Структурно - фазовое состояние кристаллического ядра и примесной оболочки детонационного наноалмаза тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Богданов, Денис Григорьевич

• Богданов, Денис Григорьевич
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Богданов, Денис Григорьевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ПОЛУЧЕНИЕ, СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ ДЕТОНАЦИОННОГО НАНОАЛМАЗА (Литературный обзор)

1.1 Получение алмазов

1.1.1 Методы получения синтетических алмазов с использованием высоких давлений и температур

1.1.2 Детонационный синтез алмазов

1.1.3 Промышленный синтез детонационных наноалмазов

1.1.4 Очистка наноалмаза

1.1.5 Проблемы очистки детонационных наноалмазов

1.2 Свойства детонационного наноалмаза

1.2.1 Физико-химические свойства

1.2.2 Сорбционные свойства детонационного наноалмаза

1.3 Структурное состояние детонационного наноалмаза

1.4 Химический состав детонационного наноалмаза

1.5 Модификация детонационного наноалмаза

1.6 Применение детонационных наноалмазов

1.6.1 Применение детонационного наноалмаза в качестве присадок к маслам

1.6.2 Применение детонационных наноалмазов в гальванотехнике

1.6.3 Алмазосодержащие композиционные материалы

1.7 Постановка задачи

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Материалы исследований

2.2 Подготовка образцов для исследований

2.3 Методики исследований

2.3.1 Просвечивающая электронная микроскопия

2.3.2 Рентгеноструктурный, рентгенофазовый анализ

2.3.3 Рентгеновский энергодисперсионный микроанализ

2.3.4 Синхронный термический (ТГ/ДСК) и масс-спектрометрический анализ

2.3.5 Определение микротвердости

Глава 3. СТРУКТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ ДЕТОНАЦИОННОГО

НАНОАЛМАЗА

3.1 Электронная микроскопия детонационного наноалмаза

3.1.1 Атомная структура кристаллов детонационного наноалмаза

3.1.2 Кристаллографический анализ кристаллов детонационного наноалмаза

3.1.3 Электронно - микроскопический анализ примесной оболочки детонационного наноалмаза

3.2 Рентгеноструктурный анализ детонационного наноалмаза

3.3 Рентгеноструктурный анализ детонационного наноалмаза после высокотемпературного отжига в вакууме

3.4 Диффузное рентгеновское рассеяние детонационного наноалмаза

Глава 4. ПРИМЕСНАЯ ОБОЛОЧКА ДЕТОНАЦИОННОГО

НАНОАЛМАЗА

4.1 Элементный анализ детонационного наноалмаза

4.2 Термодесорбция детонационного наноалмаза

4.3 Масс-спектрометрия детонационного наноалмаза

4.3.1 Масс-спектрометрия исходного детонационного наноалмаза

4.3.2 Вторичная масс-спектрометрия детонационного наноалмаза

Понятие примесной подсистемы детонационного наноалмаза

Глава 5. МОДИФИКАЦИЯ ПРИМЕСНОЙ ПОДСИСТЕМЫ

ДЕТОНАЦИОННОГО НАНОАЛМАЗА

5.1 Взаимодействие детонационного наноалмаза с алюминием в процессе формирования металлоалмазного композиционного материала наноалмаз - А1

5.1.1 Термодесорбция металлоалмазной шихты наноалмаз - алюминий

5.1.2 Масс-спектрометрия металлоалмазной шихты наноалмаз - алюминий

5.1.3 Свойства металлоалмазного композиционного материала детонационный наноалмаз-алюминий

5.1.4 Рентгеноструктурный, рентгенофазовый анализ композиционных материалов детонационный наноалмаз - алюминий

5.2 Модификация примесной подсистемы детонационного наноалмаза в ходе синтеза интерметаллических соединений системы №-А1

5.2.1 Термодесорбция металлоалмазной шихты наноалмаз - никель -алюминий (соотношение никеля и алюминия соответствует стехиометрии №А1)

5.2.2 Масс-спектрометрия металлоалмазной шихты наноалмаз - никель алюминий (соотношение никеля и алюминия соответствует стехиометрии №А1)

5.2.3 Термодесорбция металлоалмазной шихты наноалмаз - никель -алюминий (соотношение никеля и алюминия соответствует стехиометрии №зА1)

5.2.4 Масс-спектрометрия металлоалмазной шихты наноалмаз - никель алюминий (соотношение никеля и алюминия соответствует стехиометрии №3А1)

5.2.5 Рентгеноструктурный и рентгенофазовый анализ композиционных материалов наноалмаз - (№-А1) и наноалмаз - (3№-А1)

5.2.6 Рентгеноструктурный анализ композиционны материалов синтезированных из шихты детонационный наноалмаз - никель - алюминий содержащей алюминий сверх стехиометрии №А1 или №3А1

5.3 Селективная очистка детонационного наноалмаза в динамическом режиме

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

124

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурно - фазовое состояние кристаллического ядра и примесной оболочки детонационного наноалмаза»

ВВЕДЕНИЕ

Углерод и углеродсодержащие материалы на протяжении последнего столетия находятся в центре внимания ученых самых различных специальностей: физиков, химиков, геологов, биологов и т.д.

Современные технические возможности позволили открыть новые формы углерода: фуллерены, нанотрубки, углеродные пленки, синтетические алмазы. Особое место в исследованиях синтетических алмазов занимают исследования детонационных наноалмазов.

Для синтеза детонационного наноалмаза используется энергия взрывной волны, образующаяся при детонации заряда в замкнутом объеме. Исходным углеродом для образования частиц алмаза является углерод самих взрывчатых веществ.

В период с 60-х до 80-х годов прошлого столетия активно велись исследования, посвященные проблемам синтеза наноалмазов. К 1988 году были опубликованы основные статьи по этому методу и сформулированы условия технологического цикла получения детонационного наноалмаза. Результатом этих плодотворных исследований стало создание первого промышленного производства детонационных наноалмазов в ФНПЦ «Алтай». Следующие работы были посвящены в основном проблемам, связанным с увеличением выхода детонационного наноалмаза, проблемам его очистки и возможностям применения.

Синтез детонационных наноалмазов осуществляется за короткий промежуток времени в сильно неравновесных условиях и проходит через область термодинамической стабильности решетки алмаза на диаграмме состояния углерода. После взрыва давление в объеме взрывной камере начинает резко падать, что приводит к процессу графитизации углерода и уменьшению доли выхода наноалмазов. Для предотвращения этого взрывные камеры оснащают системами охлаждения. Однако существующие методы синтеза не позволяют полностью ограничить образующееся алмазное вещество от воздействия продуктов детонации. В связи с этим отличительной особенностью полученных таким способом наноалмазов является наличие большого количества примесей.

Для удаления примесей разработано множество способов очистки. Однако ни один из существующих методов очистки не позволяет полностью очистить наноалмаз от сопутствующих примесей. Попытки очистить поверхность химическим путем вызывает лишь замещение одних примесей на другие.

Исследования детонационного наноалмаза показали, что наночастица алмаза состоит из наноядра с кристаллической решеткой алмаза и окружающего его слоя примесей. Примесный слой имеет сложное строение. Согласно одной из модели внутренняя часть этого слоя, находящаяся на поверхности наноядра, состоит из углеродных структур (частиц графита и углеродных нанопластинок). Верхняя часть примесного слоя представлена различными соединениями, такими как соли, карбиды, оксиды металлов. Элементный и молекулярный состав примесного слоя зависит от технологии синтеза и выбора метода очистки.

Возросший интерес к детонационному наноалмазу связан в первую очередь с привлекательностью использования его свойств для создания новых углеродных материалов. Он является перспективным компонентом для создания композиционных сверхтвердых материалов, сорбентов, покрытий или других материалов, где можно использовать его сверхпрочные кристаллические свойства, высокую удельную поверхность или свойства, связанные с его малым размером.

В настоящее время ведутся работы по созданию металлоалмазных гальванических покрытий содержащих детонационные наноалмазы. В некоторых работах говорится об улучшении качества покрытия при добавке наноалмазов в электролит. Однако, количество наноалмазов в покрытии очень мало, а в некоторых случаях составляет доли процентов.

Попытки создания компактных наноалмазных объемных материалов с использованием экстремальных давлений и температуры не привели к успеху. Полученные материалы имели низкие прочностные характеристики.

Таким образом, детонационный наноалмаз, наделенный, казалось бы, свойствами, позволяющими применять его в различных прикладных задачах, не нашел широкого практического применения.

Из всего сказанного следует, что исследование структуры детонационного наноалмаза, места примесей в структуре наноалмаза и их влияния на физико-химические свойства наночастиц является актуальной задачей.

Целью данной работы является исследование наноалмазного ядра и примесной оболочки детонационного наноалмаза и ее влияния на процессы консолидации и роста нанокристаллов.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе требовалось решить следующие задачи:

1. Исследовать структурное состояние кристаллического ядра детонационного наноалмаза.

2. Исследовать примесную оболочку детонационного наноалмаза.

3. Провести модификацию примесной оболочки детонационного наноалмаза, приводящую к консолидации наноалмазных ядер.

Научная новизна работы:

1. Детонационный наноалмаз рассматривается как совокупность наноалмазных ядер и оболочек из примесных элементов.

2. Установлено, что наноалмазное ядро детонационного наноалмаза имеет совершенную кристаллическую решетку, форма нанокристаллов близка к гексагональной. Грани кристалла имеют сложное строение: имеются незавершенные плоскости, оборванные атомные ряды, фасетированные грани. Все это в совокупности увеличивает площадь поверхности нанокристалла.

3. Установлено, что примесная оболочка имеет сложное строение. Она представляет собой конгломерат гетероатомов, сильно связанных с алмазным ядром и слабо связанных с ядром летучих молекулярных кластеров. Спектр как гетероатомов, так и молекулярных кластеров обширен. В исследуемом наноалмазе основными элементами слоя гетероатомов являются: железо, алюминий, кальций. Летучие молекулярные кластеры в основном представлены кислородом, серой, водородом и их соединениями.

4. Летучая примесная оболочка образует неразрывный сложноорганизованный слой некристаллического вещества, который сформирован из молекулярных комплексов разного размера.

5. Введено понятие примесной подсистемы детонационного наноалмаза, представляющей собой поверхностный слой гетероатомов и молекулярных кластеров в составе молекулярных комплексов, оказывающей существенное влияние на его физико-химические свойства.

6. Показано, что в ходе отжига детонационного наноалмаза с алюминием происходит консолидация наночастиц алмаза в результате активного взаимодействия алюминия с примесной подсистемой наноалмаза, приводящего к частичной очистке поверхности нанокристаллов алмаза. Прочность металлоалмазного композиционного материала с алюминием зависит от концентрации алюминия. Максимальной прочностью обладают композиционные материалы содержащие алюминий в шихте от 5 до 20 масс. %.

7. Установлено, что в ходе синтеза интерметаллических соединений №А1 и №3А1 происходит значительный (больше, чем на порядок) рост кристаллов детонационного наноалмаза, добавленного в стехиометрическую смесь металлов никеля и алюминия. Наиболее эффективно рост протекает в ходе синтеза интерметаллического соединения №3А1.

Научная и практическая значимость работы:

Примесная оболочка является обязательным атрибутом детонационного наноалмаза. Учет примесной оболочки и ее роли в структуре наноалмаза позволяет решать прикладные задачи.

В работе предложен способ селективной очистки детонационного наноалмаза, позволяющий получить разную степень очистки наноалмазов.

Предложен способ консолидации наночастиц алмаза в процессе отжига детонационного наноалмаза с алюминием в вакууме.

Предложен способ увеличения размеров кристаллов наноалмаза в процессе синтеза интерметаллических соединений системы никель-алюминий.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Структурное состояние детонационного наноалмаза, представляющее собой наноалмазное ядро и примесную оболочку.

2. Понятие примесной подсистемы детонационного наноалмаза, состоящей из слоя гетероатомов и молекулярных кластеров, организованных в молекулярные комплексы.

3. Консолидация и рост нанокристаллов детонационного наноалмаза в присутствии активных металлов и интерметаллических соединений системы Ni-А1 в ходе высокотемпературного отжига в вакууме.

Апробация работы. Основные результаты работы представлены на следующих международных и всероссийских семинарах и конференциях: Международной молодежной школе-семинаре «Ломоносовские чтения на Алтае-2013» (Россия, Барнаул, 2013), 54 Международной конференции «Актуальные проблемы прочности» (Россия, Екатеринбург, 2013), III Международной заочной научной конференции для молодых ученых, студентов и школьников «Наноматериалы и нанотехнологии: проблемы и перспективы» (Россия, Саратов, 2014), II Российско-Казахстанской молодежной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии» (Россия, Барнаул, 2014).

Диссертационная работа выполнена при поддержке:

Проекта РФФИ № 13-02-98026 «Исследование примесной подсистемы детонационного наноалмаза для получения композиционных металлоалмазных и биосовместимых материалов».

Публикации. По результатам проведенной исследований опубликовано 9 работ, из них 5 статей в журналах, входящих в перечень ВАК, 1 патент на изобретение, 1 монография.

Объем и структура диссертации. Текст диссертации содержит введение, пять глав, заключение и список литературы. Работа изложена на 138 страницах машинописного текста, содержит 81 рисунок, 40 таблиц и список литературы из 141 наименования.

Глава 1. ПОЛУЧЕНИЕ, СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ ДЕТОНАЦИОННОГО НАНОАЛМАЗА (Литературный обзор)

1.1 Получение алмазов

Уникальные свойства алмаза с незапамятных времен сделали его привлекательным материалом для изучения.

Алмаз интенсивно используют в промышленности. Применение алмазного инструмента, например, повышает чистоту обработки деталей. Основными областями применения синтетических алмазов являются горная и обрабатывающая промышленность. Алмазные порошки наносят на дисковые пилы, сверла, напильники. Шлифовальные порошки на основе алмаза используют для тонкой доводки поверхности. В настоящее время алмаз стали часто использовать в электронике. Они незаменимы в устройствах, работающих в агрессивных средах, при низких и высоких температурах, в электромагнитных полях.

Широким спектром применения алмаз обязан своим уникальным физико-химическим свойствам, которые связаны с особенностью его кристаллической решетки. Все это способствовало нахождению условий получения искусственных алмазов.

В двадцатые годы XX столетия стало общепринятым, что алмаз можно получить из углерода при использовании высоких температур и большого давления. В 1939 г. была опубликована работа О.И. Лейпунского, в которой он предложил термодинамические параметры для перехода графита в алмаз. Он показал, что такой переход возможен при давлении больше Р=6 ГПа и температуре превышающей Т=2300 °К. Действительно, как теперь стало известно, эти параметры соответствуют равновесному состоянию кристаллической решетки алмаза на диаграмме состояния углерода (рис. 1.1). Это послужило толчком к промышленному получению алмаза.

Р.ГПа

Т, °С

Рис. 1.1 Диаграмма состояния углерода [1].

1) Графит - метастабильный алмаз

2) Алмаз - метастабильный графит

3) Алмаз

4) Жидкий углерод

5) Металлический углерод

1.1.1 Методы получения синтетических алмазов с использованием высоких давлений и температур

Существует несколько методов получения алмазов с использованием высоких давлений и температур. К первому методу относят статический синтез алмаза. Реализация этого варианта синтеза алмазов требует использования дорогостоящего прессового оборудования. Этот метод был успешно использован компанией General Electric Company в 1955 году. Им удалось получить алмазы с линейными размерами от 100 нм до 1мм. Позднее было предложено использовать в качестве исходного углеродного материала фуллереносодержащую сажу [2]. Использование фуллеренов позволяет заметно снизить параметры статического синтеза алмазов и позволяет получать алмазы размером до 800 мкм.

Следующий метод заключается в использовании экстремальных давлений при детонации мощных взрывчатых веществ. Исходный графит помещается в специальную толстостенную ампулу, а необходимое давление и температура достигается с помощью взрыва. Однако данный метод предполагает однократное использование ампулы, что делает производительность данного метода низким. В СССР этот метод был реализован в ВНИИТФ (Челябинск) Волковым, Даниленко

и Елиным [3]. Исходное углеродсодержащее вещество находилось в сферических и цилиндрических ампулах. Предложенный метод не отличался высоким выходом наноалмазов. После подрыва его доля составляла не более 2 %. Годом позже для увеличения выхода алмаза в исходный графит помещали металл охладитель, что позволило увеличить долю примерно до 20 %.

Позднее, при изучении характеристик металлических матриц влияющих на выход алмаза, удалось добиться выхода алмазов до 80 % от исходного углеродного вещества [4]. Дальнейшие работы были направлены на улучшение технологии производства взрывных синтетических алмазов, качества получаемых алмазов и увеличение процента их выхода [5,6].

Следующим этапом развития взрывных технологий для получения алмазов является подрыв заряда вместе с углеродсодержащими веществами во взрывной камере [3,7].

Исследования по данному направлению велись в ВНИИТФ и Институте Химической физики АН СССР (Черноголовка). В ВНИИТФ графит помещался непосредственно в цилиндрический заряд из сплава тринитротолуол/гексоген, а для подавления графитизации заряд окружался водяной оболочкой. Первый же опыт дал резкое увеличение выхода алмаза [3].

Получение алмазов при детонации взрывчатых веществ с углеродсодержащими веществами позволило использовать в качестве углеродных добавок жидкие органические соединения [7].

1.1.2 Детонационный синтез алмазов

Логическим продолжением методов взрывного синтеза стало получение алмазов из углерода входящего в состав взрывчатых веществ. Исходным сырьем для такого способа получения алмазного вещества в основном являются смесевые составы взрывчатых веществ тринитротолуола и гексогена в различных пропорциях. Подрыв заряда осуществляется в специальных камерах, объем которых, как правило, несколько кубических метров. Однако используются камеры и больших объемов. Например, фирма «Алит» для производства наноалмазов детонационного синтеза применяет камеру объемом 100 м3 [3,8].

После детонации взрывчатых веществ давление и температура внутри камеры соответствуют области термодинамической стабильности алмазной фазы углерода. При разлете продуктов детонации происходит их быстрое расширение и, как следствие, падение давления, в результате чего углерод переходит в область термодинамической нестабильности алмазной фазы. Происходит его графитизация. Для предотвращения процесса графитизации взрывные камеры оснащают системой охлаждения продуктов детонации.

Все существующие методы охлаждения можно условно поделить на три. Первый метод заключается в использовании газовой среды охлаждения, такой как углекислый газ, инертные газы или газовые продукты предыдущего синтеза. Второй метод заключается в использовании в качестве охладителя воды. В третьем методе для охлаждения продуктов детонации используют лед, которым обкладывают заряд перед взрывом. Синтез, в котором для охлаждения продуктов детонации используют газовую среду, принято называть «сухой», а синтез, где для охлаждения используют воду или ледяную оболочку «водным».

Во всех трех случаях охладители находятся внутри взрывной камеры и закладываются либо до подрыва заряда, либо непосредственно в процессе взрыва [9-13].

Продуктом детонации взрывчатых веществ является конденсированный углерод, который, кроме углерода в алмазной фазе, содержит и неалмазные формы углерода. Их доли зависят от многих факторов. К основным факторам можно отнести состав взрывчатых веществ и метод охлаждения продуктов детонации. Полученный конденсированный углерод, кроме углерода содержит разнообразные примеси металлов входящих в состав взрывной камеры. Для выделения алмазов из конденсированного углерода используют различные методы химической очистки [14-24]. Как правило, в процессе очистки преследуются две цели: очистка от неалмазных форм углерода и очистка от неорганических примесей.

Такой способ получения алмазов из углерода, входящего в состав взрывчатого вещества в процессе его детонации, был назван детонационным, а

алмазы, полученные при детонации взрывчатых веществ, были названы детонационными наноалмазами. Синтезируемые по такому методу алмазы имеют средний размер около 4-5 нм.

В СССР впервые синтез алмаза из углерода взрывчатых веществ был осуществлен в ВНИИТФ (Челябинск) Волковым, Даниленко и Елиным в 1963 г [25]. Был проделан ряд испытаний с различными составами взрывчатых веществ: тринитротолуол, тринитротолуол/гексоген 50/50, тринитротолуол/гексоген 40/60, тринитротолуол/гексоген 30/70, в различных охлаждающих средах (воздух, С02 и водяной оболочки). Было показано, что выход алмаза зависит как от состава взрывчатого вещества, так и от атмосферы, в которой происходила детонация взрывчатых веществ, т.е. от среды охлаждения продуктов детонации. Наибольший выход наблюдался при подрыве взрывчатых веществ в водяной оболочке. При детонации заряда в воздухе наноалмазы обнаружены не были. Для состава взрывчатых веществ тринитротолуол/гексоген 40/60 выход наноалмазов от массы заряда составил 8-12 %, а полученные наночастицы имели средний размер 4-6 нм.

Первое промышленное производство детонационного наноалмаза с технологией непрерывной очистки было запущенно в ФНПЦ «Алтай» [3,26]. В 1989 году вышло постановление правительства СССР, предусматривающее увеличение выпуска детонационного наноалмаза с 10 до 75 и впоследствии до 250 млн. каратов в год [26]. Параллельно с увеличением производственных мощностей получения шли активные работы по разработкам технологий очистки детонационных наноалмазов от примесей, которые были напрямую связанны с технологией получения.

Факторы, влияющие на выход наноалмаза можно условно разделить на внешние, связанные с объемом камеры, в которой происходит детонация взрывчатых веществ, и внутренние, связанные с массой заряда взрывчатого вещества, его химическим составом, плотностью, охлаждающей средой.

На рис. 1.2 и рис. 1.3 представлены данные по выходу конденсированного углерода Ску (Мку/Мвв где Мку - масса конденсированного углерода, Мвв - масса

заряда взрывчатого вещества) и содержания наноалмазов Сдна (Мдна/Мку где Мдна -масса детонационных наноалмазов, Мку - масса конденсированного углерода ) в конденсированном углероде в зависимости от условий охлаждения продуктов взрыва при детонации заряда тринитротолуол/гексоген в соотношении 50/50 [9]. Подрыв проводили в двух различных средах охлаждения: газообразный азот, массивная ледяная оболочка.

Ску, % СДНА, %

9

5

1

0 4 8 12 р, атм

Рис. 1.2 Зависимости выхода конденсированного углерода (1) и содержание в нем алмазной фазы (2) от начального давления азота в камере [9].

80 40

Рис. 1.3 Зависимости выхода конденсированного углерода и содержание в нем алмазной фазы от массы ледяной оболочки. 1-азот; 2-воздух [9].

Согласно данным при увеличении давления азота в камере или массы ледяной оболочки увеличивается выход конденсированного углерода и алмаза, а после достижения максимума остается неизменным. Как показали эксперименты, предпочтительней использовать в качестве среды охлаждения продуктов детонации ледяную оболочку. Не менее эффективно использовать сочетание ледяной оболочки и азота во взрывной камере.

Для увеличения выхода детонационных наноалмазов было предложено использовать воду [10-13]. Отличительная особенность каждого метода заключается в способе и моменте подачи воды во взрывную камеру.

В некоторых предлагается добавлять дистиллированную воду в заряд непосредственно в момент перемешивания смеси взрывчатых веществ [10]. Отношение содержания воды к содержанию взрывчатых компонентов составляет 12 %.

В других было предложено орошать взрывную камеру водой в момент подрыва заряда взрывчатых веществ. Соотношение масса впрыскиваемой воды к массе заряда взрывчатого вещества предлагается как (3 8):1 [11].

Во Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики был разработан способ синтеза детонационных наноалмазов в присутствии воды во взрывной камере [12]. По предложенной технологии детонация осуществляется в газовой среде, а на дно камеры наливают воду, масса которой в 15-70 раз превышает массу заряда.

Для увеличения выхода наноалмазов можно распылять воду во взрывной камере, предварительно доведя ее до кипения [13].

Как уже было отмечено, на выход наноалмаза влияет и газовая среда, в которой происходит детонация взрывчатых веществ. Газовая среда так же выступает в роли охладителя, и определяющим параметром является ее количество на массу заряда.

Табл. 1.1

Выход конденсированного углерода и детонационного наноалмаза от условий синтеза [27].

Параметры качества конечного продукта Среда синтеза

Инертная газовая среда Водная среда Ледяная бронировка заряда

Выход конденсированного углерода, % 3-8 6-12 8-18

Содержание детонационного наноалмаза в конденсированном углероде, % 20-40 40-63 55-75

Выход детонационного наноалмаза в расчете на взрывчатое вещество, % 0,6-3,2 2,4-7,6 4,4-13,5

По данным табл. 1.1 видно, что при наличии водяной или ледяной оболочки выход детонационного наноалмаза увеличивается. Это связанно с тем, что в результате увеличения скорости охлаждения увеличивается время нахождения продуктов детонации в области стабильного существования алмазной фазы углерода.

Были проведены эксперименты по влиянию состава гетерогенных смесей тринитротолуола с гексогеном, октогеном [28] и тэном [29] на выход конденсированного углерода и наноалмазов при детонации в атмосфере инертного газа. Согласно экспериментам, выход конденсированного углерода линейно растет с увеличением тринитротолуола в составе взрывчатого вещества, однако, доля алмазной фазы в конденсированном углероде падает (табл. 1.2).

Табл. 1.2

Выходы конденсированного углерода и детонационного наноалмаза в зависимости от

состава взрывчатого вещества [28].

Состав Масса, г. Ш! ш2 гпз

Взрывчатое вещество Конденсированный углерод Детонационный наноалмаз

Тринитротолуо л 280 50,8 8 15,7 2,8 18,1

Тринитротолуо л/гексоген

90/10 288 42,4 11,9 28 4,1 14,7

70/30 310 38,4 25,7 66,9 8,3 12,4

60/40 312 29,4 21,3 72,7 6,8 9,4

50/50 320 29,4 23 78,4 7,2 9,2

40/60 320 25,3 20,4 80,7 6,4 7,9

30/70 310 21,7 16,9 78 5,45 7,0

Тринитротолуо л/ октоген

70/30 298 37,3 24,5 65,7 8,2 12,5

30/70 315 20,2 11,8 58,4 3,75 6,4

Примечание. В таблице указаны массы взрывчатых веществ,

конденсированного углерода и выделенного алмаза. Отношение Ш1— Мдна /Мку , т2 - Мдна/Мвв, ш3— Мку/Мвв (в %), где Мдна- масса детонационного наноалмаза, Мку- масса конденсированного углерода, Мвв- масса взрывчатого вещества.

Как видно, наибольшее содержание алмазной фазы в углероде наблюдается при количестве тринитротолуола в составе взрывчатого вещества равном 40-50 %. Зависимость выхода алмаза от массы взрывчатого вещества имеет экстремальный характер с максимумом при 70 % тринитротолуола, затем падает с уменьшением тринитротолуола.

Существует зависимость выхода конденсированного углерода и детонационного наноалмаза от плотности заряда взрывчатых веществ (табл. 1.3), а также от геометрии заряда (для цилиндрической формы - соотношением длины и диаметра) и мощности инициатора (табл. 1.4) [30].

Табл. 1.3

Влияние плотности заряда состава тринитротолуол/гексоген - 50/50 на выход конденсированного углерода и детонационного наноалмаза [30].

р, кг/м3 CKV, % Сдна? А

900 4,3 0,96 0,223

1600 10,3 3,99 0,387

1670 11,2 6,50 0,580

1680 10,2 6,82 0,668

Табл. 1.4

Влияние геометрии заряда и мощности инициирования на выход конденсированного углерода и детонационного наноалмаза для системы тринитротолуол/гексоген 60/40 при постоянной массе заряда [30].

Диаметр заряда, мм. Электродетонатор ЭД-8 Электродетонатор ЭД-8 с добавкой 8 10"3 кг гексогена

Ску, % Сдна, а Ску, % Сдна, 0//° А

25 11,6 7,2 0,621 11,4 8,1 0,710

38 11,3 6,0 0,531 11,7 7,8 0,667

50 - - - 11,8 6,8 0,576

В табл. 1.3 и табл. 1.4 Ску - выход конденсированного углерода от массы взрывчатого вещества, Сдна - выход наноалмазов от массы взрывчатого вещества, а - доля детонационного наноалмаза в конденсированном углероде (Сдна/Ску).

Для увеличения дисперсности наноалмазов используются смеси взрывчатых веществ с высокой температурой детонации [31,32]. Это позволяет сместить

параметры детонации в область существования жидкой фазы углерода. В качестве взрывчатого вещества с высокой температурой детонации было предложено использовать бензотрифуроксан (Сб1М606) температура детонации которого составляет примерно 4900 °К. Для достижения температуры, соответствующей температуре плавления углерода в детонационной волне, через нее пропускают электрический ток.

Согласно проведенным исследованиям, при использовании в качестве взрывчатого вещества бензотрифуроксана (БТФ), средний размер областей когерентного рассеяния для наноалмаза сотавляет 31 нм [33], тогда как для взрывчатых веществ тринитротолуол/гексоген примерно 4 нм [28].

1.1.3 Промышленный синтез детонационных наноалмазов

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Богданов, Денис Григорьевич, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. С.А. Новиков Искусственные алмазы, образующиеся при детонации взрывчатых веществ // Соросовский образовательный журнал - 1999. - № 2.

2. В.А. Муханов, Н.Г. Спицына, Л.И. Буравов, А.Я. Буль, Э.Г. Ягубский Исследование условий получения синтетических алмазов из фуллереносодержащей сажи // Письма в ЖТФ - 2006. - Т. 22. - В. 18. - С. 14.

3. В.В. Даниленко Из истории открытия синтеза алмазов // Физика твердого тела - 2004. Т. 46. - № 4. - С. 581-584.

4. О.Б. Дреннов, P.C. Осипов, И.Е. Плаксин, Т.В. Серова Способ получения искусственных алмазов // Патент Российской Федерации №2122050 опубликован 20.11.1998

5. И.И. Гуров, А.Р. Шамилов, А.И. Гуров Способ получения алмазов // Патент Российской Федерации №2124079 опубликован 27.12.1998

6. И.И. Гуров, В.Н. Чеканов, Д.Л. Автономов, А.И. Гуров Способ получения алмазов // Патент Российской Федерации №2159670 опубликован 27.11.2000

7. И.Ю. Мальков Образование ультрадисперсной алмазной фазы углерода в условиях детонации гетерогенных смесевых составов // Физика горения и взрыва-1991.-№ 5-С. 136-140.

8. В.В. Даниленко Особенности синтеза детонационных наноалмазов // Физика горения и взрыва-2005. - Т. 41. -№ 5. - С. 104-116.

9. И.Ю. Мальков Сохранение углерода во взрывных камерах // Физика горения и взрыва - 1993. - № 5. - С. 93-96

10.Л.Н. Жукова, В.Г. Левин Способ получения алмазной фракции // Патент Российской Федерации №2009999, опубликован 30.03.1994

11.А.Л. Мисоночников, Б.В. Румянцев Способ получения ультрадисперсного алмаза // Патент Российской Федерации № 2036835, опубликован 09.06.1995

12.Б.А. Выскубенко, B.B. Кокшаров, JI.E. Колегов, В.А. Мазанов, Д.В. Страхов Способ получения алмаза // Патент Российской Федерации № 2042615, опубликован 27.08.1995

13.Б.А. Выскубенко, В.Ф. Герасименко, JI.E. Колегов, В.А. Мазанов, А.П. Толочко, В.П. Соловьев, A.B. Певницкий Способ получения алмаза в детонационной волне // Патент Российской Федерации № 2100063, опубликован 27.12.1997

14.Е.В. Павлов, Ю.А. Скрябин Способ удаления примеси неалмазного углерода и устройство для его осуществления // Патент Российской Федерации № 2019502, опубликован 15.09.1994

15.0. А. Ефимов, Н.К.Еременко, Б.П. Адуев Способ выделения ультрадисперсного алмаза из детонационной шихты // Патент Российской Федерации № 2297977, опубликован 27.04.2007

16.И.С. Ларионова, H.H. Молостов, Л.С. Кулагина, В.Ф. Комаров Способ очистки синтетических ультрадисперсных алмазов // Патент Российской Федерации № 2168462, опубликован 10.06.2001

17.В.Ю. Долматов Детонационные наноалмазы: синтез, строение, свойства и применение // Успехи химии - 2007. - Т. 76. -№. 4. -С. 375-397.

18.Л.И. Филатов, С.И. Чухаева, П.Я. Детков Способ очистки ультрадисперсных алмазов // Патент Российской Федерации № 2077476, опубликован 20.04.1997

19.А.Е Алексенский, А. Я. Вуль, М. А. Яговкина Способ очистки наноалмазов // Патент Российской Федерации №2322389 опубликован 20.04.2008

20.А.Е. Алексенский, М.В. Байдакова, А.И. Вейнгер, А.Я. Вуль, С.П. Вуль, М.А. Яговкина Способ контроля содержания магнитных примесей в наноалмазах детонационного синтеза // Патент Российской Федерации №2388688 опубликован 10.05.2010

21.В.Ю. Долматов, В.Г. Сущев, В.А. Марчуков, Т.М. Губаревич, А.П. Корженевский Способ выделения синтетических ультрадисперсных алмазов // Патент Российской Федерации № 2109683, опубликован 27.04Л 998

22.H.К. Еременко, И.И. Образцова, O.A. Ефимов, Ю.А. Коробов, Ю.Н. Сафонов, Ю.Ю. Сидорин Способ отделения ультрадисперсного алмаза // Патент Российской Федерации № 2081821, опубликован 20.06.1997

23.С.А. Ковригин, А.Н. Митин, C.B. Уваров Способ очистки ультрадисперсного алмаза от неалмазного углерода // Патент Российской Федерации № 2132816, опубликован 10.07.1999

24.С.А. Михайленко, Т.П. Милошенко, О.Ю. Фетисова, А.Н. Филонов Способ очистки ультрадисперсных алмазов // Патент Российской Федерации № 2383492, опубликован 10.03.2010

25.К.В. Волков, В.В. Даниленко, В.Й. Елин Синтез алмаза из углерода продуктов детонации ВВ // Физика горения и взрыва - 1990. - № 3. - С. 123125.

26.A.J1. Верещагин Детонационные наноалмазы. — Барнаул: Изд-во АГТУ, 2001. — 177 с.

27.В.Ю. Долматов, М.В. Веретенникова, В.А. Марчуков, В.Г. Сущев Современные промышленные возможности синтеза наноалмазов // Физика твердого тела - 2004. - Т. 46. - В. 4. - С. 596-600.

28.В. М. Титов, В. Ф. Анисичкин, И. Ю. Мальков Исследование процесса синтеза ультрадисперсного алмаза в детонационных волнах // Физика горения и взрыва - 1989. - № 3 - С. 117-126.

29.Н.В. Козырев, Е.С. Голубева Исследование процесса синтеза ультрадисперсных алмазов из смесей тротила с гексогеном, октогеном и тэном//Физика горения и взрыва - 1992. -№. 5. - С. 119-123.

30.Г.В. Сакович, В.Ф. Комаров, Е.А. Петров Синтез, свойства, применение и производство наноразмерных синтетических алмазов. Часть 1. Синтез и свойства // Сверхтвердые материалы - 2002. - №. 3. - С. 3-18.

31.В.Ф. Анисичкин, Д.С. Долгушин, Е.А. Петров, A.B. Климов, В.Ф. Комаров, Г.В. Сакович Способ получения алмаза // Патент Российской Федерации № 2041166, опубликован 09.08.1995

32.А.А. Борисова Детонация и взрывчатые вещества: Мир, Москва, 1981, 392 стр.

33.И.Ю. Мальков, Л.И. Филатов, В.М. Титов, Б.В. Литвинов, А.Л. Чувилин, Т.С. Тесленко Образование алмаза из жидкой фазы углерода // Физика горения и взрыва - 1993. -№ 4. -С. 131-134.

34.А.И. Лямкин, Е.А. Петров, А.П. Ершов, Г.В. Сакович, A.M. Ставер, В.М. Титов//ДАН СССР. - 1988.-Т.302,№3.-С. 611-613.

35.В.Ю. Долматов Наноалмаз и способ его получения // Патент Российской Федерации №2348580 опубликован 10.03.2009

36.П.А. Витязь Состояние и перспективы использования наноалмазов детонационного синтеза в Беларуссии // Физика твердого тела - 2004. - Т. 46.-В. 4.-С. 591-595.

37.А. П. Ершов, А. Л. Куперштох О температуре продуктов детонации при взрыве в камере // Физика горения и взрыва - 1986. - № 3. - С. 118-122.

38.А.Л. Верещагин, Е.А. Петров, Г.В. Сакович, В.Ф. Комаров, A.B. Климов, Н.В. Козырев Алмазоуглеродное вещество и способ его получения // Патент Российской Федерации №2041165 опубликован 09.08.1995

39.Н.В. Новиков, Г.П. Богатырева, М.Н. Волошин Детонационные алмазы в Украине // Физика твердого тела - 2004. - Т. 46. - В. 4. - С. 585-590.

40.В.В. Даниленко, Е.В. Даниленко Способ получения детонационных наноалмазов // Патент Российской Федерации №2327637 опубликован 27.06.2008

41.A.П. Кощеев Термодесорбционная масс- спектрометрия в свете решения проблемы паспортизации и унификации поверхностных свойств детонационных наноалмазов // Рос. хим . ж. ( Ж. Рос. хим . об- ва им. Д . И . Менделеева), 2008, т . LII, № 5

42.А.П. Кощеев, П.В. Горохов, М.Д. Громов, A.A. Перов, У. Отт Химия поверхности модифицированных детонационных наноалмазов различных типов // Журнал физической химии - 2008. - Т. 82.-№ 10.-С. 1908-1914.

43.В.Ю. Долматов Ультрадисперсные алмазы детонационного синтеза: свойства и применение // Успехи химии - 2001. - Т. 70. - № 7. - С. 687-708.

44.В.А. Плотников, Б.Ф. Демьянов, C.B. Макаров, Д.Г. Богданов Примесная подсистема детонационного наноалмаза // Фундаментальные проблемы современного материаловедения - 2013. - Т. 10. - № 4. - С. 487-492.

45.И.И. Кулакова Химия поверхности наноалмазов // Физика твердого тела -2004. - Т. 46. - В. 4. - С. 621-628.

46.А.Я Корец, Е.В. Миронов, Е.А. Петров Исследование органической составляющей ультрадисперсного алмаза детонационного синтеза по спектрам ИК-поглащения // Физика горения и взрыва - 2003. - Т. 39. - № 4. -С. 113-119.

47.Е.М. Байтингер, Е.А. Беленков, М.М. Бржезинская, В.А. Грешняков Особенности строения детонационных наноалмазов по результатам электронно-микроскопических исследований // Физика твердого тела -2012. - Т. 54. - В. 8. - С. 1606-1613.

48.Н.В. Новиков, Г.П. Богатырева Наноалмазы статического и детонационного синтеза и перспективы их применения // Сверхтвердые материалы - 2008. -№2.-С. 3-12.

49.H.H. Вершинин, О.Н. Ефимов, В.А. Бакаев, И.И. Коробов Нанокатализатор и способ его получения // Патент Российской Федерации №2411994 опубликован 20.02.2011

50.В.П. Исаков, В.Г. Исакова, А.И. Лямкин Исследование различных способов осаждения на детонационные наноалмазы платиновых металлов // Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы: получение, свойства, применение. VI Ставеровские чтения: Труды научно-технической конференции с международным участием. 9-12 сентября 2012 года- С. 125.

51.Г.П. Богатырева, М.А. Маринич, Е.В. Ищенко, В.Л. Гряздовская, Г.А. Базалий, H.A. Олейник Применение модифицированных нанодисперсных алмазов в качестве катализаторов гетерогенного и элекстрохимического катализа // Физика твердого тела - 2004. - Т. 46. - В. 4. - С. 718-721.

52.Г.В. Сакович, В.Д. Губаревич, Ф.З. Бадаев, П.М. Брыляков, O.A. Беседина // ДАН СССР. - 1990. - Т. 310. - № 2. - С. 402-404.

53.Г.В. Лисичкин, В.В. Корольков, Б.Н. Тарасевич, A.B. Карпухин. Фотохимическое хлорирование наноалмаза и взаимодействие его модифицированной поверхности с С-нуклеофилами // Изв. Академии наук. Сер. хим. -2006. -№ 12. - С. 2130-2137.

54.Yu Liu, Zhenning Gu, John L. Margrave, and Valéry N. Khabashesku Khabashesku Functionalization of Nanoscale Diamond Powder: Fluoro-, Alkyl-, Amino-, and Amino Acid-Nanodiamond Derivatives // Chem. Mater - 2004. - V. 16.-pp. 3924-3930

55.А.Л. Верещагин Свойства детонационных наноалмазов. - Барнаул: Изд-во АГТУ, 2005.- 134 с.

56.В.В. Даниленко Оценка влияния на термостойкость детонационных алмазов размера частиц и степени их связности // Сверхтвердые материалы - 2009. -№4.-С. 11-20.

57.А.Е. Алексенский, М.В. Байдакова, А.Я. Вуль, В.Ю. Давыдов, Ю.А. Певцова Фазовый переход алмаз-графит в кластерах ультрадисперсного алмаза // Физика твердого тела - 1997. -Т. 39. - В. 6. - С. 1125-1134.

58.И. Ю. Мальков, В. М. Титов, В. Л. Кузнецов, А. Л. Чувилин Образование частиц углерода луковичной структуры из ультрадисперсного алмаза // Физика горения и взрыва - 1994. -№ 1 - С. 130-132.

59.Г.П. Богатырева, М.А. Маринич, Г.А. Базалий, H.A. Олейник, Е.В. Ищенко, В.Л. Грязжовская Формирование энергетического состояния и адсорбционной способности поверхности наноалмазных порошков при их изготовлен // Физика твердого тела - 2004. - Т. 46 - В. 4. - С. 649-651.

60.С.И. Чухаева, Л.А. Чебурина Сорбционная активность наноалмазов по цезию // Сверхтвердые материалы - 2000. - № 2. - С. 43-48.

61.И.В. Шугалей, М.А. Илюшин, А.П. Возняковский, В.В Соколова, А.Н. Иванова, З.В. Капитоненко Ультрадисперсные алмазы как антиоксидантные препараты // Международная конференция "Породоразрушающий и

металлообрабатывающий инструмент - техника, технология его изготовления и применения", 2009, В. 12, 320 с.

62.А.И. Пузырь, И.О. Поздняков, B.C. Бондарь Применение наноалмазов для разделения и очистки белков // Физика твердого тела - 2004. - Т. 46. - В. 4. -С. 737-739.

63.А.И. Пузырь, И.О. Поздняков, B.C. Бондарь Создание люминесцентного биочипа с ипользованием наноалмазов и бактериальной люцифераты //Физика твердого тела. - 2004. - Т. 46. - В. 4. - С. 740-742.

64.Г.П. Богатырева, М.А, Маринич, Г.А. Базалий, B.JI. Гвяздовская Адсорбенты для биологических сред на основе наноалмазных поликристаллических порошков // Наносистеми, наноматер!али, нанотехнологп' - 2008. - Т. 6. - № 4. - С. 1227-1236.

65.А.Е. Алексенский, М.В. Байдакова, А.Я. Вуль, В.И. Сиклицкий Структура алмазного нанокластера // Физика твердого тела - 1999. - Т. 41. - В. 4. - С. 740-743.

66.С.Г. Ястребов, В.И. Иванов-Омский Функция распределения ультрадисперсных алмазов по размерам // Письма в ЖТФ - 2008. - Т. 34 -В. 6.-73-79

67.В.Д. Андреев, Ю.И. Созин Структура ультрадисперсных алмазов // Физика твердого тела- 1999.-Т. 41.-В. 10.-С. 1890-1893

68.М.В. Байдакова, А.Я. Вуль, В.И. Сиклицкий, Н.Н. Фалеев Фрактальная структура кластеров ультрадисперсного алмаза // Физика твердого тела -1998. - Т. 40. - В. 4. - С. 776-780.

69.А.П. Ершов, A.JL Куперштох Образование фрактальных структур при взрыве // Физика горения и взрыва - 1991. - № 2. - С. 111-117.

70.А.П. Ершов, A.JI. Куперштох, В.Н. Коломийчук Образование фрактальных структур при взрыве // Письма в ЖТФ - 1990. - Т. 16. - В. 3. - С. 42-46

71. АЛ. Куперштох, А.П. Ершов, Д. А. Медведев Модель коагуляции углеродных кластеров при высоких плотностях и температурах // Физика горения и взрыва - 1998.-Т. 34.-№4.-С. 102-109.

72.А.П. Ершов, A.JI. Куперштох Экзотермическая коагуляция малых кластеров во фронте детонационной волны // Письма в ЖТФ - 1993. - Т. 19. - В. 3. -С. 76-80.

73.В.А. Плотников, Б.Ф. Демьянов, C.B. Макаров Влияние алюминия на взаимодействие нанокристаллов детонационного алмаза при высокотемпературном отжиге // Письма в ЖТФ - 2009. - Т. 35. - В. 10. - С. 73-79.

74.А.Е Алексенский, В.Ю. Осипов, А.Т. Дидейкин, А.Я. Вуль, G.J. Adriaenssens, В.В. Афанасьев Исследование агрегации кластеров ультрадисперсного алмаза методом атомно - силовой микроскопии // Письма в ЖТФ. - 2000. - Т. 26. - В. 18. - С. 28-35.

75.А.Я. Вуль, А.Т. Дидейкин, З.Г. Царева, М.Н. Корытов, П.Н. Брунков, Б.Г. Жуков, С.И. Розов Прямое наблюдение изолированных кластеров ультрадисперсного алмаза методом атомно-силовой микроскопии // Письма в ЖТФ - 2006. - Т. 32. - В. 133. - С. 12-18.

76.Г.А. Чиганова Агрегирование частиц в гидрозолях ультрадисперсных алмазов // Коллоидный журнал - 2000. - Т. 62. - № 2. - С. 272-277.

77.Т.М. Губаревич, Н.М. Костюкова, P.P. Сатаев, Л.В. Фомина Исследование микропримесного состава ультрадисперсного алмаза // Сверхтвердые материалы - 1991. - № 5. - С. 30-34.

78.Л.А. Петрова, А.Л. Верещагин, В.В. Новоселов, П.М. Брыляков, Н.В. Шеин Исследование состава поверхностных групп алмазоподобной фазы углерода // Сверхтвердые материалы - 1989. - № 4. - С. 3-5.

79.И.И. Кулакова, Б.Н. Тарасевич, А.П. Руденко, Н. Дорпаламын, Т.М. Губаревич Природа и ИК-Спектральные характеристики химически модифицированных ультрадисперсных детонационных алмазов // Вестник МГУ сер 2 Химия - 1993.-Т. 34.-№5.-С. 506-510.

80.Г.С. Юрьев, В.Ю. Долматов Рентгеноструктурный анализ наноалмазов с использованием синхротронного излучения и компьютерного моделирования // Международная конференция "Породоразрушающий и

металлообрабатывающий инструмент - техника, технология его изготовления и применения", 2009 В. 12, 326 стр.

81.В.Ю. Долматов К вопросу об элементном составе и кристаллохимических параметрах детонационных наноалмазов //Сверхтвердые материалы - 2009. -№ 3. - С. 26-33.

82.Д.Г. Богданов, C.B. Макаров, В.А. Плотников Кинетика десорбции примесей при нагреве детонационного наноалмаза // Известия АлтГУ, физика, 1-2 (65) 2010

83.Справочник «Физические свойства алмаза» Под ред. Новикова Н.В. - Киев: Наукова думка, 1987. - 188 с

84.Л.Д. Белякова, О.Г. Ларионов, С.А. Паркаева, Б.В. Спицын Исследование химии поверхности ультрадисперсного алмаза методом газовой хроматографии // Сорбционные и хроматографические процессы - 2008. -Т. 8.-В. 1.-С.

85.А.Л. Верещагин, Г.В. Сакович, Л.А. Петров, В.В. Новоселов, П.М. Брыляков Исследование химического состава поверхности ультрадисперсного алмаза детонационного синтеза // ДАН СССР - 1990. -Т. 315.-№ 1.-С. 104-105.

86.0.Н. Ефимов, H.H. Вершинин, В.Ф. Таций, А.Л. Гусев, Н.Ф. Гольдшлегер Наноалмазы и катализ // Альтернативная энергетика и экология - 2007. -Т. 50.-№6.-С. 98-109.

87.Г.П. Богатырева, М.А. Маринич, В .Я. Забуга, Г.Г. Цапюк, А.Н. Панова, Г.А. Базалий Влияние модифицирования поверхности нанодисперсных алмазов на их термостойкость // Сверхтвердые материалы - 2008. - № 5. - С. 26-32.

88.ИИ. Кулакова Модифицирование детонационного наноалмаза: влияние на физико-химические свойства // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об - ва им. Д. И. Менделеева), 2004, т. XLVIII, № 5

89.А.В. Игнатченко, А.Г. Овчаренко, P.P. Сатаев, П.М. Брыляков Модифицирование поверхности ультрадисперсных алмазов

гексаметиленаминогруппами // Журнал прикладной химии - 1991. - № 4. -С. 838-841.

90.Г.А. Чиганова, В.А. Бондар, А.С. Чиганов Электрофоретическое поведение гидрозолей ультрадисперсного алмаза и модифицирование его поверхности //Коллоидный журнал - 1993.-Т. 55.-№5.-С. 182-184.

91.В.Т. Сенють, Е.И. Мосунов Исследование физико-механических свойств нанокристаллических материалов на основе ультрадисперсных алмазов // Физика твердого тела - 2004. - Т. 46. - В. 4. - С. 746-748.

92.Ken-Ichiro Sotowa, Tetsuo Amamoto, Akira Sobana, Katsuki Kusakabe, Toshihiko Imato Effect of treatment temperature on the amination of chlorinated diamond // Diamond and Related Materials - 2004. - V. 13. - Iss. 1. -pp. 145 -150.

93.Yoshinori Ikeda, Takeyasu Saito, Katsuki Kusakabe, Shigeharu Morooka,Hideaki Maeda, Yuki Taniguchi, Yuzo Fujiwara Halogenation and butylation of diamond surfaces by reactions in organic solvents // Diamond and Related Materials -1998.-V. 7.-pp. 830-834

94.Toshiki Tsubota, Shunsuke Tanii, Shintaro Ida, Masanori Nagata and Yasumichi Matsumoto Chemical modification of diamond surface with CH3(CH2)nCOOH using benzoyl peroxide // Phys. Chem. Chem. Phys - 2003. № 5. - pp. 1474-1480.

95.Toshiki Tsubota, Osamu Hirabayashi, Shintaro Ida, Shoji Nagaoka, Masanori Nagata and Yasumichi Matsumoto Chemical modification of hydrogenated diamond surface using benzoyl peroxides // Phys. Chem. Chem. Phys - 2002. -№ 4.-pp. 806-811.

96.Р.Ю. Яковлев Особенности химического модифицирования поверхности детонационных наноалмазов аминосодержащими соединениями // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова -2011. В. З.-С. 1-4.

97.B.V. Spitsyn , J.L. Davidson, M.N. Gradoboev, T.B. Galushko, N.V. erebryakova, T.A. Karpukhina, I.I. Kulakova, N.N. Melnik Inroad to

modification of detonation nanodiamond // Diamond and Related Materials -2006. - V. 15. - Iss. 2-3. - pp. 296-299.

98.A.B. Карпухин Наноалмаз детонационного синтеза : Химическое модифицирование, свойства и возможные применения // Автореферат диссертации на соискание ученой степени к. х. н.

99.Toshihiro Ando, Mikka Nishitani-Gamo, Robin E. Rawles, Kazuo Yamamoto, Mutsukazu Kamo, Yoichiro Sato Chemical modification of diamond surfaces using a chlorinated surface as an intermediate state // Diamond and Related Materials - 1996.-V. 5.-Iss. 10.-pp. 1136-1142.

100. А.П. Пузырь, Г.Е. Селютин, В.Б. Воробьев, E.H. Федорова, К.В. Пуртов, В.А. Ворошилов, B.C. Бондарь Перспективы использования детонационных наноалмазов с повышенной коллоидной устойчивостью в технических областях // Нанотехника, 2006, №4(8)

101. A.A. Захаров, Е.И. Кучма, A.M. Ставер, В.А. Юзова, О.Н. Шарова Индустриальное масло // Патент Российской Федерации № 2042711, опубликован 27.08.1995

102. Е. В. Никитин, А. В. Корытников, С. Я. Слюсарев, Е. В. Филиппова, А. И. Данилов, Ю.А. Скрябин Антифрикционная присадка // Патент Российской Федерации № 2054456, опубликован 20.02.1996

103. JI.A. Поляков, Е.В. Никитин, В.И. Василенко, Е.П. Исхакова, И.Е. Кравцова, A.C. Куренных Антифрикционная присадка // Патент Российской Федерации №2225879 опубликован 20.03.2004

104. С.Г. Докшанин, P.C. Привалихин Применение пластичных смазочных материалов с ультрадисперсной добавкой в подшипниках качения // Известия Самарского научного центра Российской академии наук - 2010. -Т. 12.-№1(2).-С. 341-345.

105. JI.H. Образцов Применение наноалмазов в смазочных композициях-эффективный путь повышения контактной долговечности подшипников качения // Ползуновский вестник - 2009. - № 4. - С. 182-184.

106. В.Е. Редькин, A.M. Ставер, А.П. Шангин Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов // Патент Российской Федерации №2009186 опубликован 15.03.1994

107. Н.В. Сиротинкин, А.П. Возняковский, А.Н. Ершова Модель формирования трехмерных полиуретановых пленок под действием наноалмазов // Физика твердого тела - 2004. - Т. 46. - В. 4. - С. 725-726.

108. Л.Я. Акопян, М.Н. Злотников, Б.В. Румянцев, Н.Л. Абрамова, М.В. Зобина, Т.Л. Мордвинцева Получение резин, стойких к взрывной декомпрессии, с использованием углерода детонационного синтеза // Физика твердого тела - 2004. - Т. 46. - В. 4. - С. 722-724.

109. А.П. Возняковский Самоорганизация в нанокомпозитах на основе наноалмазов детонационного синтеза // Физика твердого тела - 2004. - Т. 46. - В. 4. - С. 629-632.

110. М.Д. Соколова, С.Н. Попов, O.A. Адрианова, A.A. Охлопкова, Е.Ю. Шиц Резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука // Патент Российской Федерации №2129132 опубликован 20.04.1999

111. Е.С. Ананьева, Е.А. Новиковский, В.Б. Маркин Технология и эффективность модифицирования углепластиков углеродными наночастицами детонационного синтеза // Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы: получение, свойства, применение. VI Ставеровские чтения: Труды научно-технической конференции смеждународным участием - 2012. -С. 206 -211.

112. А.О. Поздняков, А.П. Возняковский, Е.О. Попов, О.Ф. Поздняков Тонкая структура термодиструкционной кинетики полиметакрилата, наполненного детонационными наноалмазами // Физика твердого тела -2011. - Т. 53. - В. 11. - С. 2246-2250

113. Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник, в 2-х томах. Под ред. М.А. Шлугера. - М.: Машиностроение, 1985 - т. 1 240 е., т. 2 248 с.

114. Г.К. Буркат, В.Ю. Долматов Ультрадисперсные алмазы в гальванотехнике // Физика твердого тела - 2004. - Т. 46. - В. 4. - С. 685-692.

115. Лунг Бернгард, Г.К. Буркат, В.Ю. Долматов, В.Ю. Сабурбаев Способ получения композиционных покрытий на основе цинка // Патент Российской Федерации №2169798 опубликован 27.06.2001

116. Лунг Бернгард, Г.К. Буркат, В.Ю. Долматов, В.Ю. Сабурбаев Способ получения композиционных покрытий на основе золота // Патент Российской Федерации №2191227 опубликован 20.10.2002

117. К.Ф. Ильиных, В.Н. Беляев, A.C. Жарков, A.B. Лобунец, И.С. Ларионова Влияние ультрадисперсных алмазов на структуру и свойства никелевых электрохимических покрытий // Ползуновский вестник - 2012. -№ 1/1. - С. 109-112.

118. B.C. Бондарь, А.П. Пузырь Наноалмазы для биологических исследований // Физика твердого тела - 2004. - Т. 46. - В. 4. - С. 698-701.

119. А.П. Пузырь, C.B. Тарских, И.С. Ларионова, Г.В. Макарская, B.C. Бондарь, Г.А. Чиганова, П.Я. Детков. Повреждающее действие детонационных алмазов на клетки белой и красной крови человека in vitro // ДАН - 2002. - Т. 385. - № 4. - С. 561-564.

120. B.C. Бондарь, А.П. Пузырь Применение частиц наноалмаза для экспресс выделения рекомбинантного апообелина из Escherichia coli // ДАН.

- 2000. - Т. 373. - №2. - С. 251-253.

121. А.П. Пузырь, B.C. Боднарь, П.И. Белобров, A.A. Букаемский Получение комплекса наноалмаз-белок-5-оксид алюминия // ДАН - 2000. -Т. 373.-№3.-С. 408-410.

122. К. Hanada , К. Yamamoto, T. Taguchi, Е. Osawa, M. Inakuma, V. Livramento, J.B. Correia, N. Shohoji Further studies on copper nanocomposite with dispersed single-digit-nanodiamond particles Diamond & Related Materials

- 2007 - V. 16. - pp. 2054- 2057.

123. П.А. Витязь, B.T. Сенють Компактирование наноалмазов детонационного синтеза и свойства композиционных и

поликристаллических материалов на их основе // Физика твердого тела -2004. - Т. 46. - В. 4. - С. 743-745.

124. М.Б. Гусев, В.Г. Бабаев, В.В. Хвостов, З.Х. Валлиулова Исследования ультрадисперсных алмазных паст // Изв. РАН. Сер. Физ. - 1994. - Т. 58. - № 1.-С. 191-194.

125. S. Osswald, G. Yuchin, V. Mochalin and an. Control of sp2/sp3 Carbon Ratio and Surface Chemistry of Nanodiamond Povders by Selective Oxidation in Air // J. AM. CHEM. SOC. - 2006. - V. 128. - pp. 11635-11642.

126. В.А. Плотников, Б.Ф. Демьянов, C.B. Макаров, А.Г. Черков Атомная структура нанокристаллов детонационного алмаза // Фундаментальные проблемы современного материаловедения - 2012. - № 4. - С. 521-526.

127. Смитлз К.Дж. Металлы. Справочное издание.- М: Металлургия.-1980.-447с.

128. В.Г. Вине, А.П. Елисеев Влияние отжига при высоких давлениях и температурах на дефектно - примесную структуру природных алмазов. // Перспективные материалы - 2010. - № 1. - С.49-58.

129. Ю.Л. Орлов Минералогия алмаза. Изд. 2-е. М.: Наука, 1984

130. Л.М. Утевский Дифракционная электронная микроскопия в металловедении М: Металлургия.- 1973.- 584с.

131. Хирт Дж., Лоте И. Теория дислокаций. М.: Атомиздат, 1972, 600 с.

132. А. Гинье Рентгенография кристаллов. Теория и практика. М. Государственное издательство физико-математичской литературы, 1961, с 604

133. А.Ю. Неверовская, А.П. Возняковский, В.Ю. Долматов Структура дисперсионной среды и седиментационная устойчивость суспензий наноалмазов детонационного синтеза // Физика твердого тела - 2004. - Т. 46. - № 4. - С. 646-648.

134. Ч. Киттель Введение в физику твердого тела М.: Наука, 1978. - 791 с.

135. И.В. Никольская, A.A. Путятин, Я.А. Калашников Синтез алмазов в присутствии интерметаллических соединений // Алмазы и сверхтвердые материалы - 1983. - № 10. - С. 2-4.

136. C.B. Кидалов, Ф.М. Шахов, В.М. Давиденко, В.А. Яшин, И.Е. Богомазов, А.Я. Вуль Влияние углеродных материалов на фазовый переход графит - алмаз при высоких давлениях и температурах // Физика твердого тела - 2008. - Т. 50. - В. 5. - С. 940-944.

137. C.B. Кидалов, Ф.М. Шахов, В.М. Давиденко , В.А. Яшин, И.Е. Богомазов, А.Я. Вуль Статический синтез микроалмазов из шихты, содержащей наноалмаз // Письма в ЖТФ - 2008. - Т. 34. - В. 15. - С. 16-21.

138. И.И. Саенко, Ю.С. Виргильев Способ синтеза игольчатых и удлиненных алмазов // Патент Российской Федерации №2318588 опубликован 10.03.2008.

139. В.А. Плотников, Б.Ф. Демьянов, C.B. Макаров Влияние синтеза интерметаллических соединений на процессы роста и консолидации нанокристаллов детонационного алмаза // Письма в ЖТФ - 2009. - Т. 35. -В. 20.-С. 10-18.

140. В.А. Плотников, C.B. Макаров, Д.Г. Богданов Способ селективной очистки детонационного наноалмаза // Патент Российской федерации №2463249 опубликован 10.10.2012

141. М.Г. Куцев, В.А. Плотников, C.B. Макаров Способ выделения и очистки дезоксирибонуклеиновых кислот // Патент Российской Федерации №2400537 опубликован 27.09.2010