Размерные и структурные эффекты в процессах окисления металлов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, доктор химических наук Коршунов, Андрей Владимирович
Коршунов, Андрей Владимирович
доктор химических наук
2013
- Специальность ВАК РФ02.00.04
- Количество страниц 394
Оглавление диссертации доктор химических наук Коршунов, Андрей Владимирович
Перечень условных обозначений.
Введение.
Глава 1. Влияние размерных и структурных факторов на реакционную способность металлов.
1.1. Влияние размерного фактора на структурно-фазовые характеристики металлов.
1.1.1. Структурные и субструктурные характеристики.
1.1.2. Особенности дефектов структуры. Диффузия.
1.1.3. Устойчивость фазового состояния. Фазовые превращения.
1.1.4. Состояние поверхностных слоев.
1.2. Особенности механизма взаимодействия неблагородных металлов с кислородом.
1.2.1. Кинетика и механизм окисления массивных металлов.
1.2.2. Кинетика и механизм окисления субмикронных порошков металлов.
1.2.3. Особенности процесса окисления пластически деформированных металлов.
1.3. Электрохимическое поведение и коррозионная устойчивость металлов с мелкозернистой структурой и металлических частиц в водных растворах.
1.3.1. Влияние структуры металла на электрохимические характеристики.
1.3.2. Особенности коррозионной устойчивости вентильных металлов.
1.3.3. Электрохимическое поведение металлических частиц.
Обоснование цели и задач исследования.
Глава 2. Получение объемных и порошкообразных металлов с различной структурой и дисперсностью, их характеристики.
2.1. Интенсивная пластическая деформация
2.1.1. Всестороннее прессование.
2.1.2. Кручение под высоким давлением.
2.1.3. Равноканальное угловое прессование.
2.1.4. Модифицирование поверхностных слоев TiNi в условиях ионно-лучевой обработки.
2.1.5. Параметры структуры пластически деформированных металлов.
2.2. Получение субмикронных и нанопорошков металлов при помощи электрического взрыва проводников в среде аргона.
2.2.1. Условия формирования пассивирующих поверхностных оксидных пленок при получении стабильных в атмосфере воздуха металлических частиц.
2.2.2. Дисперсность и морфология частиц металлов.
2.2.3. Состав и структура поверхностных слоев частиц металлов.
2.2.4. Структурные и субструктурные характеристики металлических частиц различного размерного диапазона.
2.3. Размерная зависимость параметров структуры.
2.3.1. Структура металлической составляющей.
2.3.2. Особенности оксидных слоев.
Выводы по главе.
Глава 3. Влияние размерных и структурных факторов на закономерности фазовых и химических превращений в металлах и в оксидных слоях при нагревании.
3.1. Процессы в металлической составляющей.
3.1.1. Фазовые переходы: плавление, полиморфные превращения.
3.1.1.1. Алюминий.
3.1.1.2. Медь.
3.1.1.3. Железо.
3.1.1.4. Титан.
3.1.2. Химические процессы.
3.1.2.1. Окисление в воздухе.
3.1.2.1.1. Алюминий.
3.1.2.1.2. Медь.
3.1.2.1.3. Железо.
3.1.2.1.4. Никель.
3.1.2.1.5. Титан, сплав Zr-l%Nb.
3.1.2.1.6. Молибден, вольфрам.
3.1.2.2. Взаимодействие алюминия с азотом.
3.2. Процессы в оксидных слоях.
3.2.1. Дефектность, термическая стабильность.
3.2.2. Влияние связанной воды.
3.2.3. Кристаллизация, полиморфные превращения
3.2.4. Влияние теплофизических характеристик металла и оксида.
3.3. Влияние структурных изменений на реакционную способность компактных металлов и порошков при нагревании в воздухе.
Выводы по главе.
Глава 4. Кинетика окисления металлов с различной структурой и дисперсностью при нагревании.
4.1. Особенности макрокинетического режима и кинетические параметры процесса.
4.1.1. Алюминий.
4.1.2. Медь.
4.1.3. Железо.
4.1.4. Никель.
4.1.5. Титан, сплав Zr-l%Nb.
4.1.7. Молибден, вольфрам.
4.2. Закономерности зародышеобразования фаз продуктов при взаимодействии металлов с газообразными реагентами.
4.2.1. Взаимодействие с кислородом воздуха.
4.2.1.1. Алюминий.
4.2.1.2. Медь, никель.
4.2.2. Взаимодействие субмикронных порошков А1 с азотом.
4.3. Закономерности формирования реакционной зоны при окислении, состав и морфология продуктов.
4.4. Внешнедиффузионный режим процесса окисления субмикронных порошков металлов.
4.4.1. Алюминий.
4.4.2. Железо.
4.4.3. Никель, медь.
Выводы по главе.
Глава 5. Окислительно-восстановительные системы с участием металлов с различной структурой и дисперсностью в водных растворах.
5.1. Влияние структуры объемных ультрамелкозернистых и субмикрокристаллических металлов на параметры электродных процессов.
5.1.1. Процессы анодного окисления.
5.1.1.1. Вентильные металлы (А1, "П, Ът).
5.1.1.1.1. Влияние структуры металлов на анодное окисление в растворах хлоридов.
5.1.1.2. Анодное растворение (Бе, Си).
5.1.1.3. Влияние модифицирования поверхностных слоев ТТ№ на протекание анодного окисления в хлоридсодержащих средах.
5.1.2. Коррозия в отсутствие внешней поляризации (А1, ТГ).
5.1.3. Кинетика роста пассивирующих оксидных пленок (А1, Т1).
5.1.4. Особенности процесса катодного восстановления водорода.
5.2. Процессы в дисперсных системах, содержащих оксидированные частицы металлов качестве дисперсной фазы.
5.2.1. Особенности электрохимического поведения частиц дисперсной фазы.
5.2.1.1. Алюминий.
5.2.1.2. Железо, никель.
5.2.1.3. Медь.
5.2.1.4. Молибден, вольфрам.
5.2.2. Влияние размеров частиц дисперсной фазы золей на протекание диффузионно-контролируемого электродного процесса.
5.3. Кинетика взаимодействия субмикронных порошков А с водой и растворами NaOH.
5.4. Электрохимические характеристики коллоидов Ag и Аи.
Выводы по главе.
Глава 6. Размерная чувствительность кинетических моделей процессов окисления металлов.
6.1. Особенности учета размерного фактора при исследовании кинетики гетерогенных процессов.
6.2. Влияние закономерностей развития реакционной поверхности на кинетическое описание процесса окисления.
6.2.1. Монодисперсные системы.
6.2.2. Полидисперсные системы.
6.3. Математические модели процесса окисления частиц металлов.
6.4. Результаты моделирования процесса окисления.
6.4.1. Никель.
6.4.2 Медь.
6.4.3. Алюминий.
6.4.4. Взаимодействие субмикронных порошков А1 с растворами.
6.4.4.1. Моделирование массопереноса.
6.4.4.2. Моделирование теплообмена.
6.5. Феноменологическая модель процесса окисления металлов с различной структурой и дисперсностью.
Выводы по главе.
Глава 7. Реакционная способность и проблемы аттестации металлических наноматериалов.
7.1. Обоснование критериев для определения реакционной способности.
7.1.1. Размерная чувствительность критериев.
7.1.2. Структурная чувствительность критериев.
7.1.3. Особенности электрохимических характеристик.
7.2. Разработка государственных стандартных образцов и методик измерений.
7.2.1. Государственные стандартные образцы.:.
7.2.2. Методики измерений.
7.3. Использование реакционноспособных высокодисперсных металлических порошков при получении материалов.
7.4. Рекомендации по безопасности работы с высокодисперсными металлическими порошками.
7.5. Устойчивость модифицированных металлических материалов к окислению в биологических средах.
Выводы по главе.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Физическая химия», 02.00.04 шифр ВАК
Получение одно- и двухкомпонентных наноматериалов на основе железа, никеля, меди, кобальта методом химического диспергирования2005 год, доктор технических наук Левина, Вера Васильевна
Закономерности процессов получения нитридов и оксинитридов элементов III - IV групп сжиганием порошков металлов в воздухе2007 год, доктор технических наук Громов, Александр Александрович
Формирование микро- и наноразмерных прекурсоров полиметаллических систем в растворах с использованием алюминиевой матрицы2013 год, доктор химических наук Колпаков, Михаил Евгеньевич
Регулирование структуры и свойств Fe-W, Fe-Mo ультрадисперсных композиций путем изменения условий формирования1999 год, кандидат технических наук Кузнецов, Денис Валерьевич
Окисление наночастиц кобальта в пористых средах2009 год, кандидат химических наук Мугтасимов, Александр Владимирович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Размерные и структурные эффекты в процессах окисления металлов»
Актуальность проблемы. Объемные наноструктурированные и нанодисперсные порошкообразные металлы используются при создании новых металлических и композиционных материалов. Уменьшение размеров структурных единиц металла (кристаллитов объемных поликристаллических материалов, частиц порошков) до субмикронного (менее 1 мкм) и наноразмерного (менее 100 нм) уровня позволяет достичь существенного изменения свойств (механических, магнитных, электрофизических, оптических, каталитических) металлов по сравнению с материалами в массивном крупнокристаллическом состоянии. Прогресс в развитии технологий получения наноматериалов и их практическом использовании обусловлен повышением эффективности за счет снижения материало- и энергоемкости в машиностроении (триботехника), энергетике (высокоэнергетические топлива), медицине (протезирование, имплантация), микро- и наноэлектронике и др.
Установление взаимосвязи между структурой металлов и их реакционной способностью является важной физико-химической проблемой, представляющей интерес как с фундаментальной, так и с прикладной точек зрения. Вместе с тем, исследования в этой области находятся на этапе накопления экспериментальных данных и в настоящее время не позволяют однозначно определить причины влияния размерных и структурных факторов на закономерности протекания физико-химических процессов с участием металлических наноматериалов, прогнозировать устойчивость таких материалов к воздействию окисляющих сред. Влияние большой доли границ и поверхностей раздела, напряжений и дефектов структуры, значительной кривизны поверхности металлических частиц на протекание химических процессов систематически не изучено.
В связи с этим исследование закономерностей процессов окисления металлов с различной структурой и дисперсностью является актуальным, поскольку позволит установить степень влияния размерных и структурных факторов на реакционную способность перспективных материалов и определить их устойчивость в условиях окружающей среды. Несомненный интерес представляют исследования процессов низкотемпературного окисления субмикронных и нанопорошков металлов, используемых в качестве компонентов твердых топлив и пиротехнических составов, при получении дисперсно-упрочняющих добавок, энергоаккумулирующих компонентов в водородной энергетике. В условиях увеличения объемов производства и расширения областей применения металлических наноматериалов становится необходимым развитие системы аттестации компактных наноструктурированных металлов и нанодисперсных металлических порошков.
Работа выполнена в рамках ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2011 годы» (Госконтракт «Создание элементов инфраструктуры Центра метрологического обеспечения и оценки соответствия нанотехнологий и продукции наноиндустрии в Сибирском федеральном округе», шифр 2008-3-3.1-026); ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы» (Госконтракт «Разработка технологии ионно-плазменной обработки приповерхностного слоя имплантируемых в предсердия зонтичных устройств», шифр 16.522.11.2019); госбюджетных проектов СО РАН № Щ.20.3.1, № III.20.2.2; поддержана грантами РФФИ № 06-08-00707-а, № 08-08-12077-офи.
Цель работы: установить общие закономерности и особенности влияния размерных и структурных факторов на протекание процессов окисления объемных наноструктурированных и нанодисперсных порошков неблагородных металлов и сплавов.
Для достижения цели были сформулированы следующие задачи:
1. Получить металлы с поликристаллической мелкозернистой структурой методом интенсивной пластической деформации (Al, Fe, Ni, Си, Ti, TiNi, Zr-l%Nb, Mo) и металлические порошки методом электрического взрыва проводников в инертной атмосфере (Al, Fe, Ni, Си, Mo, W) с размерами элементов зеренно-субзеренной структуры компактных металлов и частиц порошков в диапазоне 10 мкм-30 нм.
2. Определить структурные характеристики металлов (параметр элементарной ячейки, размеры областей когерентного рассеяния, микроискажения, среднеквадратичные статические смещения) и особенности состава и структуры оксидных слоев в зависимости от размеров элементов зеренно-субзеренной структуры и диаметра частиц.
3. Исследовать влияние процессов рекристаллизации, химических и фазовых превращений при нагревании на закономерности процесса окисления металлов с различной структурой и дисперсностью в воздухе.
4. Установить зависимость кинетических параметров процесса окисления (эффективные константы скорости, энергии активации) порошкообразных и компактных металлов от размерных и структурных факторов при нагревании в воздухе.
5. Исследовать особенности фазового состава и морфологии продуктов окисления в зависимости от структуры металлов и определить их влияние на кинетику процесса окисления.
6. Установить зависимость кинетических параметров процессов окисления компактных металлов в среде водных растворов кислот, щелочей и солей от особенностей структуры образцов с использованием электрохимических методов.
7. Определить характер влияния структуры металлов и состояния их поверхностных слоев на вид и интенсивность коррозионного разрушения в растворах.
8. Исследовать влияние размерного фактора на электрохимические характеристики оксидированных частиц металлов в составе гидрозолей.
9. Обосновать наиболее значимые характеристики реакционной способности металлических наноматериалов и сформулировать рекомендации для разработки системы их аттестации.
Положения, выносимые на защиту:
1. Особенности протекания физико-химических процессов при нагревании металлических наноматериалов (компактных металлов с субмикрокристаллической структурой, субмикронных и нанопорошков) в газообразной атмосфере и при взаимодействии с водными растворами по сравнению с массивными металлами определяются исходной степенью окисленности и проявляются в возрастании влияния структурных и химических превращений с участием окисленной составляющей материала (поверхностные оксидные пленки, включения оксидных фаз в зернограничных областях, метастабильные фазы и твердые растворы кислорода в металле) на реакционную способность металла.
2. Влияние размерных и структурных факторов на кинетику и механизм окисления металлов в воздухе при переходе от массивного состояния к металлическим нанопорошкам проявляется в следующем: повышении степени локализации формирования реакционной поверхности; независимом характере роста зародышей фазы оксида; особенностях морфологии, состава и структуры слоя продуктов реакции, способствующих понижению его диффузионного сопротивления; возрастании числа стационарных макрокинетических режимов (диффузионный, кинетический, внешнедиффузионный), в которых может протекать процесс; понижении температуры интенсивного протекания процесса.
3. Изменение реакционной способности металлов по отношению к водным растворам при переходе от крупнозернистой к субмикрокристаллической структуре и высокодисперсным порошкам определяется совокупным влиянием состава и структуры поверхностных слоев и объема материала и проявляется в следующем: увеличении скорости роста пассивирующих оксидных слоев и их толщины; увеличении скорости взаимодействия металла с раствором (при отсутствии пассивирующей функции оксидного слоя); возрастании вероятности коррозионного разрушения материала за счет развития реакционной поверхности вдоль границ зерен; увеличении вклада сорбционных равновесий на границе раздела «оксидная пленка/раствор»; изменении скорости протекания сопряженных окислительно-восстановительных процессов, связанных с выделением водорода и восстановлением кислорода.
4. Размерные и структурные эффекты в процессах окисления металлов с различной структурой и дисперсностью проявляются в определенных интервалах размеров структурных фрагментов; выход за пределы этих интервалов в направлении увеличения или уменьшения характерных размеров структурных единиц металла приводит к нивелированию размерных зависимостей и особенностей протекания процесса (кинетических констант, закономерностей развития реакционной поверхности, роста зародышей фазы продукта реакции, морфологии, состава и структуры слоя продукта). 5. Комплекс количественных критериев, позволяющих определить влияние размерных и структурных факторов на реакционную способность металлических наноматериалов в процессах окисления, включает температурные (температуры начала окисления, температурные интервалы полного окисления, температуры достижения максимальных значений скорости процесса), кинетические (максимальные значения скорости окисления, эффективные константы скорости и энергии активации процесса, отношение констант скорости при равных условиях протекания процесса) и структурно-фазовые (состав, толщина, морфология оксидных слоев, параметры термической устойчивости оксидов, локализация окисленной составляющей в материале) характеристики.
Научная новизна диссертационной работы состоит в установлении закономерностей влияния размерных и структурных факторов на реакционную способность металлов в процессах окисления в воздухе и в водных растворах, заключающихся в следующем.
1. Увеличение доли границ и поверхностей раздела оксид/металл при переходе от массивного состояния к субмикрокристаллическим металлам и нанопорошкам обусловливает повышение влияния процессов превращения в оксидных слоях на протекание процесса окисления металла. При этом температуры интенсивного окисления металла приближаются к температурам дегидратации и рекристаллизации оксидов (аморфн. А1203-»у-А1203, /=450-550°С), фазовых переходов в них (а-№0—>Р-№0, ¿=210-250°С), изменения их теплофизических характеристик (возрастание температурного коэффициента расширения, например для Ре304 при /«300°С), процессов с участием низкотемпературных метастабильных оксидных фаз (\\^30 и Мо02,7б-2,89> ¿=300-350°С), при которых происходит изменение диффузионных характеристик оксидных слоев вследствие изменения их структуры и сплошности (отслаивание, растрескивание).
2. Переход от компактных металлов к субмикронным и нанопорошкам сопровождается возрастанием степени локализации развития реакционной поверхности и независимого роста зародышей фазы оксида на поверхности окисляющихся частиц металла, что обусловливает формирование поверхностного слоя продукта реакции с низким диффузионным сопротивлением. Вследствие этого зависимости кинетических констант (к, Еа) процессов окисления от размера металлических частиц при увеличении дисперсности порошков выходят на насыщение в относительно широком интервале субмикронного диапазона.
3. Понижение сплошности оксидных слоев, формирующихся при окислении металлических частиц с большой величиной кривизны поверхности, приводит к уменьшению диффузионного сопротивления таких слоев и способствует изменению макрокинетического режима процесса окисления с диффузионного, характерного для массивных металлов, на кинетический или внешнедиффузионный.
4. Повышение доли границ в объемных металлах с субмикрокристаллической структурой приводит к увеличению диффузионной проницаемости материала и обусловливает увеличение содержания кислорода в таких материалах в форме твердых растворов (Ti, Zr, TiNi) и фаз оксидов. При этом происходит изменение параметров фазовых переходов металлов с мелкозернистой структурой (понижение теплот плавления Al и Си, повышение температуры полиморфного превращения а-Ti->P-Ti), их электрохимических и коррозионных характеристик (стационарные потенциалы, перенапряжение выделения водорода, скорость анодного окисления, потенциалы перепассивации и репассивации, вид коррозионных разрушений) по сравнению с массивными металлами.
5. Наночастицы неблагородных металлов, покрытые оксидной пленкой, относительно устойчивы к окислению в воздухе (при t<25°С) при минимальных размерах 30-50 нм; при средней толщине оксидного слоя 3-10 нм, сопоставимой с толщиной естественных оксидных слоев на поверхности массивных металлов, доля оксида в частицах этого размерного диапазона достигает 50-70 мас.%, что обусловливает существенное возрастание влияния физико-химических процессов в оксидных слоях, протекающих при нагревании и в среде водных растворов, на реакционную способность металлических нанопорошков.
Практическая значимость работы заключается в использовании результатов исследования реакционной способности металлов с различной структурой и дисперсностью для развития системы аттестации металлических наноматериалов.
1. Разработано 4 Государственных стандартных образца для аттестации нанопорошков металлов, утвержденных Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии: ГСО № 9458-2009 «Тепловой эффект окисления нанопорошков металлов», ГСО № 9459-2009 «Степень окисленности нанопорошков металлов», ГСО № 9460-2009 «Температура начала окисления нанопорошков металлов», ГСО №9461-2009 «Относительное содержание размерных фракций нанопорошка алюминия в диапазоне 50-500 нм».
2. Разработана и зарегистрирована в Гостехнадзоре методика определения термических характеристик нанопорошков металлов МИ 109-2011 «Методика измерения теплового потока при горении нанопорошков металлов».
3. Результаты исследования реакционной способности высоко дисперсных порошков металлов использованы при разработке способов анализа наноматериалов, синтеза на их основе ряда соединений и защищены 6 патентами РФ.
4. Результаты диссертационной работы внедрены в качестве инструкций, технических условий и маршрутных карт на ряде предприятий (ООО «НаноКОР», г. Екатеринбург; ФНПЦ «Алтай», г. Бийск; СНИИМ, г. Новосибирск; ООО «Композиционные и наноматериалы», г. Кемерово; Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова HAH Украины, г. Киев).
5. Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе Томского политехнического университета при прочтении курса лекций по магистерской программе «Методы получения наноматериалов, их структура и свойства», избранных глав курса «Неорганическая химия».
Достоверность результатов исследования, выносимых на защиту научных положений и выводов определяется применением поверенного оборудования, использованием эталонных образцов, проведением параллельных измерений и статистической обработкой полученных данных, использованием независимых методов исследования, согласованностью экспериментальных и расчетных данных, использованием моделирования экспериментальных зависимостей при обработке результатов, их сопоставлением с литературными данными. При исследовании состава, размеров и параметров структуры, характеристик поверхностных слоев компактных и порошкообразных металлов использован комплекс физических и физико-химических методов (растровая электронная микроскопия, просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения, рентгено- и электронография, Оже-спектрометрия, рентгеноспектральный микроанализ, рентгеновская флуоресценция, ИК-спектроскопия, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, атомно-эмиссионная спектроскопия, низкотемпературная адсорбция аргона, динамическое рассеяние света). Фазовые переходы и химические процессы при нагревании исследованы при помощи комплекса методов термического анализа ТГА-ДТА-ДСК в сочетании с масс-спектрометрией в атмосфере воздуха, азота и аргона (газы особой чистоты), микроскопическими, спектральными и дифракционными методами. Реакционная способность металлов в водных растворах изучена с использованием постоянно- и переменнотоковых электрохимических методов, гравиметрии, газоволюмометрии.
Личный вклад автора заключается в постановке цели, задач и программы исследования, обработке и интерпретации экспериментальных и расчетных данных, обобщении установленных закономерностей, формулировании положений и выводов. Все результаты, приведенные в диссертации, получены самим автором, под его руководством или при его непосредственном участии.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на международных и всероссийских конференциях и симпозиумах, в том числе: 4th International Conference on Inorganic Materials (Antwerp, Belgium, 2004); 6th International Conference "Solid State Chemistry" (Prague, 2004); 8th Korea-Russia International Symposium on Science and Technology (KORUS-2004) (Tomsk, 2004); Conference «European Nano Systems-2005 (ENS 2005)» (Paris, France, 2005); VII, VIII Всероссийских конференциях «Физикохимия ультрадисперсных (нано-) систем» (Москва, 2005; Белгород, 2008); Научно-технических конференциях с международным участием «Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы: получение, свойства, применение (IV, V Ставеровские чтения)» (Красноярск, 2006, 2009); II, III Всероссийских конференциях по наноматериалам «НАНО-2007», «НАНО-2009» (Новосибирск, 2007; Екатеринбург, 2009); Russian-French Seminar on Nanomaterials (Bourges, France, 2007); II Международной конференции «Наноразмерные системы: строение, свойства, технологии» (Киев, 2007); II Russian-French Seminar «Nanotechnology, Energy, Plasma, Lasers (NEPL-2008)» (Tomsk, 2008); VIII научной конференции «Аналитика Сибири и Дальнего Востока» (Томск, 2008); I, II Международных научных конференциях «Наноструктурные материалы-2008, 2010: Беларусь-Россия-Украина» (Минск, 2008; Киев, 2010); International Seminar «Applied Particle Technology» (Tomsk, 2008); International Electrochemical Symposium «Modern Electroanalytical Methods-2009» devoted to 50 Anniversary of Nobel Prize for Polarography (Prague, Czech Republic, 2009); VI Международной научной школы-конференции «Фундаментальное и прикладное материаловедение» (Барнаул, 2009); I Всероссийской научной конференции «Методы исследования состава и структуры функциональных материалов» (Новосибирск, 2009); IV, V Всероссийских конференциях «Физико-химические процессы в конденсированных средах и на межфазных границах» (Воронеж, 2009, 2010); II Международной научно-технической конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной til электрохимии» (Плес, 2010); 6 International Forum on Strategic Technology IFOST-2011 (Harbin, China, 2011) и др.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 83 печатных работах в научных журналах, сборниках и трудах конференций, из них 33 статьи в рецензируемых журналах (в том числе 26 из списка ВАК), 6 патентов РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, заключения, основных выводов и списка литературы из 388 наименований. Работа изложена на 394 страницах машинописного текста, содержит 57 таблиц и 151 рисунок.
Похожие диссертационные работы по специальности «Физическая химия», 02.00.04 шифр ВАК
Процессы получения нанодисперсных оксидов с использованием электрохимического окисления металлов при действии переменного тока2004 год, доктор технических наук Коробочкин, Валерий Васильевич
Кинетические закономерности взаимодействия оксидных расплавов с углеродсодержащими восстановителями2001 год, доктор химических наук Кухтин, Борис Александрович
Активированный синтез и спекание керамических материалов систем MgO-Al2O3-SiO2 и Al2O3-ZrO2 с добавками нанопорошка алюминия2006 год, кандидат технических наук Неввонен, Ольга Владимировна
Окислительно-восстановительные процессы с участием ионов железа и кислорода на границе металла с оксидным расплавом1999 год, доктор химических наук Ватолин, Анатолий Николаевич
Топохимические процессы в металл-нанесенных катализаторах2000 год, доктор химических наук Чернавский, Петр Александрович
Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Коршунов, Андрей Владимирович
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. Обоснован и экспериментально развит подход к определению влияния размерных и структурных факторов на реакционную способность поликристаллических неблагородных металлов с субмикрокристаллической структурой и металлических порошков с частицами микронного, субмикронного и наноразмерного диапазона в процессах окисления, основанный на анализе соотношения металлической и окисленной составляющих в материале, особенностей состояния и локализации оксидных фаз (поверхностные оксидные пленки, включения в зернограничных областях) и твердых растворов кислорода в объеме металла, термических характеристик (фазовые и химические превращения при нагревании) металла и оксида, особенностях развития реакционной поверхности и формирования слоев продукта реакции.
2. Минимальный критический диаметр наночастиц неблагородных металлов, устойчивых к окислению в атмосфере воздуха, составляет 30-50 нм при толщине поверхностной пассивирующей оксидной пленки 3-10 нм. Частицы меньшего диаметра при контакте с кислородсодержащей атмосферой при парциальном давлении кислорода, превышающем 0,01 МПа, подвергаются полному окислению. В зависимости от состава и структуры оксидных пленок наибольшей устойчивостью к окислению при хранении в условно герметической упаковке в атмосфере воздуха характеризуются пассивированные нанопорошки А1 и N1 (до 5 лет без существенного уменьшения содержания металла), наименьшей - нанопорошки Си и
3. Металлы с субмикрокристаллической структурой, сформированной в условиях интенсивной пластической деформации, по сравнению с исходными массивными металлами характеризуются большей степенью окисленности за счет увеличения доли границ и протяженных дефектов, повышающих диффузионную проницаемость материала. Увеличение содержания кислорода в составе металлов происходит вследствие формирования твердых растворов внедрения (Т1, Ъг), включений оксидных фаз в зернограничных областях, в виде поверхностных оксидных слоев и приводит к изменению температур фазовых переходов (например, повышение температуры полиморфного превращения а-Тл—»Р-Т1 вследствие стабилизации а-фазы, понижение температуры и теплоты плавления Си за счет формирования эвтектической системы Си-СигО).
4. Субмикронные и нанопорошки металлов, полученные в условиях электрического взрыва проводников в инертной атмосфере, характеризуются меньшей степенью дефектности структуры по сравнению с объемными субмикрокристаллическими металлами, вследствие формирования частиц с участием жидкой фазы металла. Несмотря на крайне неравновесные условия быстрого охлаждения продуктов электрического взрыва (до 106 К/с) кристаллизация частиц приводит к образованию фаз, свойственных массивному состоянию металла с параметром решетки, совпадающим со стандартным в пределах погрешности измерений. Преобладающими дефектами структуры частиц порошков являются смещения атомных плоскостей, тогда как более высокая степень разупорядочения структуры объемных субмикрокристаллических металлов обусловлена увеличением доли границ и протяженных дефектов (плотность дислокаций до 1013— 1014 м~2).
5. Процесс окисления объемных металлов с субмикрокристаллической структурой, а также субмикронных и нанопорошков при нагревании в воздухе протекает при более низких температурах и с более высокой скоростью по сравнению с массивными металлами с крупнозернистой структурой. Параметры процесса окисления (температуры начала окисления, температурные интервалы полного окисления, максимальные значения скорости) не связаны с повышением интенсивности диффузионных процессов в металле (в области «0,3/пл), приводящих к миграции границ, укрупнению зерен и отжигу дефектов, а определяются структурными и химическими превращениями в оксидных слоях (деструкция за счет кристаллизации, полиморфных превращений, немонотонности изменения коэффициентов расширения металла и оксида, разложения или окисления метастабильных оксидных фаз), роль которых возрастает при увеличении доли границ и поверхностей раздела металл/оксид.
6. Влияние размерного фактора на кинетику процесса окисления металлов А1, Бе, Си, Мо при уменьшении размеров структурных фрагментов в ряду «компактный крупнозернистый металл - компактный субмикрокристаллический металл -микронный порошок - субмикронный (нано)порошок» проявляется в переходе макрокинетического режима процесса от диффузионного (скорость процесса определяется массопереносом через оксидные слои, эффективная Еа соответствует объемной или зернограничной диффузии ионов/вакансий в оксиде и изменяется от «250 кДж/моль для А1 до 130-160 кДж/моль для Си и Бе) к кинетическому (скорость процесса определяется скоростью химической реакции на поверхности раздела металл/газ, Еа процесса понижается в 1,5-2 раза). Закономерность изменения режима протекания процесса обусловлена изменением структуры и сплошности оксидных слоев при возрастании кривизны поверхности раздела металл/оксид.
7. Температурные интервалы, в которых происходит изменение макрокинетического режима процесса окисления при переходе от массивных металлов к субмикронным порошкам, определяются уменьшением диффузионного сопротивления оксидных пленок на поверхности металлов вследствие изменения их структуры и сплошности (отслаивание, растрескивание) и приближаются к температурам дегидратации и рекристаллизации оксидов (аморфн. А1203—>у-А1203, /=450-550°С), фазовых переходов в них («-N10—»(З-МЮ, /=210-250°С), изменения их теплофизических характеристик (возрастание температурного коэффициента расширения, например для Ре304 при ¿«300°С), реструктуризации и окисления низкотемпературных метастабильных оксидных фаз (\¥30 и Мо02]7б2;89, ¿=300-350°С). Дальнейшее увеличение дисперсности металлических порошков не оказывает существенного влияния на значения температур начала интенсивного окисления.
8. Окисление наночастиц металлов, в отличие от массивных металлов и микронных порошков, сопровождается возрастанием степени локализации развития реакционной поверхности и независимого роста зародышей фазы оксида, что приводит к формированию слоев продукта реакции с низким диффузионным сопротивлением. Вследствие этого происходит нивелирование размерной зависимости кинетических констант процесса окисления (Еа, к), которые принимают близкие значения при уменьшении размеров металлических частиц до субмикронного уровня. Особенностью процесса окисления высокодисперсных порошков № и 11 является высокая плотность растущих зародышей оксидов на поверхности окисляющихся частиц металлов, что приводит к их быстрому перекрыванию и переходу процесса окисления в диффузионный режим.
9. Процесс окисления субмикронных порошков металлов в зависимости от условий (толщина оксидной пленки на поверхности частиц, скорость нагревания, масса навески, скорость потока газа) может протекать в кинетическом или внешнедиффузионном режимах, переход между которыми характеризуется скачкообразным отклонением температуры образца от температуры нагревателя. Определены условия термогравиметрии, при которых происходит тепловое самовозгорание субмикронных порошков А1 и Бе в результате перехода кинетического режима процесса окисления во внешнедиффузионный. При этом температуры саморазогрева образцов А1 и Бе приближаются, соответственно, к 550 и 300°С, практически не зависят от дисперсности в широком диапазоне диаметра частиц с1<5 мкм и определяются температурами деструкции поверхностных оксидных слоев металлических частиц.
10. Уменьшение размеров фрагментов структуры компактных металлов в зависимости от их природы и характеристик поверхностных оксидных слоев приводит к изменению соотношения сопряженных анодных и катодных процессов при взаимодействии с водными растворами: окисление вентильных металлов (А1, Тл, 7л) характеризуется возрастанием скорости роста пассивирующей пленки и увеличением ее толщины, что способствует относительному увеличению коррозионной устойчивости металлов с СМК структурой в разбавленных некомплексообразующих растворах; скорость анодного растворения металлов в условиях водородной деполяризации (Бе в кислой среде) незначительно замедляется вследствие возрастания сопротивления поверхностных окисленных слоев; в условиях кислородной или смешанной кислородно-водородной деполяризации (Си) скорость анодного растворения возрастает за счет увеличения скорости сопряженной катодной реакции на поверхности с большей площадью и большей долей границ. В агрессивных средах (концентрированные растворы кислот и щелочей), в которых повышается вероятность развития межкристаллитной коррозии, первоначальное более пассивное состояние пластически деформированных металлов вследствие их большей окисленности (по сравнению с исходными крупнозернистыми образцами) по истечении периода индукции может сменяться периодом катастрофического разрушения, связанного с взаимодействием оксидов, накапливающихся в зернограничных областях, с раствором.
11. Создание тонких пассивирующих слоев путем модифицирования поверхности металлов и сплавов неметаллами с высоким сродством к кислороду независимо от объемной структуры материала способствует существенному понижению скорости его анодного окисления в водных растворах. На основе результатов исследования скорости электродных процессов на Тл№, модифицированном кремнием путем ионной имплантации, показано, что стабилизация структуры тонких (до 80 нм) пассивирующих слоев приводит к существенному повышению потенциала перепассивации материала с модифицированной поверхностью (на 0,8-0,9 В) в коррозионно-активных хлоридсодержащих средах и способствует увеличению устойчивости поверхностных слоев к разрушению в виде питтинга, пятен, микротрещин.
12. Влияние размеров частиц дисперсной фазы в суспензиях и золях оксидированных субмикронных и нанопорошков металлов на протекание электродных процессов определяется закономерностями массопереноса частиц из приэлектродного пространства к поверхности электрода и проявляется на вольтамперограммах в виде многочисленных максимумов тока контактной природы в широком интервале потенциалов. При уменьшении диаметра частиц дисперсной фазы от субмикронного (¿/=500 нм) до наноразмерного (¿/=20 нм) диапазона происходит возрастание коэффициента диффузии в «25 раз, что приводит к качественному изменению формы вольтамперограмм от пилообразной к сглаженной, характерной для истинных растворов. Влияние дисперсного состава золей на особенности протекания электродного процесса подтверждено расчетами концентрационных профилей частиц различного размера на основе модели нестационарной полубесконечной диффузии к поверхности электрода.
13. На основе экспериментальных данных и результатов моделирования влияния размеров частиц металлов на кинетику их окисления предложена физико-химическая модель, учитывающая особенности формирования и развития реакционной поверхности, роста зародышей фазы продукта реакции и его структуры, макрокинетического режима процесса. Установлено, что при переходе от микронного к субмикронному диапазону с ¿/<0,5 мкм происходит нивелирование закономерностей протекания процесса окисления, размерные зависимости кинетических констант {к, Еа) выходят на насыщение. Соответствие результатов расчетов и экспериментальных данных позволило установить общий характер влияния размерного фактора на кинетику окисления металлов различной природы.
14. В качестве критериев, позволяющих охарактеризовать реакционную способность металлических порошков с различным дисперсным составом, предложено использовать экспериментально определяемые по данным термоанализа величины температур начала окисления, температурных интервалов полного окисления, максимальных значений скорости окисления и температур их достижения, отношения констант скорости процесса при прочих равных условиях. Разработаны Государственные стандартные образцы для аттестации нанопорошков металлов «Тепловой эффект окисления нанопорошков металлов» ГСО № 9458-2009, «Степень окисленности нанопорошков металлов» ГСО № 9459-2009, «Температура начала окисления нанопорошков металлов» ГСО № 9460-2009, «Относительное содержание размерных фракций нанопорошка алюминия в диапазоне 50-500 нм» ГСО №94612009; методика измерения теплового потока при горении нанопорошков металлов МИ 109-2011 и прибор для измерения мощных тепловых потоков «Термомет-1», утвержденные Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии.
347
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Высокодисперсные порошки (субмикронные, нанопорошки) металлов и компактные наноструктурированные металлы являются основой для создания новых материалов, свойства которых отличаются от металлов в массивном крупнокристаллическом состоянии. Уменьшение размеров структурных фрагментов металлических и композиционных материалов способствует улучшению их прочностных характеристик, проявлению особых оптических и электрофизических свойств, повышению интенсивности протекания каталитических процессов, увеличению эффективности высокоэнергетических процессов и многих других. Вместе с тем, уменьшение размеров структурных единиц металлов (частиц порошков, зерен компактных металлов) сопровождается увеличением доли поверхностей раздела и межкристаллитных границ. Следствием этих структурных изменений является изменение реакционной способности металлов по отношению к газообразным и жидким окисляющим средам. Единого мнения о закономерностях влияния размерных и структурных факторов на реакционную способность металлов различной природы нет до сих пор. Немногочисленные экспериментальные результаты исследования процессов окисления нанопорошков и компактных мелкозернистых металлов неоднозначны и не позволяют определить взаимосвязь реакционной способности с размерными и структурными факторами.
Решение актуальной проблемы влияния размеров структурных фрагментов металлов различной природы на их реакционную способность позволит обосновать применимость новых материалов на их основе в машиностроении, энергетике, медицине. Установление особенностей протекания процессов окисления мелкозернистых и нанодисперсных металлов будет способствовать целенаправленному применению способов модифицирования структуры металлических материалов с учетом их устойчивости к воздействию окисляющих сред, прогнозировать стабильность состояния таких материалов при воздействии компонентов окружающей среды в условиях длительной эксплуатации, хранении.
Результаты диссертационного исследования получены при изучении двух групп объектов - компактных металлов и сплавов А1, Ре, №, Си, Т1, 2г-1%№>, Мо с ультрамелкозернистой и субмикрокристаллической структурой, металлических порошков А1, Бе, N1, Си, Мо, с размерами структурных единиц (зерен компактных металлов, частиц порошков) в интервале 30 нм - 10 мкм. Использованы методы высокоэнергетического воздействия различной мощности на металлы. Модифицирование структуры компактных образцов проведено при различных режимах интенсивной пластической деформации (всестороннее прессование со сменой оси деформации, кручение под высоким давлением, равноканальное угловое прессование в сочетании с промежуточными отжигами, холодная прокатка в ручьевых валках). Для получения порошков применяли электрический взрыв проводников в атмосфере аргона. Модифицирование структуры и состава тонких (1080 нм) поверхностных слоев сплава Т1№ проведено с использованием ионной имплантации кремнием.
Для частиц, формирующихся при электрическом взрыве через жидкую фазу в условиях быстрого охлаждения (~106 К/с), характерны макродефекты на поверхности в виде трещин, возникающих за счет несовпадения объемов исходной жидкой и конечной кристаллической фаз при кристаллизации с высокой скоростью. Независимо от размерного диапазона кристаллическая структура частиц, полученных в крайне неравновесных условиях электрического взрыва проводников, соответствует термодинамически устойчивым кристаллическим модификациям металлов, свойственным массивному состоянию. Для частиц электровзрывных порошков микронного диапазона характерны дефекты в виде смещений атомных плоскостей, для субмикронных частиц - двойники.
Изменение параметров структуры объемных металлов при переходе от крупнозернистой к ультрамелкозернистой и субмикрокристаллической структуре в результате уменьшения размеров зерен заключаются в уменьшении размеров областей когерентного рассеяния до 60-90 нм, увеличении микронапряжений и среднеквадратичных статических смещений в 2-4 раза за счет увеличения степени разупорядочения структуры при возрастании доли границ и плотности дислокаций. Степень дефектности структуры порошков существенно меньше по сравнению с объемными пластически деформированными металлами. Определенной зависимости параметра решетки а от размеров структурных фрагментов исследованных металлов не наблюдается, величины а совпадают со стандартными в пределах погрешности измерений.
Важным фактором при уменьшении размеров структурных единиц металлов является повышение степени их окисленности. Основными окисленными формами в составе исследованных металлов являются твердые растворы кислорода в металле (Ti, Zr), оксидные фазы (поверхностные пленки, межзеренные границы), рентгеноаморфные оксиды и гидроксиды. Для субмикронных металлических порошков характерно присутствие метастабильных оксидных фаз (гидроксидов в оксидных пленках частиц AI, FeO структуры вюстита в порошках Fe, W30 в порошках W, Мо02,76-2,89 в порошках Мо).
Существенным результатом с точки зрения практического использования нанопорошков неблагородных металлов является установление минимального диаметра частиц металлов (30-50 нм), ниже которого частицы подвергаются полному окислению в момент контакта с кислородсодержащей атмосферой без достижения предельной толщины оксидной оболочки. Доля оксида в таких частицах достигает 50-70 мас.%. Защитная функция рентгеноаморфного оксидно-гидроксидного слоя частиц AI выражена в большей степени вследствие образования сплошного контакта с металлическим ядром. Напротив, кристаллические оксидные слои с большим отношением молярных объемов оксид/металл (например, FM(Cu20)/FM(Cu)=l,65; Fm(W03)/Km(W)=3,3) не образуют сплошного контакта с поверхностью частиц и не предотвращают полного окисления субмикронных порошков этих металлов при хранении в условно герметичной упаковке.
Параметры процесса окисления металлов с различными структурными и размерными характеристиками (число исследованных образцов: AI - 13, Си - 8, Fe -6, Ni — 6, Ti - 8, Zr-l%Nb - 3, Mo - 7, W - 3) не имеют определенной взаимосвязи с дефектностью структуры и температурами существенного возрастания скорости диффузии (~0,3/пл) в металле: окисление компактных образцов AI независимо от их структуры протекает при температурах, превышающих /щ, металла; температурные интервалы окисления Си, N1, Тл, Мо с различной структурой сопоставимы. За счет увеличения содержания кислорода в составе металлов вследствие формирования твердых растворов внедрения (Тл, Ъх), включений оксидных фаз в зернограничных областях, в виде поверхностных оксидных слоев происходит изменение температур фазовых переходов (повышение температуры полиморфного превращения а-Тл—»Р-Тл вследствие стабилизации а-фазы, понижение температуры и теплоты плавления Си за счет формирования эвтектической системы Си-Си20).
Роль размерных и структурных факторов в процессе окисления металлов при нагревании проявляется в зависимости температурных интервалов протекания окисления и скорости процесса от структурных превращений в оксидных слоях, приводящих к потере их сплошности и снижению защитной функции: разложение гидроксидов и кристаллизация оксидов, фазовые превращения в них, деструкция оксидных слоев вследствие различий термических коэффициентов расширения металла и оксида, процессы с участием метастабильных оксидных фаз. Причины изменения характеристик процесса окисления металлов при переходе от компактного состояния к частицам субмикронного диапазона заключаютеся в структурных превращениями в оксидных слоях, обусловленными немонотонностью изменения теплофизических характеристик металла и оксида (скачкообразное возрастание коэффициентов линейного расширения Рез04 при ~300°С, Си20 при 180-200°С, ТЮ2 при 740-750°С), фазовыми превращениями в оксидах (а-Рез04—>Р-Рез04 при 580°С, у-Ре203—>6-Ре203 при />770°С, а-№0->р-№0 при 210-250°С, а-анатаз->Р-анатаз при 640-650°С, анатаз—»рутил при 835°С), превращениями с участием метастабильных оксидов (МОяОз^+'/Юг-^иМоОз и 2\¥30-^02+5\¥ при ~330-350°С).
Окисление компактных металлов с объемной крупнозернистой, ультрамелкозернистой и субмикрокристаллической структурой (А1, Бе, N1, Си, Тл, Zr-1%№э, Мо) в широких интервалах степени превращения протекает преимущественно в диффузионном режиме. Обшей закономерностью окисления при переходе от КЗ к СМК структуре является возрастание скорости процесса вследствие большей диффузионной проницаемости за счет развития фронта окисления вдоль границ зерен и возрастания роли зернограничной диффузии через оксидные слои. При этом значения эффективной Еа в среднем уменьшаются на 4-10% по сравнению с таковыми для крупнозернистых металлов за счет увеличения интенсивности процессов массопереноса.
Принципиальное отличие кинетики окисления при уменьшении размеров структурных фрагментов в ряду «компактный крупнозернистый металл - компактный субмикрокристаллический металл - микронный порошок - субмикронный (нано)порошок» заключается в изменении макрокинетического режима процесса от диффузионного (скорость процесса определяется массопереносом через оксидные слои, эффективная Еа соответствует объемной или зернограничной диффузии ионов/вакансий в оксиде и изменяется от «250 кДж/моль для А1 до 130-160 кДж/моль для Си и Ре) к кинетическому (скорость процесса определяется скоростью химической реакции на поверхности раздела металл/газ, £а=90-135 кДж/моль).
Особенностью субмикронных и нанопорошков А1 является эффект неравномерного роста оксидного слоя при относительно низких температурах 400-530°С, приводящего к разрыву оксидной оболочки, возрастанию скорости окисления и переходу процесса из диффузионного в кинетический режим. Формирование зародышей фазы оксида носит локальный характер, их рост протекает независимо друг от друга и не приводит к образованию сплошного защитного слоя, а скорость процесса не связана с суммарной площадью межфазной поверхности металл/газ. Отличие природы металлов Си (а также Ре, Мо) и их оксидов проявляется в процессе роста зародышей фазы оксида, которые перекрываются при достижении более низких степеней превращения. Возрастание степени перекрывания зародышей оксидов при окислении N1 (а также "П, Ъг) приводит к формированию плотного монофазного защитного слоя (КМ(КЮ)/КМ(№)=1,52) и протеканию окисления в диффузионном режиме. При этом Еа процесса понижается от 190 кДж/моль для компактного N1 до 95 кДж/моль для субмикронных порошков № за счет возрастания роли зернограничной диффузии катионов в мелкокристаллическом оксидном слое, формирующемся на поверхности частиц N1 субмикронного диапазона.
Процесс окисления субмикронных порошков металлов в зависимости от внешних условий может протекать в кинетическом или внешне диффузионном режимах, переход между которыми характеризуется скачкообразным повышением температуры образца. Температуры саморазогрева СП А1 и Бе в условиях замедленного теплоотвода при окислении приближаются, соответственно, к 550 и 300°С, практически не зависят от дисперсности в широком диапазоне диаметра частиц ¿/<5 мкм и определяются температурами деструкции поверхностных оксидных слоев металлических частиц.
Переход от крупнозернистого состояния к мелкокристаллическому с измельчением зерна и увеличением доли границ приводит к возрастанию диффузионной проницаемости металла, способствующей формированию в среде водных растворов поверхностных оксидных слоев большей толщины. Окисление вентильных металлов (А1, Т1, Тх) в растворах характеризуется возрастанием скорости роста пассивирующей пленки и увеличением ее толщины. Это способствует относительному увеличению коррозионной устойчивости таких металлов с субмикрокристаллической структурой в разбавленных некомплексообразующих растворах. Скорость анодного растворения металлов с менее выраженной пассивирующей функцией оксидной пленки в условиях водородной деполяризации (Ре в кислой среде) незначительно замедляется вследствие возрастания сопротивления поверхностных окисленных слоев. В условиях кислородной или смешанной кислородно-водородной деполяризации (Си) скорость анодного растворения возрастает за счет увеличения скорости сопряженной катодной реакции на более развитых поверхностях с большей долей границ. В агрессивных средах металлы с субмикрокристаллической структурой могут подвергаться катастрофическому разрушению за счет развития межкристаллитной коррозии.
Стабилизация структуры тонких (до 80 нм) пассивирующих слоев приводит к существенному повышению потенциала перепассивации материала (на 0,8-0,9 В) в коррозионно-активных хлоридсодержащих средах и способствует увеличению его устойчивости к коррозионному разрушению независимо от объемной структуры материала.
Окисление СП А1 в водных растворах и в воздухе протекает аналогично: перевод металла из компактного состояния в нанодисперсное приводит к изменению макрокинетического режима процесса от диффузионного к кинетическому, процесс описывается уравнением первого порядка а=1-ехр(-&т) и протекает в кинетической области (Еа=63 кДж/моль).
Реакционная способность высокодисперсных порошков Ре, №, Си, Мо, по отношению к воде и нейтральным водным растворам проявляется в увеличении влияния дисперсности на скорость установления кислотно-основных (сорбционных) равновесий на границе оксид/раствор и окислительно-восстановительных процессов в условиях естественной аэрации. Вследствие нивелирующего действия водной среды на исследованные системы металл/оксид/раствор их электрохимические характеристики не являются размерно-зависимыми.
Влияние размеров частиц дисперсной фазы в суспензиях и золях оксидированных субмикронных и нанопорошков металлов на протекание электродных процессов определяется закономерностями массопереноса частиц из приэлектродного пространства к поверхности электрода и проявляется на вольтамперограммах в виде многочисленных максимумов тока контактной природы в широком интервале потенциалов. При уменьшении диаметра частиц дисперсной фазы от субмикронного (¿/=500 нм) до наноразмерного (¿/=20 нм) диапазона происходит возрастание коэффициента диффузии в «25 раз, что приводит к качественному изменению формы вольтамперограмм от пилообразной к сглаженной, характерной для истинных растворов. Аналогичная природа электродных процессов наблюдается в золях Ag и Аи.
По размерным и структурным признакам процесс окисления частиц металлов с размерами более 10 мкм протекает преимущественно в диффузионном режиме; с размерами 5-10 мкм - кинетический режим процесса сменяется диффузионным в зависимости от структуры и толщины продукта окисления на поверхности металла; частиц менее 5 мкм - процесс окисления протекает преимущественно в кинетическом режиме. При этом формирование слоя конденсированного продукта протекает при равномерном развитии фронта взаимодействия и может сопровождаться его деструкцией вследствие немонотонности изменения теплофизических характеристик (растрескивание), диспергированием вследствие независимого характера роста зародышей фазы продукта с образованием неплотного слоя с низким диффузионным сопротивлением. При переходе от микронного к субмикронному диапазону с ¿/<0,5 мкм происходит нивелирование закономерностей протекания процесса окисления, размерные зависимости кинетических констант (к, Еа) выходят на насыщение.
Проанализирована размерная и структурная чувствительность параметров процессов окисления. Обоснованы критерии, включающие температурные (температуры начала окисления, температурные интервалы полного окисления, температуры достижения максимальных значений скорости процесса), кинетические (максимальные значения скорости окисления, эффективные константы скорости и энергии активации процесса, отношение констант скорости при равных условиях протекания процесса) и структурно-фазовые (состав, толщина, морфология оксидных слоев, параметры термической устойчивости оксидов, локализация окисленной составляющей в материале) характеристики. Эти критерии позволяют охарактеризовать реакционную способность металлов в различном структурном и размерном состоянии.
Разработаны 4 Государственных стандартных образца для определения реакционной способности субмикронных и нанопорошков металлов. Результаты исследований защищены 6 патентами РФ.
340
Список литературы диссертационного исследования доктор химических наук Коршунов, Андрей Владимирович, 2013 год
1. Морохов, И.Д. Ультрадисперсные металлические среды / И.Д. Морохов, Л.И. Трусов, С.П. Чижик. М.: Атомиздат, 1977. - 264 с.
2. Петров, Ю.И. Физика малых частиц / Ю.И. Петров. М.: Наука, 1982. - 360 с.
3. Помогайло, А.Д. Наночастицы металлов в полимерах / А.Д. Помогайло, A.C. Розенберг, И.Е. Уфлянд. М.: Химия, 2000. - 672 с.
4. Носкова, Н.И. Субмикрокристаллические и нанокристаллические металлы и сплавы / Н.И. Носкова, P.P. Мулюков. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. - 278 с.
5. Сергеев, Г.Б. Нанохимия / Г.Б. Сергеев. М.: Изд-во МГУ, 2003. - 286 с.
6. Губин, С.П. Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства / С.П. Губин, Ю.А. Кокшаров, Г.Б. Хомутов, Г.Ю. Юрков // Успехи химии. 2005. -Т. 74, №6. - С. 539-574.
7. Гусев, А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А.И. Гусев. М.: Физматлит, 2005. - 416 с.
8. Андриевский, P.A. Наноструктурные материалы / P.A. Андриевский, A.B. Рагуля.
9. М.: ИКЦ «Академия», 2005 192 с.
10. Пул, Ч. Нанотехнологии / Ч. Пул, Ф. Оуэне. М:. Техносфера, - 2006. - 334 с.
11. Суздалев, И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов / И.П. Суздалев. М.: КомКнига, 2006. - 592 с.
12. Суздалев, И.П. Многофункциональные наноматериалы / И.П. Суздалев // Успехи химии. 2009. - Т. 78, №3,-С. 266-301.
13. Колобов, Ю.Р. Зернограничная диффузия и свойства наноструктурных материалов / Ю.Р. Колобов, Р.З. Валиев, Г.П. Грабовецкая и др. Новосибирск: Наука, 2001. -232 с.
14. Валиев, Р.З. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства / Р.З. Валиев, И.В. Александров. М.: ИКЦ «Академкнига», 2007.-398 с.
15. Булгаков, A.B. Синтез наноразмерных материалов при воздействии мощных потоков энергии на вещество / A.B. Булгаков, Н.М. Булгакова, И.М. Бураков и др. Новосибирск: ИТ СО РАН, 2009. - 462 с.
16. Ivanov, Yu.F. Productions of ultra-fine powders and their use in high energetic compositions / Yu.F. Ivanov, M.N. Osmonoliev, V.S. Sedoi, et al // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. 2003. - V. 28, № 6. - P. 319-333.
17. Назаренко, О.Б. Электровзрывные нанопорошки: получение, свойства, применение / О.Б. Назаренко. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2005. - 148 с.
18. Яворовский, H.A. Электрический взрыв проводников метод получения ультрадисперсных порошков: дис. . канд. техн. наук / H.A. Яворовский. - Томск, 1982,- 127 с.
19. Лернер, М.И. Электровзрывные нанопорошки неорганических материалов: технология производства, характеристики, области применения: дис. . д-ра техн. наук / М.И. Лернер. Томск, 2007. - 325 с.
20. Котов, Ю.А. Электрический взрыв проволоки метод получения слабоагрегированных порошков / Ю.А. Котов // Российские нанотехнологии. -2009. - Т. 4, № 1-2. - С. 40-49.
21. Давыдович, В.И. Разработка технологического процесса и оборудования для электровзрывного получения порошков металлов с низкой электропроводностью: автореф. дис. . канд. техн. наук / В.И. Давыдович. Томск, 1987. - 24 с.
22. Гаврилов, В.Н. Численное прогнозирование размера частиц, получаемых при ЭВП / В.Н. Гаврилов, Е.А. Литвинов // Письма в ЖТФ. 1993. - Т. 19, № 2. - С. 18-23.
23. Лернер, М.И. Зависимость дисперсных характеристик нанопорошков металлов от условий электрического взрыва проводников / М.И. Лернер, В.И. Давыдович, Н.В. Сваровская, В.В. Домашенко // Нанотехника. 2009. - Т. 17, № 1. - С. 57-61.
24. Ильин, А.П. Диссипация энергии и диспергирование металлов в условиях электрического взрыва проводников / А.П. Ильин, Д.В. Тихонов // Физика и химия обработки материалов. 2002. - № 6. - С. 60-62.
25. Kwon, Y.-S. Ultra-fine powder by wire explosion method / Y.-S. Kwon, Y.-H. Jung, N.A. Yavorovsky, A.P. Ilyin, J.S. Kim // Scripta mater. 2001. - V. 44, № 8/9. -P. 2247-2251.
26. Qi, W.H. Size, shape and structure dependence of cohesive energy and phase stability of metallic nanocrystals / W.H. Qi // Solid State Commun. 2006. - V. 137, № 10. -P. 536-539.
27. Zhu, Y.F. Modeling lattice expansion and cohesive energy of nanostructured materials / Y.F. Zhu, W.T. Zheng, Q. Jiang // Appl. Phys. Lett. 2009. - V. 95, № 8. - P. 083110.
28. Sun, C.Q. Size dependence of nanostructures: Impact of bond order deficiency /
29. C.Q. Sun // Progress in Solid State Chem. 2007. - V. 35, № 1. - P. 1-159.
30. Montano, P.A. Structure of copper microclusters isolated in solid argon / P.A. Montano,
31. G.K. Shenoy, E.E. Alp, W. Schulze, J. Urban // Phys. Rev. Lett. 1986. - V. 56, № 19. - P.2076-2079.
32. Johannessen, B. Size-dependent structural disorder in nanocrystalline Cu probed by synchrotron-based X-ray techniques / B. Johannessen, P. Kluth, D.J. Cookson,
33. D.J. Llewellyn, G.J. Foran, D.J. Cookson, M.C. Ridgway // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B. 2006. - V. 246, № 1. - P. 45-49.
34. Nepijko, S. Structural investigation of palladium clusters on y-Al203(l 1 l)/NiAl(l 10) with transmission electron microscopy / S. Nepijko, M. Klimenkov, M. Adelt,
35. H. Kuhlenbeck, R. Schlögl, H.-J. Freund.// Langmuir. 1999. - V. 15, № 16. - P. 53095313.
36. Goyhenex, C. In-situ measurements of the lattice parameter of supported palladium clusters / C. Goyhenex, C.R. Henry // Philosophical Magazine A. 1994. - V. 69, № 6. -P. 1073-1084.
37. Champion, Y. Surface adsorption effects on the lattice expansion of copper nanocrystals / Y. Champion, F. Bernard, N. Millot, P. Perriat // Appl. Phys. Lett. 2005. - V. 86, №23.-P. 231914(1-3).
38. Wei, Z. Investigation of the lattice expansion for Ni nanoparticles / Z. Wei, T. Xia, J. Ma, W. Feng, J. Dai, Q. Wang, P. Yan // Materials Characterization. 2007. - V. 58, № 10. - P.1019-1024.
39. Liu, X.D. The lattice expansion in nanometer-sized Ni polycrystals / X.D. Liu, H.Y. Zhang, K. Lu, Z.Q. Hu // J. Phys.: Condens. Matter. 1994. - V. 6, № 34. P. L497-L502.
40. Datta, M.K. Thermal stability of nanocrystalline fee and hep Ni(Si) synthesized by mechanical alloying of Ni90Si10 / M.K. Datta, S.K. Pabi, B.S. Murty // Philosophical Magazine Letters. 2001. - V. 81, № 2. - P. 77-84.
41. Qi, W.H. Size and shape dependent lattice parameters of metallic nanoparticles / W.H. Qi, M.P. Wang // J. Nanopart. Res. 2005. - V. 7, № 1. - P. 51-57.
42. Liang, L.H. Size-dependent melting depression and lattice contraction of Bi nanocrystals / L.H. Liang, J.C. Li, Q. Jiang // Physica B: Cond. Mat. 2003. - V. 334, № 1-2.-P. 49-53.
43. Sun, Y. Characterization of palladium nanoparticles by using X-ray reflectivity, EXAFS, and electron microscopy / Y. Sun, A.I. Frenkel, R. Isseroff, et al. // Langmuir. -2006. V. 22, № 2. - P. 807-816.
44. Гладких, H.T. Температура плавления наночастиц и энергия образования вакансий в них / Н.Т. Гладких, А.П. Крышталь, С.И. Богатыренко // Журнал технической физики.-2010.-Т. 80, № 11.-С. 111-114.
45. Glaspbell, G. Grain boundary migration during abnormal grain growth in nanocrystalline Ni / G. Glaspbell, V. Abdelsayed // Mat. Sci. Eng. A. 2008. - V. 494. -P. 232-238.
46. Narayan, J. Critical size for defects in nanostructured materials / J. Narayan // J. Appl. Phys. 2006.-V. 100, №3.-P. 034309(1-5).
47. Sennour, M. HRTEM study of defects in twin boundaries of ultra-fine grained copper / M. Sennour, S. Lartigue-Korinek, Y. Champion, M.J. Hutch // Philosophical Magazine. 2007. - V. 87, №10. - P. 1465-1486.
48. Saldana, A. Vacancies, twins, and the thermal stability of ultrafine-grained copper / A. Saldana, A.H. King, E.A. Stach, W.D. Compton, S. Chandrasekar. // Appl. Phys. Lett. -2011.-V. 99, №23.-P. 231911 (1-3).
49. Hofmeister, H. High-resolution electron microscopy studies of metal nanoparticles: shape and twin defects, and surface stress effects / H. Hofmeister // Journal of Optoelectronics and Advanced Mat. 2007. - V. 9, №1. - P. 99-105.
50. Yamaura, S. The control of oxidation-induced intergranular embrittlement by grain boundary engineering in rapidly solidified Ni-Fe alloy ribbons / S. Yamaura, S. Tsurekawa, T. Watanabe // Mat. Trans. 2003. - V. 44, № 7. - P. 1494-1502.
51. Васильев, Jl.C. Механизм аномально быстрого диффузионного массопереноса в пластически деформируемых наноструктурах металлов и сплавов / Л.С. Васильев, И.Л. Ломаев // Вестник ТГУ. 2010. - Т. 15, № 3. - С. 808-809.
52. Бокштейн, Б.С. Диффузия атомов и ионов в твердых телах / Б.С. Бокштейн, А.Б. Ярославцев. М.: МИСИС, 2005. - 362 с.
53. Tao, J.M. The thermal stability of high-energy ball-milled nanostructured Cu / J.M. Tao, X.K. Zhu, R.O. Scattergood, C.C. Koch // Materials and Design. 2012. - V. 49, №9. -P. 22-26.
54. Klemm, R. Thermal stability of grain structure and defects in submicrocrystalline and nanocrystalline nickel / R. Klemm, E. Thiele, С. Holste, J. Eckert, N. Schell // Scripta Mater. 2002. - V. 46, № 9. - P. 685-690.
55. Tanimoto, H. Nanostructure and thermal stability of Au film prepared by sputtering technique / H. Tanimoto, Y. Koda, S. Sakai, H. Mizubayashi, E. Kita // Scripta Mater. -2001. V. 44, №8/9. - P. 2231-2235.
56. Ribbe, J. Ultrafast diffusion and internal porosity in ultrafine-grained copper-lead alloy prepared by equal channel angular pressing / J. Ribbe, D. Baither, G. Schmitz, S.V. Divinski // Scripta Materialia. 2009. - V. 61, № 2. - P. 129-132.
57. Shaw, L. Thermal stability of nanostructured Al93Fe3Cr2Ti2 alloysprepared via mechanical alloying / L. Shaw, H. Luo, J. Villegas, D. Miracle // Acta Mat. 2003. -V. 51, №9.-P. 2647-2663.
58. Mukhtarov, S.K. Thermal stability and mechanical properties of nanostructured nickel based alloy Inconel 718 / S.K. Mukhtarov, A.V. Valitov, N.R. Dudova // Rev. Adv. Mater. Sei. 2010. - V. 25, № 3. - P. 219-224.
59. Li, S.J. Thermal stability and mechanical properties of nanostructured Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn alloy / S.J. Li, Y.W. Zhang, B.B. Sun, Y.L. Hao, R. Yang // Mat. Sei. Eng. A. -2008. V. 480, №1-2. - P. 101-108.
60. Natter, H. Crystallite growth of nanocrystalline transition metals studied in situ by high temperature synchrotron x-ray diffraction / H. Natter, M.-S. Loffler, C.E. Krill, R. Hempelmann // Scripta mater. 2001. - V. 44, № 8. - P. 2321-2325.
61. Wang, Y.S. Effects of annealing and impurities on tensile properties of electrodeposited nanocrystalline Ni / Y.S. Wang, Q.M. Cheng, E. Wei, T.G Ma, N.A. Hamza // Scripta Mater. -2004. V. 51, № 11.-P. 1023-1028.
62. Park, H. Effect of grain boundary and texture on stress-induced surface damage in copper thin films / H. Park, D. Kim // J. Korean Phys. Soc. 2004. - V. 45, № 5. -P. 1257-1262.
63. Han, S. Fatigue damage in nano-size grained oxygen free copper / S. Han, M. Goto, C. Lim, С. Kim, S. Kim // Rev. Adv. Mater. Sei. 2008. - V. 18, № 7. - P. 600-603.
64. Hibbard, G.D. Grain boundary migration during abnormal grain growth in nanocrystalline Ni / G.D. Hibbard, V. Radmilovic, K.T. Aust, U. Erb // Mat. Sei. Eng. A. 2008. - V. 494, №1-2 - P. 232-238.
65. Андриевский, P.A. Размерные эффекты в нанокристаллических материалах. I. Особенности структуры. Термодинамика. Фазовые равновесия. Кинетические явления / P.A. Андриевский, A.M. Глезер //Физика металлов и металловедение. -1999. Т.88, №1. - С. 50-73.
66. Wang, С.Х. Thermodynamics of metastable phase nucleation / C.X. Wang, G.W. Yang // Mat. Sei. Eng. R. 2005. - V. 49, № 5. - P. 157-202.
67. Jiang, Q. Size effect on the phase stability / Q. Jiang, C. Yang // Current Nanoscience. -2008. V. 4, № 2. - P. 179-200.
68. Палатник, JI.C. Структура тонких пленок ванадия и хрома / JI.C. Палатник, О.А. Обольянинова, М.Н. Набока, Н.Т. Гладких // Изв. АН СССР. Неорг. Мат. -1973. № 9. - С.801-805.
69. Wang, J. A scaling law for properties of nano-structured / J. Wang, H.L. Duan // Proc. Royal Soc. A 2006. -V. 462, № 2069. - P. 1355-1363.
70. Garcia-Morales, V. Nanothermodynamics // Handbook of Nanophysics: Principles and Methods / V. Garcia-Morales, J. Cervera, J. A. Manzanares / V. 1. Ed. K. Sattler. New York: Taylor & Francis, 2010. - P. 15-1-15-22.
71. Wautelet, M. Thermodynamics: nano vs. macro / M. Wautelet, A.S. Shirinyan // Pure Appl. Chem. 2009. - V. 81, №10. - P. 1921-1930.
72. Luo, W. Connection between nano structured materials' size-dependent melting and thermodynamic properties of bulk materials / W. Luo, K. Su, K. Li, Q. Li // Solid State Commun. 2011. - V. 151, № 3. - P. 229-233.
73. Buffat, Ph. Size effect on the melting temperature of gold partlclese / Ph. Buffat, J.-P. Borel // Phys. Rev. A. 1976. - V. 13, № 6. - P. 2287-2298.
74. Sun, J. The melting behavior of aluminum nanoparticles / J. Sun, S.L. Simon // Therm. Acta. 2007. - V. 463, № 1-2. - P. 32^10.
75. Mu, J. Size dependent melting behaviors of nanocrystalline in particles embedded in amorphous matrix / J. Mu, Z.W. Zhu, H.F. Zhang, et al // J. Appl. Phys. 2012. -V. Ill, №4.-P. 043515 (1-4).
76. Lopeandia, A.F. Size-dependent melting and supercooling of Ge nanoparticles embedded in a Si02 thin film / A.F. Lopeandia, J. Rodr'iguez-Viejo // Therm. Acta. -2007.-V. 461, № 1-2.-P. 82-87.
77. Zou, С. Size-dependent melting properties of Sn nanoparticles by chemical reduction synthesis / C. Zou, Y. Gao, B. Yang, Q. Zhai // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. -2010. V. 20, № 2. - P. 248-253.
78. Jiang, H. Size-dependent melting properties of tin nanoparticles / H. Jiang, K. Moon, H. Dong, et al // Chem. Phys. Lett. 2006. - V. 429, № 4-6. - P. 492-496.
79. Богатыренко, С.И. Понижение температуры плавления с уменьшением толщины пленок Bi, In, Pb и Sn в А1-матрице / С.И. Богатыренко, Н.Т. Гладких, А.П. Крышталь // ФИП. 2003. - Т. 1, № 1. - С. 82-88.
80. Yeshchenko, О.А. Size-dependent melting of spherical copper nanoparticles / O.A. Yeshchenko, I.M. Dmytruk, A.A. Alexeenko, A.M. Dmytruk // Phys. Rev. B. 2007. -V. 75, №8.-P. 085434(1-6).
81. Sar, D.K. Thermodynamic model for the size-dependent melting of prism-shaped nanoparticles / D.K. Sar, P. Nayak, K.K. Nanda // Phys. Lett. A. 2008. - V. 372, № 25. -P. 4627-4629.
82. Joost, W. Observation of surface melting / W. Joost, M. Frenken, J.F. van der Veen // Phys. Rev. Lett. 1985. - V. 54, № 2. - P. 134-137.
83. Nanda, K.K. Liquid-drop model for the size-dependent melting of low-dimensional systems / K.K. Nanda, S.N. Sahu, S.N. Behera // Phys. Rev. A. 2002. - V. 66, №1. -P. 013208(1-3).
84. Dalgic, S. Size dependent melting properties of Bi nanoparticles by molecular dynamics simulation / S. Dalgic // J. Optoel. Adv. Mat. 2009. - V. 11, № 12. - P. 2133 - 2140.
85. Jiang, Q. Size-dependent melting point of noble metals / Q. Jiang, S. Zhang, M. Zhao // Mat. Chem. Phys. 2003. - V. 82, № 2-3. - P. 225-227.
86. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3 т.: Т. 1 / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1996. - 992 с.
87. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3 т.: Т. 2 / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1997. - 1024 с.
88. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3 т.: Т. 3. Кн. 1 / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, 2001. - 872 с.
89. Lawless, K.R. The oxidation of metals / K.R. Lawless // Rep. Pvog. Phys. 1974. -V. 37, №2.-P. 231-316.
90. Fehlner, F. Low-temperature oxidation / F. Fehlner, N. Mott // Oxidation of Metals. -1970.-V. 2, № 1. P. 59-99.
91. Kurth, M. The Oxidation kinetics of magnesium at low temperatures and low oxygen partial pressures / M. Kurth, P.C.J. Graat, E.J. Mittemeijer // Thin Solid Films. 2006. -V. 50, № 1-2.-P. 61-69.
92. Wiame, F. Initial stages of oxidation of Cu(lll) / F. Wiame, V. Maurice, P. Marcus // Surf. Sci. 2007. - V. 61, № 18. - P. 1193-1204.
93. Soon, A. Oxygen adsorption and stability of surface oxides on Cu(lll): A first-principles investigation / A. Soon, M. Todorova, B. Delley, C. Stampfl // Phys. Rev. B. -2006. V. 73, №16. - P. 165424(1-12).
94. Zettlemoyer, A. Adsorption studies on metals. V. Oxygen on nickel, cobalt and copper at -195° / A. Zettlemoyer, Y. Fang, J. Chessic, F. Healey // J. Phys. Chem. 1957. -V. 61, №10.-P. 1319-1322.
95. Song, S. Investigation on initial oxidation kinetics of Al, Ni, and Hf metal film surfaces
96. S. Song, F. Placido // Chinese Optics Letters. 2010. - V. 8, № si. - P. 87-90.
97. Grosvenor, A. Examination of the oxidation of iron by oxygen using X-ray photoelectron spectroscopy and QUASES / A. Grosvenor, B. Kobe, N. Mclntyre // Surf. Sci. -2004. V. 565, №2-3.-P. 151-162.
98. Хауффе, К. Реакции в твердых телах и на их поверхности. Ч. 2/ Пер. с нем. /'
99. К. Хауффе М.: Издатинлит, 1963. - 275 с.
100. Кубашевский, О. Окисление металлов и сплавов / О. Кубашевский, Б. Гопкинс.
101. М.: Металлургия, 1965. -428 с.
102. DiStefano, J.R. Oxidation of refractory metals in air and low pressure oxygen gas /
103. J.R. DiStefano, B.A. Pint, J.H. DeVan // Int. J. Refractory Metals & Hard Materials. -2000. V. 18, №4. - P. 237-243.
104. Jeon, B. Nanoscale oxidation and complex oxide growth on single crystal iron surfacesand external electric field effects / B. Jeon, Q. Van Overmeere, A. van Duin, S. Ramanathan // Phys. Chem. Chem. Phys. 2013. - V. 15, №6. - P. 1821-1830.
105. Zhou, G. Initial oxidation kinetics of copper (110) film investigated by in situ UHV
106. TEM / G. Zhou, J.C. Yang // Surf. Sci. 2003. - V. 531, №3. - P. 359-367.
107. Somorjai, G.A. Adsorbate (substrate)-induced restructuring / G.A. Somoijai, Y. Borodko // Catal. Lett. 1999. -V. 59, №2-4. - P. 89-91.
108. Kern, K. Comsa. Long-range spatial self-organization in the adsobate-induced restructuring of surfaces: Cu{110}-(2xl)0 / K. Kern, H. Niehus, A. Schatz, P. Zeppenfeld, J. Goerge, G. Comsa // Phys. Rev. Lett. 1991. - V. 67, № 7. - P. 855858.
109. Africh, C. Dynamics of the O induced reconstruction of the Rh(110) surface: A scanning tunnelling microscopy study / C. Africh, F. Esch, G. Comelli, R. Rosei // J. Chem. Phys. 2001. - V. 115, № 1. - P. 477^181.
110. Poulain, C. Novel nanostructuring of the 0/Cu(110) surface by reaction to oxygen /
111. C. Poulain, F. Wiame, V. Maurice, P. Marcus // Surf. Sci. 2012. - V. 606, №3. -P. L26-L30.
112. Walko, D.A. Structure of Cu(115): Clean surface and its oxygen-induced facets /
113. D.A. Walko, I.K. Robinson//Phys. Rev. B. 1999. -V. 59, № 23. - P. 15446-15456.
114. Carley, A.F. Activation of oxygen at metal surfaces / A.F. Carley, P.R. Davies, M.W. Roberts // Phil. Trans. R. Soc. A. 2005. - V. 363, №1829. - P. 829-846.
115. Driscoll, T.J. The initial oxidation of iron at 200° and 300°C and the effect of surface sulfur/T.J. Driscoll//Oxidation of Metals. 1981. - V. 16, № 1/2.-P. 108-131.
116. Moritani, K. Kinetics of oxygen adsorption and initial oxidation on Cu(110) by hyperthermal oxygen molecular beams / K. Moritani. M. Okada, Y. Teraoka, A. Yoshigoe, T. Kasai // J. Phys. Chem. A. 2009. - V. 113, № 52. - P. 15217-15222.
117. Briner, B.G. Mobility and trapping of molecules during oxygen adsorption on Cu(l 10) / B.G. Briner, M. Doering, H.-P. Rust, A.M. Bradshaw // Phys. Rev. Let. 1997. -V. 78, №8.-P. 1516-1519.
118. Davis, J.E. Kinetics and dynamics of the dissociative chemisorption of oxygen on Ir(lll) / J.E. Davis, P.D. Nolan, S.G. Karseboom, C.B. Mullins // J. Chem. Phys. -1997. V. 107, № 3. - P. 943-952.
119. Matsumoto, T. Scanning tunneling microscopy studies of oxygen adsorption on Cu(lll) / T. Matsumoto, R. Bennett, P. Stone, T. Yamada, K. Domen, M. Bowker // Surf. Sci. 2001. -V. 471, №1-3. - P. 225-245.
120. Eley, D.D. Adsorption and oxide formation on aluminium films / D.D. Eley, P.R. Wilkinson // Proc. Royal Soc. A. 1960. - V. 254, №1278. - P. 327-342.
121. Graham, M.J. Low Temperature Oxidation (24° to 200°C) and krypton adsorption studies on polycrystalline and single crystal iron surfaces / M.J. Graham, S.I. Ali, M. Cohen // J. Electrochem. Soc. 1970. - V. 117, №4. - P. 513-516.
122. Lim, J.-W. Nanoscale investigation of long-term native oxidation of Cu films / J.W. Lim, J. Iijima, Y. Zhu // Thin Solid Films. 2008. - V. 516, №12. - P. 4040^1046.
123. Platzman, I. Oxidation of polycrystalline copper thin films at ambient conditions / I. Platzman, R. Brener, H. Haick, R. Tannenbaum // J. Phys. Chem. C. 2008. -V. 112, №4.-P. 1101-1108.
124. Njeh, A. Reflectometry studies of the oxidation kinetics of thin copper films / A. Njeh, T. Wieder, H. Fuess // Surf. Int. Anal. 2002. - V. 33, №7. - P 626-628.
125. Huber, F. Remarks on the passivation of reduced Cu-, Ni-, Fe-, Co-based catalysts / F. Huber, Z. Yu, S. Logdberg, et al // Catal. Lett. 2006. - V. 110, №3-4. - P. 211220.
126. Zhu, Y. Brief review of oxidation kinetics of copper at 350°C to 1050°C / Y. Zhu, K. Mimura, J. Lim, M. Isshiki, Q. Jiang // Metallurg. Mat. Trans. A. 2006 . - V. 37, №4.-P. 1231-1237.
127. Schalow, T. Particle size dependent adsorption and reaction kinetics on reduced and partially oxidized Pd nanoparticles / T. Schalow, B. Brandt, D. Starr, et al // Phys. Chem. Chem. Phys. -2007. V. 9, №11.-P. 1347-1361.
128. Pujilaksono, В. Oxidation of iron at 400-600°C in dry and wet 02 / B. Pujilaksono, T. Jonsson, M. Halvarsson, J. Svensson, L. Johansson // Corros. Sci. 2010. - V. 52, №5.-P. 1560-1569.
129. Шишаков, H.A. Строение и механизм образования окисных пленок на металлах / Н.А. Шишаков, В.В. Андреева, Н.К. Андрущенко. М.: Изд-во АН СССР, 1959. -196 с.
130. Дельмон, Б. Кинетика гетерогенных реакций/ Пер. с франц. / Б. Дельмон.— М.: Мир, 1972.-556 с.
131. Третьяков, Ю.Д. Твердофазные реакции / Ю.Д. Третьяков. М.: Химия, 1978. -360 с.
132. Розовский, А.Я. Кинетика топохимических реакций / А.Я. Розовский. М.: Химия, 1974.-224 с.
133. Evans, A.G. The mechanical properties of nickel oxide and their relationship to the morphology of thick oxide scales formed on nickel / A.G. Evans, D. Rajdev, D.L. Douglass // Oxidation of Metals. 1972. - V.4, № 3. - P. 151-170.
134. Peraldi, R. Correlations Between Growth Kinetics and Microstructure for Scales Formed by High-Temperature Oxidation of Pure Nickel. II. Growth Kinetics / R. Peraldi, D. Monceau, B. Pieraggi // Oxidation of Metals. 2002. - V.58, № 3/4. -P. 275-295.
135. Dufour, L.C. The growth of oxide platelets on nickel in pure oxygen. II. Surface analyses and growth mechanism / L.C. Dufour, F. Morin // Oxidation of Metals. -1993. V.39, № 1/2.-P. 137-154.
136. Harris, A.W. Oxygen transport in growing nickel oxide scales at 600-800°C / A.W. Harris, A. Atkinson // Oxidation of Metals. 1990. - V.34, № 3/4. - P. 229-258.
137. Chen, R.Y. Review of the high-temperature oxidation of iron and carbon steels in air or oxygen / R.Y. Chen, W.Y. Yuen // Oxidation of Metals. 2003. - V. 59, № 5/6. -P. 433-468.
138. Lee, M. Coalescence of wustite grains during iron oxidation in a hot-stage environmental SEM / M. Lee, R.A. Rapp // Oxidation of Metals. 1987. - V. 27, №3/4.-P. 187-197.
139. Bertrand, N. Iron oxidation at low temperature (260-500°C) in air and the effect of water vapor / N. Bertrand, C. Desgranges, D. Poquillon, M.C. Lafont, D. Monceau // Oxidation of Metals.-2010.-V. 73, №1-2.-P. 139-162.
140. Juricic, C. Evolution of microstructure and internal stresses in multi-phase oxide scales grown on (110) surfaces of iron single crystals at 650°C / C. Juricic, H. Pinto, D. Cardinali, et al // Oxidation of Metals. 2010. - V. 73, №1. - P. 115-138.
141. Del Campo, L. Iron oxidation kinetics study by using infrared spectral emissivity measurements below 570 °C / L., Del Campo R. Perez-Saez, M. Tello // Corrosion Science. -2008. V. 50, №1.-P. 194-199.
142. Hussey, R.J. The growth and structure of oxide films on Fe. II. Oxidation of polycrystalline Fe at 240-320°C / R.J. Hussey, D. Caplan, M.J. Graham // Oxidation of Metals. 1981.-V. 15, №5/6.-P. 421-435.
143. Hussey, R.J. The oxidation of Fe in the temperature range 450-550 °C. I. The pressure range 10~6-10~4 Torr / R.J. Hussey, M. Cohen // Corrosion Science. 1971. - V. 11, № 10.-P. 699-711.
144. Hussey, R.J. The oxidation of Fe in the temperature range 450-550°C. II. The pressure range 10~3-760 Torr / R.J. Hussey, M. Cohen // Corrosion Science. 1971. - V. 11, № 10.-P. 713-721.
145. Горохов, Ю.М. О пирофорных свойствах, взрывоопасное™ и токсичности порошков и пылей железа и его соединений / Ю.М. Горохов // Порошковая металлургия. 1964.-Т. 19, № 1.-С. 105-110.
146. Rebeyrat, S. Oxidation of phosphated iron powders / S. Rebeyrat, J. Grosseau-Poussard, J. Dinhut, P. Renault // Thin Solid Films. 2000. - V. 379, № 1/2. - P. 139146.
147. Zhygotsky, G. Determination of active metal in ultradispersed iron powders and TG study of their oxidation / G. Zhygotsky // J. Therm. Anal. Calorimetry. 2000. -V. 62, №2. - P. 575-578.
148. Емельянова, Т.А. Дернватографическое исследование низкотемпературного окисления порошкообразных металлов / Т.А. Емельянова, А.С. Семенова // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2005. - № 5. - С. 48-55.
149. Fromhold, А. Т. Oxidation kinetics of epitaxial (100) copper films at 25°C and 50°C / A.T. Fromhold, M.H. Anderson // Oxidation of Metals. 2004. - V. 62, №3. - P. 237272.
150. Vaquila, I. Chemical reactions at surfaces: titanium oxidation /1. Vaquila, L.I. Vergara, M.C.G. Passeggi, R.A. Vidal, J. Ferron // Surf. Coat. Techn. 1999. - V. 122, № 1. -P. 67-71.
151. Чапланов, A.M. Влияние лазерного излучения на кинетику окисления пленок титана при термической обработке / A.M. Чапланов, А.Н. Шибко // Квантовая электроника. 1993. - Т. 20, № 2. - С. 191-193.
152. Войтович, Р.Ф. Высокотемпературное окисление титана и его сплавов / Р.Ф. Войтович, Э.И. Головко. К.: Наукова думка, 1984. - 256 с.
153. Bertrand, G. Morphology of oxide scales formed on titanium / G. Bertrand, K. Jarraya, J.M. Chaix // Oxidation of Metals. 1983. - V. 2, № 1/2. - P. 1-19.
154. Unnam, J. Oxidation of commercial purity titanium / J. Unnam, R.N. Shenoy, R.K. Clark // Oxidation of Metals. 1986. -V. 26, № 3/4. - P. 231-252.
155. Kumar, S. Thermal oxidation of CP Ti an electrochemical and structural characterization / S. Kumar, S. Narayanan, S. Raman, S.K. Seshadri // Materials Characterization. - 2010. - V. 61, № 6. - P. 589-597.
156. Gemelli, E. Oxidation kinetics of commercially pure titanium / E. Gemelli, N.H.A. Camargo // Revista Materia. 2007. - V. 12, № 3. - P. 525-531.
157. Pe'rez, P. Influence of nitriding on the oxidation behaviour of titanium / P. Pe'rez // Surf. Coat. Technol. 2005. - V. 191, № 2/3. - P. 293-302.
158. Hanrahan, R.J. Jr. The effects of nitrogen on the kinetics and mechanisms of oxidation of titanium-tantalum alloys / R.J. Hanrahan Jr., D.P. Butt // Oxidation of Metals. -1997. V. 48, № 1/2. - P. 41-58.
159. Handbook of non-ferrous metal powders: technologies and applications / Ed. O.D. Neikov, S.S. Naboychenko, and G. Dowson. Elsevier, 2009. - 621 p.
160. Ильин, А.П. Горение алюминия и бора в сверхтонком состоянии / А.П. Ильин, А.А. Громов. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. - 154 с.
161. Шевченко, В.Г. Влияние размерного фактора и легирования на процесс окисления алюминиевых порошков / В.Г. Шевченко, В.И. Кононенко, И.Н. Латош, И.А. Чупова, Н.В. Лукин // Физика горения и взрыва. 1994. - Т. 30, № 5. -С. 68-71.
162. Проскуровская, Л.Т. Физико-химические свойства электровзрывных ультрадисперсных порошков алюминия: дис. . канд. хим. наук / Л.Т. Проскуровская. Томск: ТГУ, 1988. - 155 с.
163. Eisenreich, N. On the mechanism of low temperature oxidation for aluminum particles down to the nano-scale / N. Eisenreich, H. Fietzek, M. del Mar Juez-Lorenzo, et al // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. 2004. - V. 29, № 3. - P. 137-145.
164. Pivkina, A. Mechanochemically activated nano-aluminium: Oxidation behaviour / A. Pivkina, A. Streletskii, I. Kolbanev, P. Ul'yanova, Yu. Frolov, P. Butyagin // J. Mat. Sci. 2004. - V.39, №16-17. - P. 5451-5453.
165. Kwon, Y.-S. Passivation of the surface of aluminum nanopowders by protective coatings of the different chemical origin / Y.-S. Kwon, A.A. Gromov, J.I. Strokova // Appl. Surf. Sci. 2007. - V. 253, №12. - P. 5558-5564.
166. Trunov, M.A. Oxidation and melting of aluminum nanopowders / M.A. Trunov, S.M. Umbrajkar, M. Schoenitz, J.T. Mang, E.L. Dreizin // J. Phys. Chem. B. 2006. -V. 110, № 26. - P. 13094-13099.
167. Trunov, M.A. / M.A. Trunov, M. Schoenitz, X. Zhu, E.L. Dreizin // Combustion and flame.-2005.-V. 140, №4.-P. 310-318.
168. Mench, M.M. Comparison of thermal behavior of regular and ultra-fine aluminum powders (Alex) made from plasma explosion process / M.M. Mench, K.K. Kuo, C.L. Yeh, Y.C. Lu // Combust. Sci. Tech. 1998. - V. 135, №1-6. - P. 269-292.
169. Morgan, A. Heat release measurements on micron and nano-scale aluminum powders / A. Morgan, J. Wolf, E. Guliants, K.A. S. Fernando, W.K. Lewis // Therm. Acta. -2009. V. 488, № 1/2. - P. 1-9.
170. Rai, A. Importance of phase change of aluminum in oxidation of aluminum nanoparticles / A. Rai, D. Lee, K. Park, M. Zachariah // J. Phys. Chem. В. V. 108, №39.-P. 14793-14795.
171. Шевченко, В.Г. Влияние свойств поверхностного слоя оксида на окисление порошков алюминия / В.Г. Шевченко, М.А. Булатов, В.И. Кононенко и др. // Порошковая металлургия. 1988. - № 2. - С. 1-5.
172. Rai, A. Understanding the mechanism of aluminium nanoparticle oxidation / A. Rai, K. Park, L. Zhou, M. Zachariah // Combustion Theory and Modeling. 2006. - V. 10, № 5.-P. 843-859.
173. Ermoline, A. Equations for the Cabrera-Mott kinetics of oxidation for spherical nanoparticles / A. Ermoline, E. Dreizin // Chem. Phys. Lett. 2011. - V. 505, № 1/3. -P. 47-50.
174. Самсонов, Г.В. Нитриды / Г.В. Самсонов. Киев: Наукова думка, 1969. - 380 с.
175. Sthapitanonda, P. Kinetics of nitridation of magnesium and aluminum / P. Sthapitanonda, J. Margrave // J. Phys. Chem. 1956. - V. 60, №12. - P. 16281633.
176. Park, O.K. A Study on the Synthesis of Aluminium Nitride / O.K. Park, S.W. Choi, H.C. Lee // J. Korean Chem. Soc. 1990. - V.34, №4. - P. 370-376.
177. Chang, A. Kinetics and mechanisms for nitridation of floating aluminum powder /
178. A. Chang, S. Rhee, S. Baik // J. Am. Ceram. Soc. 1995. - V.78, № 1. - P. 33^10.
179. Jiang, G.J. Mechanisms of the combustion synthesis of aluminum nitride in high pressure nitrogen atmosphere / G.J. Jiang, H.R. Zhuang, W.L. Li, F. Y. Wu,
180. B.L. Zhang, X.R. Fu // J. Mat. Synth. Proc. 1999. - V. 7, № 1. - P. 1-6.
181. An, V. Laser induced oxidation processes in iron, copper and nickel nanopowders / V. An, E. Ivchenko, Ch. De Izarra // Materials Letters. 2008. V. 62, №15. -P. 2211-2214. '
182. Wen, D. Thermal oxidation of iron nanoparticles and its implication for chemical-looping combustion / D. Wen, P. Song, K. Zhang, J. Qian // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2011. -V. 86, № 3. - P. 375-380.
183. Wen, D. Thermal oxidation of Iron nanoparticles and its implication for chemical-looping combustion / D. Wen, P. Song, K. Zhang, J. Qian // J. Chem. Techol. Biotechnol. 2011. - V. 86, №3. - P. 375-380.
184. Karmhag, R. Oxidation kinetics of small nickel particles / R. Karmhag, G.A. Niklasson, M. Nygren // J. Appl. Phys. 1999. - V.85, № 2. - P. 1186-1191.
185. Zhou, L. -Mobility spectrometry of nickel nanoparticle oxidation kinetics: application to energetic materials / L. Zhou, A. Rai, N. Piekiel, X. Ma, M.R. Zachariah // J. Phys. Chem. C. 2008. - V.l 12, № 42. - P. 16209-16218.
186. Suwanwatana, W. Investigation of Oxidation Effects on Hysteresis Heating of Nickel Particles / W. Suwanwatana, S. Yarlagadda, J.W. Gillespie // J. Mat. Sci. 2003. -V.38, №3. - P. 565-573.
187. Song, P. Oxidation investigation of nickel nanoparticles / P. Song, D. Wen, Z. Guob, T. Korakianitis // Phys. Chem. Chem. Phys. 2008. - V.l0. - P. 5057-5065.
188. Karmhag, R. Oxidation kinetics of nickel nanoparticles / R. Karmhag, G. Niklasson, M. Nygren // J. Appl. Phys. 2001. - V. 89, № 5. -P. 3012-3017.
189. Dereh, J. Mechanism and kinetics of interaction between gaseous oxygen and nickel oxide surfaces / J. Dereh, J. Nowotny // Oxidation of Metals. 1969. - V. 1, № 1. -P. 73-91.
190. Zhdanov, V. Cabrera-Mott kinetics of oxidation of nm-sized metal particles / V. Zhdanov, B. Kasemo // Chem. Phys. Lett. 2008. - V. 452, № 4/6. - P. 285-288.
191. Song, P. Oxidation investigation of nickel nanoparticles / P. Song, D. Wen, Z. Guob, Th. Korakianitis // Phys. Chem. Chem. Phys. 2008. - V. 10, № 33. - P. 5057-5065.
192. Karmhag, R. Oxidation kinetics of large nickel particles / R.Karmhag, G.A. Niklasson, M.Nygren // J. Mat. Res. 1999. - V. 14, № 7.-P. 3051-3058.
193. Niklasson, G. Oxidation kinetics of metallic nanoparticles / G. Niklasson, R. Karmhag // Surf. Sci. 2003. - V. 532-535, № EX1/EX4. - P. 324-327.
194. Chernavskii, P.A. Oxidation of metal nanoparticles: experiment and model / P.A. Chernavskii, N.V. Peskov, A.V. Mugtasimov, V.V. Lunin // Rus. J. Phys. Chem. В.-2007.-V. 1,№4.-P. 394-^11.
195. Мугтасимов, A.B. Кинетика низкотемпературного окисления наночастиц кобальта в пористых средах / А.В. Мугтасимов, Н.В. Песков, Г.В. Панкина, П.А. Чернавский, В.В. Лунин // Журнал физической химии. 2011. - Т. 85, № 2. - С. 266-274.
196. Qin, Y. Unexpected oxidation behavior of Cu nanoparticles embedded in porous alumina films produced by molecular layer deposition / Y. Qin, Y. Yang, R. Scholz, E. Pippel, X. Lu, M. Knez // Nano Lett. 2011. - V. 11, № 6. - P. 2503-2509.
197. Chen, С. Role of stress in the self-limiting oxidation of copper nanoparticles / C. Chen, T. Yamaguchi, K. Sugawara, K. Koga // J. Phys. Chem. B. 2005. - V. 109, №44. -P. 20669-20672.
198. Гурский, Jl.И. Структура и кинетика взаимодействия металла с окисляющими средами / Л.И. Гурский, В.А. Зеленин. Минск: Наука и техника, 1982. - 192 с.
199. Pinto, Е.М. A corrosion study of nanocrystalline copper thin films / E.M. Pinto, A.S. Ramos, M. Vieira, C.M.A. Brett // Corrosion Science. 2010. - V. 52, №12. -P. 3891-3895.
200. Tao, S. Investigation of corrosion-wear synergistic attack on nanocrystalline Cu deposits / S. Tao, D.Y. Li // Wear. 2007. - V. 263, №ls. - P. 363-370.
201. Miyamoto, H. Corrosion of ultra-fine grained copper fabricated by equal-channel angular pressing / H. Miyamoto, K. Harada, T. Mimaki, A. Vinogradov, S. Hashimoto // Corrosion Science. 2008. - V. 50, №5. - P. 1215-1220.
202. Dong, C.F. Electrochemical corrosion behavior of hot-rolled steel under oxide scale in chloride solution / C.F. Dong, H.B. Xue, X.G. Li, H.B. Qi, Y.F. Cheng // Electrochim. Acta. 2009. - V. 54, №17. - P. 4223-4228.
203. Feng, K. Improved corrosion resistance of stainless steel 316L by Ti ion implantation / K. Feng, X. Cai, Z. Li, P. Chu // Mat. Lett. 2012. - V. 68. - P. 450-452.
204. Balusamy, T. Effect of surface nanocrystallization on the corrosion behaviour of AISI 409 stainless steel / T. Balusamy, S. Kumar, S. Narayanan // Corrosion Science. -2010.-V. 52, №11.-P. 3826-3834.
205. Hadzima, B. Microstructure and corrosion properties of ultrafine-grained interstitial free steel / B. Hadzima, M. Janecek, Y. Estrin, H. Kim // Mat. Sci. Eng. A. 2007. -V. 462, №1-2.-P. 243-247.
206. DiSchino, A. Effects of the grain size on the corrosion behavior of refined AISI 304 austenitic stainless steels / A. DiSchino, J. Kenny // J. Mat. Sci. Lett. 2002. - V. 21, №24.-P. 1631-1634.
207. Hu, C. Improving the intergranular corrosion resistance of 304 stainless steel by grain boundary network control / C. Hu, S. Xia, H. Li // Corrosion Science. 2011. - V. 53, №5. -P. 1880-1886.
208. Zhang, B. Electrochemical corrosion behaviour of microcrystalline aluminium in acidic solutions / B. Zhang, Y. Li, F. Wang // Corrosion Science. 2007. - V. 49, №5.-P. 2071-2082.
209. Ralston, K.D. Effect of grain size on corrosion of high purity aluminium / K.D. Ralston, D. Fabijanica, N. Birbilis // Electrochimica Acta. 2011. - V. 56, №4. -P. 1729-1736.
210. Kim, S.H. Grain boundary character distribution and intergranular corrosion behavior in high purity aluminum / S.H. Kim, U. Erb, K.T. Aust // Scripta mater. 2001. -V. 44, №5.-P. 835-839.
211. Zhang, X. The influence of grain size on the corrosion resistance of nanocrystalline zirconium metal / X. Zhang, M. Shi, C. Li, N. Liu, Y. Wei // Mat. Sci. Eng. A. -2007. V. 448. - P. 259-263.
212. Song, D. Corrosion behavior of equal-channel-angular-pressed pure magnesium in NaCl aqueous solution / D. Song, A. Ma, J. Jiang, P. Lin, D. Yang, J. Fan // Corrosion Science. 2010. - V. 52, №10. - P. 481^190.
213. Zhang, T. Corrosion of hot extrusion AZ91 magnesium alloy. I. Relation between the microstructure and corrosion behavior / T. Zhang, Y. Shao, G. Meng, Z. Cui, F. Wang //Corrosion Science.-201 l.-V. 53, №9.-P. 1960-1968.
214. Qin, L. Effect of grain size on corrosion behavior of electrodeposited bulk nanocrystalline Ni / L. Qin, J. Lian, Q. Jiang // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. -2010.-V. 20, №1.-P. 82-89.
215. Liu, L. Electrochemical corrosion behavior of nanocrystalline materials a review / L. Liu, Y. Li, F. Wang // J. Mater. Sci. Technol. - 2010. - V. 26, № 1. - P. 1-14.
216. Wang, L. Electrochemical corrosion behavior of nanocrystalline Co coatings explained by higher grain boundary density / L. Wang, Y. Lin, Z. Zeng / Electrochim. Acta. -2007. V. 52, №13. - P. 4342-4350.
217. Байрачный, Б.И. Электрохимия вентильных металлов / Б.И. Байрачный. -Харьков: Вища школа. Изд-во при Харьк. ун-те, 1985. 144 с.
218. Структура и коррозия металлов и сплавов. Справочник / Под ред. Е.А. Ульянина. М.: Металлургия, 1989. - 400 с.
219. Petrocelli, J.V. The electrochemical behavior of aluminum: I. In solutions of cerium sulfate in sulfuric acid / J.V. Petrocelli // J. Electrochem. Soc. 1950. - V. 97, № 1. -P. 10-19.
220. Petrocelli, J.V. The electrochemical behavior of aluminum: II. In solutions of iron sulfate / J.V. Petrocelli // J. Electrochem. Soc. 1951. - V. 98, № 5. - P. 183-186.
221. Petrocelli, J.V. The electrochemical behavior of aluminum: III. In buffered and alkaline solutions of potassium ferricyanide and in sodium hydroxide / J.V. Petrocelli //J. Electrochem. Soc. 1952. - V. 99, № 12.-P. 513-519.
222. Aylor, D.M. Effect of reinforcement on the pitting behavior of aluminum-base metal matrix composites / D.M. Aylor, P.J. Moran // J. Electrochem. Soc. 1985. - V. 132, №6.-P. 1277-1281.
223. Kuo, H.-S. Electrochemical behavior of aluminum during chemical mechanical polishing in phosphoric acid base slurry / H.-S. Kuo, W.-T. Tsai // J. Electrochem. Soc. -2000. V. 147, №1.-P. 149-154.
224. Лукащук, T.C. Коррозионное поведение алюминия и его сплавов в растворах гидроксида натрия / Т.С. Лукащук, В.И. Ларин // Вестник Харьковского национального университета. 2009. - Т. 40, № 17. - С. 253-258.
225. Wang, J.В. The corrosion and electrochemical behavior of pure aluminum in additive-containing alkaline methanol-water mixed solutions / J.B. Wang, J.M. Wang, H.B. Shao, et al // Materials and Corrosion. 2009. -V. 60, № 4. - P. 269-273.
226. Abd El-Wahab, E.A. Corrosion behavior of aluminum electrode in absence and in presence of sodium chloride at different pH solutions using toluidine as inhibitor /
227. E.A. Abd El-Wahab, A.H. Marei, O.R. Khalifa, H.A. Mohamed // J. Amer. Sci. -2010. V. 6, № 8. - P. 476-486.
228. Orozco-Cruz, R. Effect of rotation rate in the electrochemical behavior of aluminum anodic alloys / R. Orozco-Cruz, R. Galvan-Martinez, E. Martinez, J. Genesca // ECS Trans. 2008. - V. 15, № 1. - P. 259-266.
229. Szklarska-Smialowska, Z. Pitting corrosion of aluminum / Z. Szklarska-Smialowska // Corrosion Science. 1999. - V. 41, №9. - P. 1743-1767.
230. Son, I. Pitting corrosion resistance of ultrafme-grained aluminum processed by severe plastic deformation / I. Son, H. Nakano, S. Oue, S. Kobayashi, H. Fukushima, Z. Horita // Mat. Trans. 2006. - V. 47, № 4. - P. 1163-1169.
231. Амирханова, Н.А. Коррозионное поведение титановых материалов с ультрамелкозернистой структурой / Н.А. Амирханова, Р.З. Валиев, Е.Ю. Черняева и др. // Металлы. 2010. - №3. - С. 101-107.
232. Малёткина, Т.Ю. Электрохимическое поведение наноструктурного и крупнокристаллического титана / Т.Ю. Малёткина, О.И. Налесник, В.И. Итин, Ю.Р. Колобов // Защита металлов. 2003. - Т. 39, № 5. - С. 508-510.
233. Kumar, S. Oxidation of CP-Ti: Evaluation of characteristics and corrosion resistance as a function of treatment time / S.Kumar, T.Narayanan, S.Raman, S.Seshadri // Mater. Sci. Eng. C. 2009. - V.29, №6. - P. 1942-1949.
234. Hoseini, M. Comparative effect of grain size and texture on the corrosion behaviour of commercially pure titanium processed by equal channel angular pressing / M. Hoseini,
235. A. Shahryari, S. Omanovic, J.A. Szpunar // Corrosion Science. 2009. - V. 51, № 12. -P. 3064-3067.
236. Balakrishnan, A. Corrosion behaviour of ultra fine grained titanium in simulated body fluid for implant application / A. Balakrishnan, B.C. Lee, T.N. Kim, B.B. Panigrahi // Trends Biomater. Artif. Organs. 2008. - V.22, №1.-P. 58-64.
237. Kadowaki, N. Electrochemical behavior of three CP titanium dental implants in artificial saliva / N. Kadowaki, G. Martinez, A. Robin // Materials Research. 2009. -V. 12, №3,-P. 363-366.
238. Колотыркин, Я.М. Электрохимическое поведение титана в водных растворах электролитов / Я.М. Колотыркин, П.С. Петров // Журнал физической химии. -1957. Т. 27, № 3. - С. 659-671.
239. Дятлова, В.Н. Коррозионная стойкость металлов и сплавов: Справочник /
240. B.Н. Дятлова. М.: Машиностроение, 1964. - 352 с.
241. Балашова, Н.А. Электрохимическое поведение циркония в серной кислоте / Н.А. Балашова, Б.Н. Кабанов // Доклады АН СССР. 1957. - Т. 121, № 1. - С. 126128.
242. Гильман, В.А. Растворение циркония в концентрированной соляной кислоте / В.А. Гильман, Я.М. Колотыркин, Р.И. Малкина // Защита металлов. 1966. -Т. 2, № 4. - С. 490^192.
243. Колотыркин, Я.М. Влияние ионов хлора на электрохимическое и коррозионное поведение циркония / Я.М. Колотыркин, В.А. Гильман // Доклады АН СССР. -1961.-Т. 137, №3,-С. 642-645.
244. Поляков, С.Г. Коррозионно-электрохимическое поведения сплава Zr-2,5 Nb и его сварных соединений в серной кислоте / С.Г. Поляков, Г.М. Григоренко, JI.M.
245. Оноприенко, А.Б. Гончаров, Т.П. Макаревич // Защита металлов. 1989. - Т. 25, №3,-С. 419^26.
246. Шавкунов, С.П. Электрохимическое поведение моно- и поликристаллических электродов циркония в растворах серной кислоты / С.П. Шавкунов, А.Б. Толкачев // Защита металлов. 2003. - Т. 39, № 3. - С. 253-258.
247. Атанасьянц, А.Г. Активация и пассивация при электрохимической обработке циркония в водных и неводных растворах хлоридов / А.Г. Атанасьянц, К.Н. Никитин // Электрохимия. 2001. - Т. 37, № 9. - С. 1049-1056.
248. Глухова, А.И. Влияние добавок окислителей в растворы соляной кислоты на коррозионное и электрохимическое поведение циркония и сплавов системы цирконий-титан / А.И. Глухова, В.В. Андреева // Журнал прикладной химии. -1962. Т. 35, № 3. - С. 567-572.
249. Гюнтер, В.Э. Эффекты памяти формы и их применение в медицине / В.Э. Гюнтер, В.И. Итин, JI.A. Монасевич и др. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992.-742 с.
250. Branzoi, I.V. Electrochemical studies on the stability and corrosion resistance of new zirconium-based alloys for biomedical applications / I.V. Branzoi, M. Iordoc, M. Codescu // Surf. Interface Anal. 2008. - V. 40, № 3^. - P. 167-173.
251. Shabalovskaya, S. Critical overview of Nitinol surfaces and their modifications for medical applications / S. Shabalovskaya, J. Anderegg, J. Van Humbeeck // Acta Biomaterialia. 2008. -V. 4, № 3. - P. 447^167.
252. Sun, Z.L. Effects of metal ions on osteoblast-like cell metabolism and differentiation / Z.L. Sun, J.C. Wataha, C.T. Hanks // J. Biomed. Mater. Res. B: Appl. Biomater. -1997.-V. 34, № l.-P. 29-37.
253. Trepanier, C. Preliminary investigation of the effects of surface treatments on biological response to shape memory NiTi stents / C. Trepanier, T. Leung, M. Tabrizian, et al // J. Biomed. Mater. Res. B: Appl. Biomater. 1999. - V. 48, № 2. -P. 165-171.
254. Maitz, M. Plasma-immersion ion-implanted nitinol surface with depressed nickel concentration for implants in blood / M. Maitz, N. Shevchenko // J. Biomed. Mater. Res. A. 2006. - V. 76A, № 2. - P. 356-365.
255. Мейснер, JI.JT. Коррозионная стойкость и биосовместимость никелида титана с обогащенными титаном наноразмерными поверхностными слоями, сформированными ионно- и электронно-лучевыми методами / JI.JT. Мейснер,
256. И.В. Никонова, В.В. Раздорский, М.В. Котенко // Перспективные материалы. -2009. № 2. - С. 32-44.
257. Sun, Т. (Ti, 0)/Ti and (Ti, О, N)/Ti composite coatings fabricated via PIIID for the medical application of NiTi shape memory alloy / T. Sun, L.-P. Wang, M. Wang // J. Biomed. Mater. Res. B: Appl. Biomater. 2011. - V. 96 B, № 2. - P. 249-260.
258. Milosev, I. The corrosion resistance of Nitinol alloy in simulated physiological solutions: Part 1: The effect of surface preparation /1. Milosev, B. Kapun // Mater. Sci. Eng.-2012.-V. 32, №5.-P. 1087-1096.
259. Shabalovskaya, S. The electrochemical characteristics of native Nitinol surfaces / S. Shabalovskaya, G. Rondelli, A. Undisz, et al // Biomaterials. 2009. - V. 30, № 22. -P. 3662-3671.
260. Barcos, R. Effect of nitrogen ion implantation on in vitro corrosion behaviour of NiTi / R. Barcos, A. Conde, J. de Damborenea, J. Puertolas // Revista De Metalurgia. 2008. - V. 44, № 4. - P. 326-334.
261. Zhao, T. Ni ion release, osteoblast-material interactions, and hemocompatibility of hafnium-implanted NiTi alloy / T. Zhao, Y. Li, X. Zhao, H. Chen, T. Zhang // J. Biomed. Mater. Res. B: Appl. Biomater. 2012. - V. 100 B, № 3. - P. 646-659.
262. Петрий, О.А. Размерные эффекты в электрохимии / О.А. Петрий, Г.А. Цирлина // Успехи химии. 2001. - Т.70. - С. 330-344.
263. Murray, R.W. Nanoelectrochemistry: metal nanoparticles, nanoelectrodes, and nanopores / R.W. Murray // Chem. Rev. 2008. - V. 108, № 7. - P. 2688-2720.
264. Brainina, Kh.Z. Silver nanoparticles electrooxidation: theory and experiment / Kh.Z. Brainina, L.G. Galperin, T.Yu. Kiryuhina, et al // J. Solid State Electrochem. — 2012. — V. 16, №7. P. 2365-2372.
265. Brainina, Kh.Z. Gold nanoparticles electrooxidation: comparison of theory and experiment / Kh.Z. Brainina, L.G. Galperin, E.V. Vikulova, et al // J. Solid State Electrochem. 2011. - V. 15, №5. - P. 1049-1056.
266. Masitas, R.A. Oxidation of highly unstable <4 nm diameter gold nanoparticles 850 mV negative of the bulk oxidation potential / R.A. Masitas, F.P. Zamborini // J. Am. Chem. Soc.-2012.-V. 134, №11.-P. 5014-5017.
267. Escosura-Muniz, A. Size-dependent direct electrochemical detection of gold nanoparticles: application in magnetoimmunoassays / A. Escosura-Muniz, C. Parolo, F. Maranb, A. Mekoc // Nanoscale. 2011. - V. 3, №8. - P. 3350-3356.
268. Brülle, T. Size-dependent electrocatalytic activity of gold nanoparticles on hopg and highly boron-doped diamond surfaces / T. Brülle, W. Ju, P. Niedermayr // Molecules.2011. -V. 16, №12.-P. 10059-10077.
269. Giovanni, M. Size dependant electrochemical behavior of silver nanoparticles with sizes of 10, 20, 40, 80 and 107 nm / M. Giovanni, M. Pumera // Electroanalysis.2012.-V. 24, №3,-P. 615-617.
270. Singh, P. Electrochemical solid-state phase transformations of silver nanoparticles / P. Singh, K.L. Parent, D.A. Buttry // J. Am. Chem. Soc. 2012. - V. 134, №12. -P. 5610-5617.
271. Tang, L. Electrochemical stability of elemental metal nanoparticles / L. Tang, X. Li, R.C. Cammarata // J. Am. Chem. Soc. 2010. - V. 132, №33. - P. 596-600.
272. Micka, K. Depolarisation of the dropping mercury electrode by suspensions of insoluble substances // Advances in Polarography (Ed.I.S.Longmuir) / K. Micka. -Oxford: Pergamon Press, 1960. P. 1182-1190.
273. Даушева, M.P. Электрохимия суспензий активированных углей. I. Поведение суспензий активированных углей на капельном ртутном электроде / М.Р. Даушева, С.И. Жданов, М.Р. Тарасевич // Электрохимия. 1969. - Т. 5, № 2. -С. 185-190.
274. Даушева, М.Р. Поведение суспензий труднорастворимых веществ на электродах / М.Р. Даушева, О.А. Сонгина // Успехи химии. 1973. - Т. 42, № 2. - С. 323-342.
275. Лосев, А.В. Суспензионный и псевдоожиженный электроды // Сб. Итоги науки и техники. Сер. Электрохимия. Т. 14/ А.В. Лосев, О.А. Петрий. М., 1979. -С. 120-167.
276. Heyrovsky, М. Polarography and voltammetry of ultrasmall colloids: introduction to a new field / M. Heyrovsky, J. Jirkovsky // Langmuir. 1995. - V. 11, №11. - P.4288-4292.
277. Dubois E. Electrochemical reduction of iron oxide nanoparticles on mercury / E. Dubois, J. Chevalet // Langmuir. 2003. - V. 19, № 26. - P. 10892-10900.
278. Русаков, А.А. Рентгенография металлов / А.А. Русаков. М.: Атомиздат, 1977. -480 с.
279. Миркин, Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов / Л.И. Миркин. М.: Гос. изд-во физ.-мат. лит-ры, 1961. - 864 с.
280. Ramos M.J.D. Xpowder. A software package for powder X-ray diffraction analysis / M.J.D. Ramos. Lgl. Dep. GR 1001/04 (2004).
281. Физические величины: Справочник / под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.
282. Самсонов, Г.В. Физико-химические свойства окислов / Г.В. Самсонов, А.Л. Борисова, Т.Г. Жидкова и др. М.: Металлургия, 1978. - 472 с.
283. Рябцев, А.Д. Получение титана повышенной прочности путем легирования кислородом в процессе камерного электрошлакового переплава / А.Д. Рябцев, С.И. Давыдов, А.А. Троянский и др. // Современная электрометаллургия. — 2007. -№ 3. С. 3-6.
284. Волкова, Г.И. Влияние условий синтеза на структуру и свойства ультрадисперсных оксигидроксидов алюминия / Г.И. Волкова, В.Г. Иванов, О.А.
285. Кухаренко // Химия в интересах устойчивого развития. 2005. - Т. 13, №3. -С.427-432.
286. Болдырев, А.И. Инфракрасные спектры минералов / А.И. Болдырев. М.: Недра, 1976.- 199 с.
287. Накамото, К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений: Пер. с англ. / К. Накамото. М.: Мир, 1991. - 535 с.
288. Sato, Т. Thermal decomposition of aluminium hydroxides / Т. Sato // J. Therm. Anal. -1987,-V. 32, №1.-P .61-70.
289. Иванова, A.C. Реальная структура метастабильных форм оксида алюминия / А.С. Иванова, Г.С. Литвак, Г.Н. Крюкова, С.В. Цыбуля, Е.А. Паукштис // Кинетика и катализ. -2000. Т.41, №1. - С. 137-141.
290. PDF 2 database, 1996. International Centre for Diffraction Data. Newtown Square, Pennsylvania, USA.
291. Ayyappan, S. Novel metastable structures of WO3, M0O3 and W|.xMox03 obtained by the deintercalation of layered amine adducts / S. Ayyappan, G. N. Subbanna, C.N.R. Rao // Chem. Eur. J. 1995. - V. 1, № 3. - P. 165-170.
292. Rao, M. Structural stoichiometry and phase transitions of M0O3 thin films for solid state microbatteries / M. Rao, K. Ravindranadh, A. Kasturi, M. Shekhawat // Res. J. Recent Sci. 2012. - V. 2, № 4. - P. 67-73.
293. Ивановская, М.И. Структура пленок Mo03, полученных электрохимическим методом / М.И. Ивановская, А.Ч. Гурло, Е.В. Мотынская, В.В. Романовская // Журнал общей химии. 1997. - Т.67, № 11. - С. 1788.
294. Parreira, N. Thermal stability of reactive sputtered tungsten oxide coatings / N. Parreira, T. Polcar, A. Cavaleiro // Surf. Coat. Tech. 2007. -V. 201, №16-17. -P.7076-7082.
295. Wolf, D. Grain boundaries in nanocrystalline materials / Handbook of Materials Modeling / D. Wolf. N.Y., etc.: Springer, 2005. - P. 2055.
296. Zhang, H. Kinetics of Crystallization and Crystal Growth of Nanocrystalline Anatase in Nanometer-Sized Amorphous Titania / H. Zhang, J.F. Banfield // Chem. Mater. -2002. V.l. - № 10. - P. 4145-4154.
297. Бровко, А.П. Исследование твердофазных превращений в поверхностных слоях титана / А.П. Бровко, И.Н. Бекман // Изв. АН СССР. Серия «Металлы». 1982. -№ 1. - С. 95-98.
298. Коршунов, A.B. Особенности дисперсного состава и морфологии частиц электровзрывных порошков металлов / A.B. Коршунов // Известия Томского политехнического университета. Химия. 2012. - Т. 320, № 3. - С. 9—16.
299. Коршунов, A.B. Особенности окисления субмикрокристаллического титана при нагревании в воздухе / A.B. Коршунов, А.П. Ильин, А.И. Лотков и др. // Известия Томского политехнического университета. Химия. 2011. - Т. 319, № 3. - С. 1016.
300. Коршунов, A.B. Реакционная способность субмикрокристаллического титана. I. Закономерности окисления при нагревании в воздухе / A.B. Коршунов, А.П. Ильин, А.И. Лотков и др. // Перспективные материалы. 2012. - № 4. - С. 5-12.
301. Герасименко, Ю.В. Синтез и свойства тонких пленок диоксида титана / Ю.В. Герасименко, В.А. Логачева, A.M. Ховив // Конденсированные среды и межфазные границы. 2010. - Т. 12, № 2. - С. 113-118.
302. Коршунов, A.B. Влияние размеров и структуры частиц порошков алюминия на закономерности их окисления при нагревании в воздухе / A.B. Коршунов // Известия Томского политехнического университета. Химия. 2009. - Т. 315, № 3. - С. 5-11.
303. Коршунов, A.B. Кинетика окисления электровзрывных нанопорошков алюминия при нагревании в воздухе / A.B. Коршунов, А.П. Ильин, Н.И., Радишевская Т.П. Морозова // Журнал физической химии. 2010. - Т. 84, № 9. - С. 1728-1736.
304. Коршунов, A.B. Особенности окисления нанопорошков меди при нагревании в воздухе / A.B. Коршунов, А.П. Ильин // Известия Томского политехнического университета. Химия. 2008. - Т. 313, № 3. - С. 3-13.
305. Коршунов, A.B. Окисление нанопорошков меди при нагревании на воздухе / A.B. Коршунов, А.П. Ильин // Журнал прикладной химии. 2009. - Т. 82, № 7. — С. 1068-1075.
306. Коршунов, A.B. Влияние дисперсности порошков железа на закономерности их окисления при нагревании в воздухе / A.B. Коршунов // Известия Томского политехнического университета. Химия. 2011. — Т. 319, № 3. - С. 5—11.
307. Коршунов, A.B. Кинетика окисления электровзрывного нанопорошка железа при нагревании в воздухе / A.B. Коршунов // Химическая физика. 2012. - Т. 31, №5.-С. 27-35.
308. Коршунов, A.B. Закономерности окисления электровзрывного нанопорошка никеля / A.B. Коршунов // Журнал прикладной химии. 2011. - Т. 84, № 7. -С. 1057-1064.
309. Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. A.A. Равделя и A.M. Пономаревой. Л.: Химия, 1983. - 232 с.
310. Лидин, P.A. Константы неорганических веществ: справочник / P.A. Лидин, Л.Л. Андреева, В.А. Молочко. М.: Дрофа, 2006. - 685 с.
311. Коршунов, A.B. Закономерности взаимодействия порошков алюминия с азотом / A.B. Коршунов // Известия Томского политехнического университета. Химия.2010.-Т. 316, №3,-С. 17-23.
312. Коршунов, A.B. Влияние дисперсности порошков алюминия на закономерности их взаимодействия с азотом / A.B. Коршунов // Журнал физической химии.2011.-Т. 85, №7.-С. 1308-1316.
313. Кофстад, П. Высокотемпературное окисление металлов / П. Кофстад. М.: Мир, 1969.-392 с.
314. Коршунов, A.B. Влияние состояния оксидно-гидроксидной оболочки на реакционную способность наночастиц алюминия / A.B. Коршунов, А.П. Ильин // Известия Томского политехнического университета. Химия. 2008. - Т. 312, № 3. - С. 11-15.
315. Xiaofang, Y. Surface acid-base properties and hydration/dehydration mechanisms of aluminum (hydr)oxides / Y. Xiaofang, S. Zhongxi, W. Dongsheng, W. Forsling // J. Coll. Int. Sci. 2007. - V. 308, №2. - P. 395^04.
316. Hunter, M. Natural and thermally formed oxide films on aluminum / M. Hunter, P. Fowle // J. Electrochem. Soc. 1956. - V. 3, № 9. - P. 482^185.
317. Коршунов, A.B. Размерные и структурные эффекты при окислении частиц металлов / А.В. Коршунов // Известия Томского политехнического университета. Химия. 2012. - Т. 320, № 3. - С. 28-36.
318. Бургина, Е.Б. Особенности строения метастабильной модификации оксида железа (III) / Е.Б. Бургина, Г.Н. Кустова, С.В. Цыбуля и др.// Журнал структурной химии. 2000. - Т. 41, № 3. - С.489-497.
319. Zhao, J. Structure of nano-phase iron oxide catalyst / F. E. Huggins, Z. Feng, F. Lu, N. Shah, G.F. Huffman // J. Catalysis. 1993. - V. 143, №2. - P. 499-509.
320. Кригер, Т.А. Влияние условий термообработки на структурные особенности оксида никеля / Т.А. Кригер, Т.М. Юрьева, Т.П. Минюкова // Изв. СО АН СССР. Сер. хим. 1988. - № 6. - С. 76- 80.
321. Hudson, M.J. A new and effective synthesis of non-stoichiometric metal oxides such as oxygen-deficient WO2.72 / M.J. Hudson, J.W. Peckett, P.J.F. Harris // J. Mater. Chem. 2003. - V. 13, №3. - P. 445^146.
322. Коршунов, A.B. Размерная зависимость параметров структуры частиц электровзрывных порошков металлов / А.В. Коршунов // Известия Томского политехнического университета. Химия. 2012. - Т. 320, № 3. - С. 16-22.
323. Будников, П.П. Реакции в смесях твердых веществ / П.П. Будников, A.M. Гинстлинг. М.: Стройиздат, 1971. - 488 с.
324. Gutzow, I. Kinetics of chemical reactions and phase transitions at changing temperature: General reconsiderations and a new approach /1. Gutzow, S. Todorova, N. Jordanov // Bulgarian Chemical Communications. 2010. - V. 42, № 2. - P. 79102.
325. Koel, G.J. The contribution of different types of point defect to diffusion in CoO and NiO during oxidation of the metals / G.J. Koel, P.J. Gellings // Oxidation of Metals. -1972.-V. 5, №3. P. 185-203.
326. Ho, S.-Ch. The role of anion in the preparation of nickel catalyst detected by TPR and FTIR spectra / S.-Ch. Ho, T.-Ch. Chou // Ind. Eng. Chem. Res. 1996. - V. 34, № 7. -P.2279-2284.
327. Atkinson, A. A quantitative demonstration of the grain boundary diffusion mechanism for the oxidation of metals / A. Atkinson, I. Taylor, A.E. Hughe // Philosophical Magazine. 1982. - V.45, № 5. - P. 823-833.
328. Франк-Каменецкий, Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике / Д.А. Франк-Каменецкий. -М.: Наука, 1987. 502 с.
329. Алдушин, А.П. О воспламенении частиц металлов при логарифмическом законе окисления / А.П. Алдушин, В.Н. Блошенко, Б.С. Сеплярский // Физика горения и взрыва. 1973. - Т. 9, № 4. - С. 489-497.
330. Brown, М.Е. Use of thermomagnetometry in the study of iron-containing pyrotechnic systems / M.E. Brown, M.J. Tribelhorn, M.G. Blenkinsop // J. Therm. Anal. 1993. -V. 40.-P. 1123-1130.
331. Недин, В.В. Взрывоопасность металлических порошков / В.В. Недин, О.Д. Нейков, А.Г. Алексеев, А.А. Кривцов. Киев: Наукова думка, 1971. -140 с.
332. Федорченко, И.М. Процессы низкотемпературного окисления и пирофорность высокодисперсных металлических порошков/ И.М. Федорченко, А.П. Ляпунов // Порошковая металлургия. 1964. -№2. - С. 51-56.
333. ГОСТ Р ИСО 10993-15-2009 Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 15. Идентификация и количественное определение продуктов деградации изделий из металлов и сплавов. М.: Стандартинформ, 2010. - 16 с.
334. Антропов, Л.И. Теоретическая электрохимия / Л.И. Антропов. М.: Высшая школа, 1984.-519 с.
335. Жук, Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов / Н.П. Жук. М.: Металлургия, 1976. -472 с.
336. Дамаскин, Б.Б. Практикум по электрохимии / Б.Б. Дамаскин, O.A. Петрий, Б.И. Подловченко и др. М.: Высшая школа, 1991. - 288с.
337. Felmy, A. MINTEQ: A computer program for calculating aqueous geochemical equilibria / A. Felmy, D. Girvin, E. Jenne. Washington: US Environmental Protection Agency, 1984. - 98 p.
338. Коршунов, A.B. Особенности электрохимического поведения алюминия с ультрамелкозернистой структурой / A.B. Коршунов, Е.В., Найденкин П.В. Абрамова, И.А. Шулепов // Известия Томского политехнического университета. Химия. 2012. - Т. 321, № 3. - С. 37-41.
339. Божко, П.В. Влияние структуры сплава Zr-l%Nb на его электрохимическое поведение / П.В. Божко, A.B. Коршунов, Г.П. Грабовецкая, E.H. Степанова // Известия Томского политехнического университета. Химия. 2012. - Т. 320, № З.-С. 23-31.
340. Лурье, Ю.Ю. Справочник по аналитической химии / Ю.Ю. Лурье. М.: Химия, 1989.-448 с.
341. Головин, A.M. К расчету коэффициента диффузии кислорода в циркониевых сплавах методом растворения оксидной пленки / A.M. Головин, B.C. Потапов // Вестник Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. 2006. - Т. 47, № 6. - С. 421-424.
342. Черняева, Т.П. Поведение кислорода в цирконии // Вопросы атомной науки и техники / Т.П. Черняева, А.И. Стукалов, В.М. Грицина // Сб. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. 2000. - № 2. -С. 71-85.
343. Новаковский, В.М. Логарифмический закон окисления при потенциостатической пассивации титана в растворе / В. М. Новаковский, В. И. Овчаренко // Защита металлов. 1968. - Т.4, № 6. - С.656 - 664.
344. Hiemstra, Т. On the relationship between charge distribution, surface hydration, and the structure of the interface of metal hydroxides / T. Hiemstra, W. Van Riemsdijk // J. Coll. Int. Sci. 2006. - V.301, № 1. - P.l-18.
345. Korshunov, A.V. Voltammetry of metallic powder suspensions on mercury electrodes / A.V. Korshunov, M. Heyrovsky // Electroanalysis. 2006. - V. 18, № 4. - P. 423426.
346. Korshunov, A.V. Electrolytic processes in various degrees of dispersions / A.V. Korshunov, M. Heyrovsky, S. Bakardjieva, L. Brabec // Langmuir. 2007. - V. 23, № 3.-P. 1523-1528.
347. Vargel, C. Corrosion of aluminium / C. Vargel. Hardbound, Elsevier, 2004. - 700 p.
348. Тихонов, B.H. Аналитическая химия алюминия / Серия «Аналитическая химия элементов» / В.Н. Тихонов. М.: Наука, 1971. - 266 с.
349. Roefols, F. Dissolution kinetics of nanodispersed y-alumina in aqueous solution at different pH: Unusual kinetic size effect and formation of a new phase / F. Roefols, W. Vogelsberger // J. Coll. Int. Sci. 2006. - V.303. - P. 450-459.
350. Korshunov, A.V. Voltammetry of aluminum nanoparticles in aqueous media with hanging mercury drop electrode / A.V. Korshunov, M. Heyrovsky // Electroanalysis. -2010,-V. 22, № 17-18.-P. 1989-1993.
351. Korshunov, A.V. Electrochemical behavior of copper metal core/oxide shell ultrafine particles on mercury electrodes in aqueous dispersions / A.V. Korshunov, M. Heyrovsky // J. Electroanal. Chem. 2009. - V. 629, № 1-2. - P. 23-29.
352. Воюцкий, С.С. Курс коллоидной химии / С.С. Воюцкий. М.: Химия, 1976. -512 с.
353. Saji, V.S. Molybdenum, molybdenum oxides, and their electrochemistry / V.S. Saji, C.-W. Lee//Chem. Sus. Chem. 2012. - V. 5.-P. 1146-1161.
354. Сперанская, Е.Ф. Электрохимические свойства молибдена и вольфрама / Е.Ф. Сперанская, В.Е. Мерцалова, И.И./ Кулев / Успехи химии. 1966. - Т. 35, № 12. -С. 2129-2150.
355. Korshunov, A.V. Dispersion of silver particles in aqueous solutions visualized by polarography/voltammetry / A.V. Korshunov, M. Heyrovsky // Electrochimica Acta. -2009. V. 54, № 26. - P. 6264-6268.
356. Korshunov, A.V. Voltammetry of aqueous aurochloric acid with hanging mercury drop electrode / A.V. Korshunov, B. Yosypchuk, M. Heyrovsky // Coll. Czech. Chem. Commun. 2011. - V. 76, № 7. - P. 929-936.
357. Коршунов, A.B. Электрохимическое поведение электровзрывных ультрадисперсных порошков меди / A.B. Коршунов, А.П. Ильин // Физика и химия обработки материалов. 2007. - № 3. - С. 70-76.
358. Батунер, JI.M. Математические методы в химической технике / JI.M. Батунер, М.Е. Позин. Л.: Химия, 1968. - 824 с.
359. Стрелецкий А.Н., Колбанев И.В., Борунова А.Б., Бутягин П.Ю. Механохимическая активация алюминия. 3. Кинетика взаимодействия алюминия с водой // Коллоидный журнал. 2005. - Т. 65. - № 5. - С. 694-701.
360. Жилинский, В.В. Взаимодействие ультрадисперсного алюминия с водой и водными растворами / В.В. Жилинский, А.К. Локенбах, Л.К. Лепинь // Изв. АН ЛатвССР. Серия Химия. 1986. -№ 2. - С. 151-161.
361. Годымчук, А.Ю. Формирование пористых структур оксида-гидроксида алюминия при взаимодействии нанопорошков алюминия с водой / А.Ю. Годымчук, В.В. Ан, А.П. Ильин // Физика и химия обработки материалов. 2005. - № 5. - С. 69-73.
362. Иванов, В.Г. Макрокинетика окисления ультрадисперсного алюминия водой в жидкой фазе / В.Г. Иванов, М.Н. Сафронов, О.В. Гаврилюк // Физика горения и взрыва. 2001. - Т. 37, № 2. - С. 57-62.
363. Коршунов, A.B. Кинетика формирования частиц дисперсной фазы золей золота / A.B. Коршунов, Г.В. Кашкан, Х.Т.Т. Нгуен, Ш.В. Зыонг // Известия Томского политехнического университета. Химия. 2011. - Т. 319, № 3. - С. 12-18.
364. Коршунов, A.B. Влияние дисперсного состава золей серебра и золота на их электрохимическую активность / A.B. Коршунов, Д.О. Перевезенцева, Т.В. Коновчук, Е.В./ Миронец / Известия Томского политехнического университета. Химия.-2010.-Т. 317, №3.-С. 6-13.
365. Xu, Y. Effect of particle size on the oxidizability of platinum clusters / Y. Xu, W.A. Shelton, W.F. / Schneider / J. Phys. Chem. A. 2006. - V. 110, № 17. - P. 58395846.
366. Рогинский, С.З. Кинетика превращения парцеллированных тел / С.З. Рогинский, О.М. Тодес // Изв. АН СССР. Отд-ние хим. наук. 1940. - №4. - С. 475-491.
367. Металлические порошки и порошковые материалы: справочник / Под ред. Ю.В. Левинского. М.: Экомет, 2005. - 520 с.
368. Ильин, А.П. Особенности физико-химических свойств нанопорошков и наноматериалов / А.П. Ильин, О.Б. Назаренко, А.В. Коршунов, Л.О. Роот. -Томск: ТПУ, 2012.- 196 с.
369. Ильин, А.П. Структура, свойства и проблемы аттестации нанопорошков металлов / А.П. Ильин, А.В. Коршунов, Л.О. Толбанова // Известия Томского политехнического университета. Химия. 2009. - Т. 314, № 3. - С. 35-^40.
370. Ильин, А.П. Структурно-энергетическое состояние нанопорошков металлов и проблемы их аттестации / А.П. Ильин, Г.В. Шувалов, И.В. Клековкин, А.В. Коршунов, Л.О. Толбанова // Измерительная техника. 2009. - № 10. - С. 59-63.
371. Tsuge, A. Determination of copper(I) and copper(II) oxides on a copper powder surface by diffuse reflectance infrared Fourier transform spectrometry / A. Tsuge, Y. Uwamino, T. ishizuka // Analytical Sciences. 1990. - V. 6. - P. 819-822.
372. Патент РФ № 2298788 от 10.05.2007 г., G01N31/16 «Способ определения содержания меди и ее оксидов в ультрадисперсных порошках меди» / А.П. Ильин, А.В. Коршунов.
373. Thareja, R.K. Formation of A1N in laser ablated plasma of A1 in nitrogen ambient / R.K. Thareja, A.K. Sharma // Phys. Stat. Sol. C. 2005. - V. 2, № 7. - P. 2079-2082.
374. Zeng, X. Effects of additive on the microwave synthesis of A1N powder / X. Zeng, D. Qian, W. Li, et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2007. - V. 90, № 10. - P. 3289-3292.
375. Патент РФ № 2428376 «Способ получения нитрида алюминия» от 10.09.2011 г., С01В21/072 / А.В. Коршунов, А.П. Ильин, Л.О. Толбанова, Т.П. Морозова.
376. Патент РФ № 2428376 «Способ получения нитрида алюминия» от 20.06.2011 г., С01В21/072 / А.П. Ильин, JI.O. Толбанова, A.B. Коршунов, A.B. Мостовщиков.
377. Патент РФ № 2437968, приор, от 01.07.2010 г. Способ получения микрокристаллов нитрида алюминия / А.П. Ильин, A.B. Коршунов, JI.O. Толбанова, A.B. Мостовщиков.
378. Патент РФ № 2424085, приор, от 29.03.2010 г. «Способ получения газопоглотителя из порошка титана» / А.П. Ильин, A.B. Коршунов, JI.O. Толбанова, A.B. Мостовщиков.
379. Патент РФ № 2296714 от 10.04.2007 г. «Способ получения пентаалюминида молибдена» / А.П. Ильин, A.B. Коршунов, Д.В. Тихонов.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.