически активированных образцов, измерение их свойств и анализ первичных экспериментальных данных проведены автором лично, либо при его непосредственном участии. Поиск, анализ и обобщение литературных данных проведен автором лично. Постановка задачи, анализ и обобщение экспериментальных данных, подготовка статей происходило при непосредственном и активном участии автора.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, формулировки основных результатов и выводов, списка сокращений и списка цитируемой литературы. Полный объем диссертации составляет 143 страниц, включая 71 рисунок и 10 таблиц и библиографию из 104 наименований.

1. Литературный обзор.

Первая часть литературного обзора (11) посвящена энергонасыщенным нанокомпозитам, их основным характеристикам, свойствам и методам создания.

Во второй части (1.2) рассказано об особенностях приготовления энергонасыщенных нанокомпозитов методом механической активации.

В третьем разделе (1.3) основное внимание уделено физико-химическим свойствам и структуре Мо03 - оксида, используемого в качестве окислителя в нанокомпозите Al/Mo03. Собрана также известная информация о дефектной структуре механически активированного Мо03.

В четвертом разделе литературного обзора (1.4) говорится об особенностях протекания реакции в композитах Металл/твердый окислитель.

Рассказано об основных факторах, оказывающих влияние на химическую активность нанокомпозитов и о механизмах протекания реакции на разных стадиях.

1.1. Энергонасыщенные нанокомпозиты.

1.1.1. Особые свойства энергонасыщенных нанокомпозитов.

Энергонасыщенные материалы можно разделить на мономолекулярные ВВ (такие как TNT, RDX, HMX) и энергонасыщенные композиты [1].

Особенностью энергонасыщенных композитов является высокая плотность запасенной химической энергии, которая выделяется в виде тепла во время протекания химической реакции. Плотность запасенной в термитах энергии может быть намного выше, чем во взрывчатых веществах. На рисунке 1.1 приведены характерные плотности энергий в наиболее распространенных ВВ и термитах. Максимальная плотность энергии в известных ВВ - примерно 12 кДж/см , в то время как в термитах может достигаться значение 25.7 кДж/см3 [2]. С этой точки зрения композиты выглядят перспективнее ВВ. Однако у термитов есть и свои недостатки.

кДж/см3

TNT RDX PETN Bi203/Al CuO/AI МоОЗ/AI

Рис. 1.1. Химическая энергия, запасенная в мономолекулярных ВВ и в термитах [2].

В классических термитах, в которых размеры частиц окислителя и восстановителя составляют единицы и десятки микрометров, процессом, определяющим скорость протекания реакции, является, как правило, массоперенос [2, 3]. В связи с этим скорость горения термита и выделения энергии лимитируется диффузией. В момномолекулярных ВВ скорость выделения тепла лимитируется в основном химической кинетикой. По этой причине, несмотря на меньшую плотность запасенной химической энергии, скорости протекания реакции и, соответственно, скорости выделения тепла у мономолекулярных ВВ значительно выше, чем у термитов.

Чтобы увеличить скорость выделения тепла из термитов, было предложено использовать нанотермиты. Эти материалы встречаются в литературе под разными названиями: Энергонасыщенные Нанокомпозиты, Nanoenergetic Materials (NMs), Metastable Intermolecular Composites (MICs) [2,

4].

MICs по некоторым характеристикам превосходят композиты аналогичного химического состава с зернами микронного размера. Наночастицы обладают значительно большей удельной поверхностью, чем частицы микронного размера. Высокая удельная поверхность позволяет достичь большей поверхности контакта между компонентами композита (металлом и окислителем). За счет малого размера частиц нанокомпозиты обладают большей гомогенностью, что приводит к более равномерному распространению фронта реакции [2]. Малые размеры компонентов смеси вызывают и другие эффекты. Материал в наноразмерном состоянии меняет некоторые физико-химические свойства. Начинают играть существенную роль поверхностные явления, у металлических частиц возрастает удельная доля оксидного слоя, понижается температура плавления.

Некоторые MICs способны выделять энергию намного быстрее традиционных EMs [2]. MICs, с одной стороны, обладают высокой

плотностью запасенной химической энергией, а с другой стороны, способны высвобождать эту энергию в ходе химической реакции с очень высокой скоростью. Скорость распространения фронта реакции в MICs может составлять сотни, а в некоторых случаях и тысячи м/с, что сравнимо с мономолекулярными ЕМs (максимальные скорости порядка 7000 м/с) [5]. Эти особенности открывают перспективы для использования MICs в качестве взрывчатых веществ нового поколения - в пиропатронах, в качестве добавок к ракетному топливу и др. Кроме того, MICs используются для быстрого обеззараживания помещений в случае возникновения высокой биологической опасности [6].

1.1.2. Методы создания энергонасыщенных нанокомпозитов.

Существует два принципиально разных пути создания наноматериалов, в том числе нанокомпозитов. «Путь снизу» - когда композит собирают из наночастиц исходных компонентов. «Путь сверху» - когда компоненты макроскопического размера измельчаются в результате какого-либо воздействия и формируют композит.

Для создания энергонасыщенных композитов вида металл/оксид по первому пути требуется предварительно получить наночастицы металла и оксида. Наночастицы оксидов можно создать как физико-химическими методами (золь-гель, обратно-мицеллярный синтез и др.), так и обычным измельчением в шаровых мельницах. С получением наночастиц металлов дело обстоит сложнее, так как металлы не обладают достаточной хрупкостью и просто измельчить их в мельнице до наноразмеров не удается.

1.1.2.1 Методы создания наночастиц металлов.

При сгорании активных металлов, таких как А1, Mg, В или Т выделяется большое количество теплоты. Это делает перспективным использование таких металлов в качестве ракетного топлива и добавок к нему, а также в других приложениях.

Однако скорость выделения энергии при окислении порошков металлов микронного размера не всегда достаточно большая из-за кинетических ограничений. Это приводит к тому, что порошки сгорают не полностью, выделение энергии на единицу массы топлива оказывается намного меньше теоретически возможного уровня [7]. Применение твердого окислителя вместо кислорода из воздуха также не позволяет значительно увеличить скорость сгорания. Дело в том, что этот процесс обычно лимитируется диффузией ионов кислорода или металла через оксидный слой, которым всегда покрыт металл. Часто бывает, что до того, как металл загорится, происходит разложение окислителя и дальнейшее горение металла идет через газовую фазу.

Еще одной проблемой при использовании достаточно крупных частиц металла (микронного размера) в качестве топлива является то, что частицы слипаются между собой, затрудняя доступ окислителя к металлу, даже когда происходит плавление металла [8, 9].

Переход от микронного уровня к металлическим частицам наноразмера позволяет в значительной степени нивелировать представленные выше проблемы. Первый этап окисления этих частиц по-прежнему лимитируется диффузией, однако скорость их возгорания резко возрастает по сравнению с микронными аналогами.

В настоящее время из всех активных металлов пока широко используется только наноаллюминий (п-А1), хотя и ведутся работы по получению наноразмерного бора, магния и циркония. (п-А1) используется для приготовления различных твердотельных пиротехнических смесей, топлив для ракет и взрывчатых веществ, в том числе MICs. Многие достижения в области MICs стали возможны только благодаря появлению технологий получения наноалюминия в промышленных масштабах в конце 1990-х годов. Существует несколько технологий получения наноалюминия.

1) Взрыв алюминиевой проволоки при пропускании через него сильного электрического тока. Этот метод впервые предложен в России [10, 11]. Помимо п-Л1, наночастицы некоторых других металлов (например, бора и циркония) пытаются получать тем же способом.

Для приготовления наноалюминия таким методом требуется плотность

10 2

тока не ниже 10 А/м , а при уменьшении выделяемой при взрыве проволоки энергии средний размер частиц быстро возрастает [12]. Получаемые наночастицы обычно имели размер 10-20 нм. Значительный процент частиц, полученных этим методом, приходилось отбраковывать. Они слипались, налипали на стенки сосуда, в котором происходил взрыв. На характеристики получаемых частиц влияла толщина проволоки, давление и состав инертного газа, форма электрического импульса и другие факторы.

Для повышения качества получаемых наночастиц, в частности, предотвращения их агрегирования метод модифицировали: взрыв проволоки проводили в сосуде, в котором имелась возможность менять состав газа [13, 14]. После взрыва проволоки к инертному газу добавляли небольшое количество кислорода (примерно 10-4 от общего давления). В результате на поверхности частиц образовывался защитный оксидный слой, который предотвращал агрегацию частиц и их дальнейшее окисление при хранении. Еще один путь создания защитного слоя на поверхности п-М - покрытие частиц, сразу после их образования, фторполимером, алеиновой или стериновой кислотой, либо диборидом алюминия [12, 15]. К недостаткам метода следует отнести низкую производительность и сложность получения нужного и узкого распределения частиц по размерам.

2) Другой способ получения - испарение алюминия, с помощью лазерного излучения и его конденсация в контролируемых условиях. Как и в случае с испарением проволоки электрическим током, наилучшие результаты получаются, если в инертную атмосферу по мере процесса конденсации

добавлять малое количество кислорода, для формирования защитного оксидного слоя [16].

3) В обзоре [7] был отмечен метод получения наноалюминия методом сонохимии. Кавитация приводит к тому, что в жидкости образуются регионы с локальной температурой ~ 5000 К, которые остывают со скоростью ~ 1010 К/с. Частицы алюминия, полученные этим способом, имеют размеры от 10 до 60 нм.

Наноалюминий благодаря своему размеру обладает некоторыми особенностями. Выделим основные из них:

1) Из-за большой удельной поверхности даже в частицах с очень тонкой оксидной пленкой значительную массовую долю занимает оксид алюминия. Это понижает максимально возможный энергетический выход при сгорании частиц п-А1.

2) Большая величина удельной поверхности приводит к увеличению вклада поверхностной энергии, что, в свою очередь, понижает температуру плавления.

3) В работе [17] показано, что образование трещин в оксидном слое наноаллюминия начинается при более низких температурах, по сравнению с частицами микронного размера. Этот эффект также связан с дополнительной поверхностной энергией.

Малый радиус кривизны ведет к тому, что потенциал Кабрера-Мотта (см. раздел 3.3.1) заметно отличается от случая плоской поверхности контакта. Это ведет к изменению уравнений, описывающих скорость диффузии ионов через оксидный слой и скорость роста толщины оксидной пленки. Достаточно много работ посвящено уточнению теории Кабрера-Мотта для сферических частиц малого радиуса [18-20].

1.1.2.2. Приготовление энергонасыщенных нанокомпозитов из наночастиц.

Существует несколько технологий получения нанотермитов из наночастиц:

1) Интенсивное перемешивание нано-порошков ультразвуком

Эта технология стала доступной, когда появилась возможность получать наноалюминий и порошки оксидов металлов (Мо03, CuO, Fe2O3) наноразмерного уровня. Наноалюминий и нанопорошок окислителя помещают в ультразвуковую ванну, добавляют нейтральный жидкий носитель (обычно, изопропиловый спирт [4] или гексан [4, 17]) и включают ультразвук. В результате окислитель с наноалюминием перемешиваются и скрепляются, образуя композит. Жидкость-носитель должна обладать низкой температурой испарения, чтобы композит легко было высушить после приготовления. Важно контролировать условия перемешивания, делать периодический отбор проб. Часто нано-порошки оксидов во время воздействия ультазвука не образуют композит с наноалюминием, а агрегируют между собой, образуя хлопья или вытянутые стержни. Наноалюминий тоже может образовывать агломераты при некоторых условиях. Хотя в лабораторных условиях этим методом удается получить нанотермиты высокого качества, технологию очень сложно масштабировать. При использовании больших ультразвуковых ванн, неизбежно падает качество перемешивания, и осуществлять контроль становится сложнее.

2) Золь-гель метод

Золь-гель метод заключается в следующем: готовый наноалюминий (или другой металл, который будет служить в композите восстановителем) встраивают в пористую матрицу оксида [21].

В качестве прекурсора для получения оксидной матрицы используются гидратированные соли металлов, а в качестве желатинизирующего агента -оксид пропилена. Процесс образования матрицы проводят в полярном растворителе и подбирают условия таким образом, чтобы получить однородный гель. Наноалюминий добавляют в раствор прямо перед началом процесса желатинирования, наночастицы попадают внутрь матрицы, и она начинает застывать. Далее композит избавляют от растворителя (который остается в порах) путем медленного и контролируемого испарения растворителя или с помощью продувания сверхкритическим СО2.

Преимущество золь-гель метода заключается в том, что эта технология позволяет обеспечить очень высокую степень перемешивания компонентов композита. Но у этого метода есть и недостатки. Конечный композит обладает высокой пористостью, что затрудняет его применение во многих приложениях, например, там, где требуется выделение наибольшего количества энергии на единицу объема композита. Наноалюминий нужно внедрять в матрицу в строго ограниченное время, когда матрица начинает застывать - это делает нетривиальным масштабирование этой технологии. Наконец, не все композиты можно создать таким методом.

3) Самосборка

Самособирающиеся композиты создают из наноалюминия и функциональных наноструктур (наностержней или объемных пористых образований) из оксидов с большой поверхностью [7, 22]. Наночастицы алюминия выстраиваются вокруг наностержней оксида или встраиваются внутрь его пор. Использование функциональных добавок, в основном, поверхностно-активных веществ (ПАВ), является отличительной особенностью метода самосборки.

Таким способом был создан композит А1/СиО [7]. При приготовлении наностержней СиО был добавлен специальный полимер (Р4УР), который

встроился в наностержни и изменил их поверхностные свойства. В результате частицы наноалюминия стали притягиваться к наностержням CuO и композит был сформирован. Скорость горения композитов, произведенных этим методом, выше, чем у аналогичных композитов, полученных ультразвуковым перемешиванием.

Композит A1/Fe2O3 был получен с помощью комбинированного золь-гель метода и самосборки [23]. Пористый Fe2O3 был создан золь-гель методом, с добавлением ПАВ, а наноаллюминий встраивался в поры.

Композиты, полученные методом самосборки, имеют высокую скорость горения. Они, однако, имеют существенные недостатки. Технология требует жесткого контроля за средой, функциональные нанооксиды дороги в производстве, а присутствие в композите модифицирующего агента понижает энергетический выход реакции.

4) Осаждение слоев из газовой фазы

С помощью этого метода получают многослойную нанофольгу. Поочередно осаждают слои с разными компонентами будущего композита. Чаще всего, этим способом получают композиты А1-№ [7, 24, 25]. Толщина каждого слоя может составлять от десятков до сотен нанометров. Полученные таким способом композиты горели со скоростью 4 м/с [24].

При осаждении металлов из газовой фазы, происходит выделение значительного количества тепла. Процесс создания композитов таким способом требует постоянного охлаждения подложки, что осложняет технологию.

Помимо синтеза композитов А1-№ делаются попытки производства композитов А1 - CuO по схожей технологии [26].

1.2. Создание энергонасыщенных композитов методом механической активации.

1.2.1. Общие закономерности механической активации.

В последнее время для получения различных композитов, в том числе МГСб, все чаще применяются методы, в основе которых лежат сильные механические воздействия. Такие воздействия приводят к образованию большого количества структурных дефектов в твердом теле, а также могут вызвать фазовую перестройку материалов. В результате этих процессов изменяются физическо-химические свойства материалов, существенно повышается реакционная способность некоторых веществ.

Одним из таких методов является интенсивная механическая обработка порошков материалов в различных мельницах. Особенностью метода является возможность его применения не только для активации образцов, но и для проведения твердофазных реакций непосредственно в мельнице. Если целью обработки является получение активированного состояния для облегчения последующих операций с материалами, то используют название «механическая активация». Если же целью является осуществление твердофазных реакций непосредственно в мельнице, то технологию называют "механохимическим синтезом" [27].

Механическая активация обычно проводится в шаровых планетарных и вибрационных мельницах, хотя могут быть использованы и другие аппараты [28, 29]. При каждом соударении измельчающих тел (шаров и барабана мельницы) порошку, находящемуся между этими телами, передается некоторое количество механической энергии. Поскольку локальные напряжения, создаваемые при таких взаимодействиях, достаточно велики и могут превышать предел текучести и прочности материалов, в ходе обработки одновременно протекает множество микроскопических процессов: обязуются точечные дефекты, формируются и перемещаются дислокации,

появляются новые межзеренные границы, происходит быстрая миграция атомов и т.д. На макроскопическом уровне происходит измельчение, перемешивание, агрегация частиц порошка [30].

Для механически активированных веществ характерно увеличение их химической активности. Это может быть следствием уменьшения размеров частиц, образования точечных и протяженных дефектов, механически-индуцированного фазового перехода, изменения химического состава (например, а результате диссоциации, вызванной механической активацией) и других явлений [31, 32]. Обычно эти факторы присутствуют одновременно.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сивак, Михаил Викторович, 2018 год

Список литературы

1. Agrawal J.P., Field J. Recent trends in high-energy materials // Progress in Energy and Combustion Science. - 1998. - V. 24. - N. 1. - P. 1-30.

2. Martirosyan K.S. Nanoenergetic gas-generators: principles and applications // Journal of Material Chemistry. - 2011. - V. 21. - P. 9400-94005.

3. Dixon G.P., Martin J.A., Thompson D. Lead-free precussion primer mixes based on metastable interstitial composite (MIC) technology // Patent US5717159A. -1997.

4. Sanders V.E., Asay B.W., Foley T.J., Tappan B.C., Pacheco A.N., Son S.F. Reaction propagation of four nanoscale energetic composites (Al/MoO3, Al/WO3, Al/CuO, and Bi2O3) // Journal of Propulsion and Power. - 2007. -V. 23. - N. 4. - P. 707-714.

5. Wharton R.K., Formby S.A., Merrifield R. Airblast TNT equivalence for a range of commercial blasting explosives // Journal of Hazardous Materials. -2000. - V. 79. - N. 1-2. - P. 31-39.

6. Grinshpun S.A., Adhikari A., Yermakov M., Reponen T., Dreizin E., Schoenitz M., Hoffmann V., Zhang S. Inactivation of aerosolized bacillus atrophaeus (BG) endospores and MS2 viruses by combustion of reactive materials // Environmental Science and Technology. - 2012. - V. 46. - N. 13. - P. 73347341.

7. Dreizin E.L. Metal-based reactive nanomaterials // Progress in Energy and Combustion Science. - 2009. - V. 35. - N. 2. - P. 141-167.

8. Babuk V.A., Vasilyev V.A. Model of aluminum agglomerate evolution in combustion // Journal of Propulsion and Power. - 2002. - V. 18. - N. 4. -P. 814-823.

9. Price E.W. Effect of multidimensional flamelets in composite propellant combustion // Journal of Propulsion and Power. - 1995. - V. 11. - N. 4. -P. 717-729.

10. Зелинский В.Ю., Яворовский H.A., Проскуровская Л.Т., Давыдович В.И. Структурное состояние алюминиевых частиц, полученных методом электрического взрыва // Физика и химия обработки материалов. - 1984. -Т. 1. - С. 57-59.

11. Ivanov Y.F., Osmonoliev M.N., Sedoi V.S., Arkhipov V.A., Bondarchuk S.S., Vorozhtsov A.B., Korotkikh A.G., Kuznetsov V.T. Productions of ultra-fine powders and their use in high energetic compositions // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. - 2003. - V. 28. - N. 6. - P. 319-333.

12. Kwon Y., Gromov A., Ilyin A., Rim G. Passivation process for superfine aluminum powders obtained by electrical explosion of wires // Applied Surface Science. - 2003. - V. 211. - N. 1-4. - P. 57-67.

13. Tepper F. Electro-explosion of wire produces nanosize metals // Metal Powder Report. - 1998. - V. 53. - N. 6. - P. 31-33.

14. Tepper F. Nanosize powders produced by electro-explosion of wire and their potential applications // Powder Metallurgy. - 2000. - V. 43. - N. 4. - P. 320322.

15. Gromov A., Forter-Barth U., Teipel U. Aluminum nanopowders produced by electrical explosion of wires and passivated by non-inert coatings: characterisation and reactivity with air and water // Powder Technology. -2006. - V. 164. - N. 2. - P. 111-115.

16. Boulos M., Jurewicz J., Guo J. Induction plasma synthesis of nanopowders // Patent US20070029291A1.- 2007.

17. Pantoya M.L., Granier J.J. Combustion behavior of highly energetic thermites: nano versus micron composites // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. -2005. - V. 30. - N. 1. - P. 53-62.

18. Zhdanov V.P., Kasemo B. Cabrera-Mott kinetics of oxidation of nm-sized metal particles // Chemical Physics Letters. - 2008. - V. 452. - N. 4-6. -P. 285-288.

19. Ermoline A., Schoenitz M., Dreizin E.L. Reactions leading to ignition in fully dense nanocomposite Al-oxide systems // Combustion and Flame. - 2011. -V. 158. - N. 6. - P. 1076-1083.

20. Zhdanov V.P., Kasemo B. Cabrera-Mott kinetics of oxidation of metal nanowires // Applied Physics Letters. - 2012. - V. 100. - N. 243105. - P. 1-2.

21. Plantier K., Pantoya M., Gash A. Combustion wave speeds of nanocomposite Al/Fe2O3: the effects of Fe2O3 particle synthesis technique // Combustion and Flame. - 2005. - V. 140. - N. 4. - P. 299-309.

22. Apperson S., Shende R. V., Subramanian S., Tappmeyer D., Gangopadhyay S., Chen Z., Gangopadhyay K., Redner P., Nicholich S., Kapoor D. Generation of fast propagating combustion and shock waves with copper oxide/aluminum nanothermite composites // Applied Physics Letters. - 2007. - V. 91. - N. 24. -P. 243109.

23. Mehendale B., Shende R., Subramanian S., Gangopadhyay S., Redner P., Kapoor D., Nicolich S. Nanoenergetic composite of mesoporous iron oxide and aluminum nanoparticles // Journal of Energetic Materials. - 2006. - V. 24. -N. 4. - P. 341-360.

24. Ma E., Thompson C. V., Clevenger L.A., Tu K.N. Self-propagating explosive reactions in Al/Ni multilayer thin films // Applied Physics Letters. - 1990. -V. 57. - N. 12. - P. 1262-1264.

25. Weir C., Pantoya M.L., Ramachandran G., Dallas T., Prentice D., Daniels M. Electrostatic discharge sensitivity and electrical conductivity of composite energetic materials // Journal of Electrostatics. - 2013. - V. 71. - N. 1. - P. 7783.

26. Blobaum K.J., Reiss M.E., Plitzko Lawrence J.M., Weihs T.P. Deposition and characterization of a self-propagating CuOx/Al thermite reaction in a multilayer foil geometry // Journal of Applied Physics. - 2003. - V. 94. - N. 5. - P. 29152922.

27. Григорьева Т.Ф., Баринова А.П., Ляхов Н.З. Механохимический синтез в механических системах // Новосибирск: Параллель, 2008. - 311 С.

28. Magini M., Iasonna A., Energy Transfer in Mechanical Alloying (Overview) // Materials Transactions, The Japan Institute of Metals and Materials. - 1995. -V. 36. - N. 2. - P. 123-133.

29. Koch C.C. The Synthesis of Non-Equilibrium Structures by Ball-Milling // Materials Science Forum. - 1992. - V. 88-90. - P. 243-262.

30. Gilman P.S., Benjamin J.S. Mechanical Alloying // Annual Review of Materials Science. - 1983. - V. 13. - N. 1. - P. 279-300.

31. Хайнике Г. Трибохимия // Москва: Мир, 1987. - 584 С.

32. Аввакумов Е. Механические методы активации химических процессов // Новосибирск: Наука, 1986.- 303 С.

33. Аввакумов Е. Механохимический синтез в неорганической химии // Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1991.-259 С.

34. Abdellaoui M., Gaffet E. A mathematical and experimental dynamical phase diagram for ball-milled Ni1oZr7 // Journal of Alloys and Compounds. - 1994. -V. 209. - N. 1-2. - P. 351-361.

35. Долгобородов А.Ю., Махов М.Н., Колбанев И.В., Стрелецкий А.Н., Фортов В.Е. Детонация в смеси алюминий-фторопласт // Письма в

Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2005. - Т. 81. - N. 7. - С. 311-314.

36. Ding H., Ray K.G., Ozolins V., Asta M. Structural and vibrational properties of a-MoO3 from van der Waals corrected density functional theory calculations // Physical Review B. - 2012. - V. 85. - N. 1. - P. 012104.

37. Papakondylis A., Sautet P., Cedex L., Recherche I. De, Einstein A. Ab initio study of the structure of the a-MoO3 solid and study of the adsorption of H2O and CO molecules on its (100) surface // The Journal of Physical Chemistry. -1996. - V. 3654. - N. 100. - P. 10681-10688.

38. Guo Y., Robertson J. Origin of the high work function and high conductivity of MoO3 // Applied Physics Letters. - 2014. - V. 105. - N. 22. - P. 2-6.

39. Liu D., Lei W.W., Hao J., Liu D.D., Liu B.B., Wang X., Chen X.H., Cui Q.L., Zou G.T., Liu J., Jiang S. High-pressure Raman scattering and x-ray diffraction of phase transitions in MoO3 // Journal of Applied Physics. - 2009. - V. 105 -N. 023513. - P. 1-7.

40. McCarron E.M. P-MoO3: a metastable analogue of WO3 // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. - 1986. - V. 101. - N. 4. -P. 336-338.

41. Parise J. McCarron E.M., Sleight A. A new modification of ReO3-type MoO3 and the deuterated intercalation compound from which it is derived: D0,99MoO3 // Materials Research Bulletin. - 1987. - V. 22. - N. 6. - P. 803-811.

42. McCarron E.M., Calabrese J.C. The growth and single crystal structure of a high pressure phase of molybdenum trioxide: MoO3-II // Journal of Solid State Chemistry. - 1991. - V. 91. - N. 1. - P. 121-125.

43. Burch R. Preparation of high surface area reduced molybdenum oxide catalysts // Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 1: Physical Chemistry in Condensed Phases. - 1978. - V. 74. - P. 2982-2990.

44. Krstajic N., Vracar L. Advances in interactive supported electrocatalysts for hydrogen and oxygen electrode reactions // Surface Science. - 2007. - V. 601. - N. 9. - P. 1949-1966.

45. Svensson G. Kihlborg l. A molybdenum oxide with a WO3-type structure obtained by oxidation of (orthorhombic) Mo4O11 // Reactivity of Solids. - 1987. - V. 3. - N.1-2. - P. 33-43.

46. Diaz-Droguett D.E., Zuniga A., Solorzano G., Fuenzalida V.M. Electron beam-induced structural transformations of MoO3 and MoO3-x crystalline nanostructures // Journal of Nanoparticle Research. - 2012. - V. 14. - N. 679. -P. 1-9.

47. Mendes F., Weibel D., Blum R., Middeke J., Hafemeister M., Niehus H., Achete C.A. Preparation and characterization of well-ordered MoOx films on Cu3Au (1 0 0)-oxygen substrate (CAOS) // Catalysis Today. - 2008. - V. 133135. - P. 187-191.

48. Maggi R., Delmon B. A review of catalytic hydrotreating processes for the upgrading of liquids produced by flash pyrolysis // Studies in Surface Science and Catalysis. - 1997. - V. 106. - P. 99-113.

49. Mougin O., Dubois J.L., Mathieu F., Rousset A. Metastable hexagonal vanadium molybdate study // Journal of Solid State Chemistry. - 2000. -V. 152. - N. 2. - P. 353-360.

50. Smith R.L., Rohrer G.S. Scanning probe microscopy of cleaved molybdates: a-MoO3(010), Mo18O52(100), Mo8O23(010), and n-Mo4On(100) // Journal of Solid State Chemistry. - 1996. - V. 124. - N. 1. - P. 104-115.

51. Dieterle M., Mestl G. Raman spectroscopy of molybdenum oxides // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2002. - V. 4. - N. 5. - P. 822-826.

52. Hardcastle F.D., Wachs I.E. Determination of molybdenum-oxygen bond distances and bond orders by Raman spectroscopy // Journal of Raman Spectroscopy. - 1990. - V. 21. - N. 10. - P. 683-691.

53. Knozinger H., Mestl G. Laser Raman spectroscopy - a powerful tool for in situ studies of catalytic materials // Topics in Catalysis. - 1999. - V. 8. - N. 1-2. -P. 45-55.

54. Py M.A., Schmid P.E., Vallin J.T. Raman scattering and structural properties of MoO3 // Il Nuovo Cimento B Series 11. - 1977. - V. 38. - N. 2. - P. 271279.

55. Постников В.С. Физика и химия твердого состояния // Москва: Металлургия, 1978. - 544 С.

56. Labanowska M. Paramagnetic defects in MoO3—revisited // Physical Chemistry Chemical Physics. - 1999. - V. 1.- P. 5385-5392.

57. Dyrek K., Labanowska M. Electron paramagnetic resonance investigation of the paramagnetic centers in polycrystalline MoO3 // Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions. - 1991. - V. 87. - N. 7. - P. 1003-1009.

58. Louis C., Che M. EPR investigation of the coordination sphere of molybdenum(5+) ions on thermally reduced silica-supported molybdenum catalysts prepared by the grafting method // The Journal of Physical Chemistry.

- 1987. - V. 91. - N. 11. - P. 2875-2883.

59. Serwicka E. ESR evidence for structural rearrangements occurring upon MoO3 reduction // Journal of Solid State Chemistry. - 1984. - V. 51. - N. 3. - P. 300306.

60. Ioffe V.A., Patrina I.B., Zelenetskaya E. V., Mikheeva V.P. Charge Compensation of Impurities and Electrical Properties of MoO3 // Physica status solidi (b). - 1969. - V. 35 - N. 1. - P. 535-542.

61. Che M., Fournier M., Launay J.P. The analog of surface molybdenyl ion in

-5

Mo/SiO2supported catalysts: The isopolyanion Mo6O19 - studied by EPR and UV-visible spectroscopy. Comparison with other molybdenyl compounds // The Journal of Chemical Physics. - 1979. - V. 71. - N. 4. - P. 1954-1960.

62. Mestl G., Verbruggen N.F.D., Bosch E., Knozinger H., Mechanically activated MoO3. 5. Redox behavior // Langmuir. - 1996. - V. 12. - N. 12. - P. 29612968.

63. Leisegang T., Levin A.A., Walter J., Meyer D.C. In situ X-ray analysis of MoO3 reduction // Crystal Research and Technology. - 2005. -V. 40. - N. 1-2.

- P. 95-105.

64. Sha X., Chen L., Cooper A.C., Pez G.P., Cheng H. Hydrogen absorption and diffusion in bulk a-MoO3 // The Journal of Physical Chemistry C. - 2009 - V. 113. - N. 26. - P. 11399-11407.

65. Ressler T., Jentoft R.E., Wienold J., Günter M.M., Timpe O. In situ XAS and XRD studies on the formation of Mo suboxides during reduction of MoO3 // The Journal of Physical Chemistry B. - 2000. - V. 104. - N. 27. - P. 63606370.

66. Ressler T., Wienold J., Jentoft R.E., Neisius T., Bulk structural investigation of the reduction of MoO3 with propene and the oxidation of MoO2 with oxygen // Journal of Catalysis. - 2002. - V. 210. - N. 1. - P. 67-83.

67. Ressler T., Wienold J., Jentoft R.E., Girgsdies F. Evolution of defects in the bulk structure of MoO3 during the catalytic oxidation of propene // European Journal of Inorganic Chemistry. - 2003. - V. 2003. - N. 2. - P. 301-312.

68. Bowker M., Carley A.F., House M. Contrasting the behavior of MoO3 and MoO2 for the oxidation of methanol // Catalysis Letters. - 2008. - V. 120. -N. 1-2. - P. 34-39.

69. Wang D., Su D., Schlogl R. Crystallographic shear defect in molybdenum oxides: structure and TEM of molybdenum sub-oxides Mo18O52 and Mo8O23 // Crystal Research and Technology. - 2003. - V. 38. - N. 2. - P. 153-159.

70. O'Brien M.G., Beale A.M., Jacques S.D.M., Buslaps T., Honkimaki V., Weckhuysen B.M., On the active oxygen in bulk MoO3 during the anaerobic dehydrogenation of methanol // Journal of Physical Chemistry C. - 2009. - V. 113. - N. 12. - P. 4890-4897.

71. Chen M., Friend C.M., Kaxiras E., Density functional theory study of site-specific methyl reaction on MoO3(010): the effects of methyl coverage // Journal of Chemical Physics. - 2000. - V. 112. - N. 21. - P. 9617-9623.

72. Долгобородов А.Ю. Механоактивированные энергетические композиты окислитель-горючее // Физика горения и взрыва. - 2015. - Т. 52. - N. 1 -С. 102-116.

73. Mestl G., Herzog B., Schlögl R., Knozinger H. Mechanically activated MoO3. 1. Particle size, crystallinity, and morphology // Langmuir. - 1995. - V. 11. -N. 8. - P. 3027-3034.

74. Mestl G., Verbruggen N.F.D., Knozinger H. Mechanically activated MoO3. 2. Characterization of defect structures // Langmuir. - 1996. - V. 11. - N. 1. -P.3035-3041.

75. Mestl G., Srinivasan T.K.K., Knozinger H. Mechanically activated MoO3. 3. Characterization by vibrational spectroscopy // Langmuir. - 1995. - V. 11. - N. 10. - P. 3795-3804.

76. Mestl G., Verbruggen N.F.D., Lange F.C., Tesche B., Knozinger H., Mechanically activated MoO3. 4. In situ characterization of physical mixtures with Al2O3 // Langmuir. - 1996. - V. 12. - N. 7. - P.1817-1829.

77. Abon M., Massardier J., Mingot B., Volta J. New unsupported [100]-oriented MoO3 catalysts II. Catalytic properties in propylene oxidation // Journal of Catalysis. -1992. - V. 134. - N. 2. - P. 542-548.

78. Baiker A., Dollenmeier P., Glinski M., Reller A. Selective catalytic reduction of nitric oxide with ammonia: I. Monolayer and multilayers of vanadia supported on titania // Applied Catalysis. - 1987. - V. 35 - N. 2. - P. 351-364.

79. Parker J.C., Siegel R.W. Calibration of the Raman spectrum to the oxygen stoichiometry of nanophase TiO2 // Applied Physics Letters. - 1990. - V. 57. -N. 9. - P. 943-945.

80. Cabrera N., Mott N.F. Theory of the oxidation of metals // Reports on Progress in Physics. - 1949. - V. 12. - N. 1. - P. 163-184.

81. Fromhold A.T., Cook E.L. Kinetics of oxide film growth on metal crystals: electron tunneling and ionic diffusion // Physical Review. - 1967. - V. 158. -N. 3. - P. 600-612.

82. Fu Q., Wagner T. Interaction of nanostructured metal overlayers with oxide surfaces // Surface Science Reports. - 2007. - V. 62. - N. 11 - P. 431-498.

83. Fu Q., Wagner T., Olliges S. Metal-Oxide Interfacial Reactions: Encapsulation of Pd on TiO2 (110) // The Journal of Physical Chemistry B. - 2005. - V. 109. -N. 2. - P. 944-951.

84. Osorio J.D., Giraldo J., Hernández J.C., Toro A. Diffusion-reaction of aluminum and oxygen in thermally grown Al2O3 oxide layers // Heat and Mass Transfer. - 2014. - V. 50. - N. 4. - P. 483-492.

85. Heuer A.H. Oxygen and aluminum diffusion in a-Al2O3: How much do we really understand? // Journal of the European Ceramic Society. - 2008. - V. 28. - N. 7. - P. 1495-1507.

86. Nabatame T., Yasuda T., Nishizawa M., Ikeda M., Horikawa T., Toriumi A.

Comparative studies on oxygen diffusion coefficients for amorphous and y-

18

Al2O3 films using O isotope // Japanese Journal of Applied Physics. - 2003. -V. 42. - N. 12. - P. 7205-7208.

87. Trunov M., Schoenitz M., Zhu X. Effect of polymorphic phase transformations in Al2O3 film on oxidation kinetics of aluminum powders // Combustion and Flame. - 2005. - V. 140. - N. 4. - P. 310-318.

88. Levitas V.I., Henson B.F., Smilowitz L.B., Asay B.W. Solid-solid phase transformation via virtual melting significantly below the melting temperature // Physical Review Letters. - 2004. - V. 92. - N. 23. - P. 235702.

89. Diggle J.W., Downie T.C., Goulding C.W. Anodic oxide films on aluminum // Chemical Reviews. - 1969. - V. 69. - N. 3. - P. 365-405.

90. Williams R.A., Schoenitz M., Ermoline A., Dreizin E.L. Low-temperature exothermic reactions in fully-dense Al/MoO3 nanocomposite powders // Thermochimica Acta. - 2014. - V. 594 - P.1-10.

91. Ermoline A., Dreizin E.L. Equations for the Cabrera-Mott kinetics of oxidation for spherical nanoparticles // Chemical Physics Letters. - 2011. - V. 505. - N. 1-3. - P. 47-50.

92. Pantoya M.L., Granier J.J. The effect of slow heating rates on the reaction mechanisms of nano and micron composite thermite reactions // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2006. - V. 85. - N. 1. - P. 37-43.

93. Schoenitz M., Umbrajkar S.M., Dreizin E.L. Kinetic analysis of thermite reactions in Al-MoO3 nanocomposites // Journal of Propulsion and Power. -2007. - V. 23. - N. 4. - P. 683-687.

94. Zhou L., Piekiel N., Chowdhury S., Zachariah M.R. Time-resolved mass spectrometry of the exothermic reaction between nanoaluminum and metal oxides: the role of oxygen release // Journal of Physical Chemistry C. - 2010. -V. 114. - N. 33. - P.14269-14275.

95. Jian G., Chowdhury S., Sullivan K., Zachariah M.R. Nanothermite reactions: Is gas phase oxygen generation from the oxygen carrier an essential prerequisite to ignition? // Combustion and Flame. - 2013. - V. 160. - N. 2. - P. 432-437.

96. Sullivan K.T., Piekiel N.W., Chowdhury S., Wu C., Zachariah M.R., Johnson C.E. Ignition and combustion characteristics of nanoscale Al/AgIO3: A potential energetic biocidal system // Combustion Science and Technology. -

2011. - V. 183. - N. 3. - P. 285-302.

97. Chakraborty P., Zachariah M.R. Do nanoenergetic particles remain nano-sized during combustion? // Combustion and Flame. - 2014. - V. 161. - N. 5. - P. 1408-1416.

98. Santhanam P.R., Dreizin E.L. Predicting conditions for scaled-up manufacturing of materials prepared by ball milling // Powder Technology. -

2012. - V. 221. - P. 403-411.

99. Шелехов Е.В., Свиридова Т.А. Программы для рентгеновского анализа поликристаллов // Металловедение и термическая обработка металлов. -2000. - Т. 42. - N. 8. - С. 309 - 313.

100. Patterson A.L. The Scherrer formula for X-ray particle size determination // Physical Review. - 1939. - V. 56. - N. 10. - P. 978-982.

101. Стрелецкий А.Н., Колбанев И.В., Теселкин В.А., Леонов А.В., Мудрецова С.Н., Сивак М.В., Долгобородов А.Ю. Дефектная структура, пластические свойства и реакционная способность механически активированного магния // Химическая физика. - 2015. - Т. 34. - N. 2. -С. 91-100.

102. Стрелецкий А.Н., Колбанев И.В., Леонов А.В., Долгобородов А.Ю., Воробьева Г.А., Сивак М.В., Перменов Д.Г. Дефектная структура и реакционная способность механоактивированных энергетических композитов магний/фторопласт // Коллоидный журнал. - 2015. - Т. 77. -N. 2. - С. 225-237.

103. Starkweather H.W., Zoller P., Jones G.A., Vega A.J. The heat of fusion of polytetrafluoroethylene // Journal of Polymer Science: Polymer Physics Edition. - 1982. - V. 20. - N 4. - P. 751-761.

104. Закревский В.А., Томашевский Э.Е., Баптизманский В.В. // Высокомолекулярные соединения Б. - 1970. - Т. 12. - C. 419-421.