Термическая стабильность пассивированных компактов из пирофорных нанодисперсных порошков железа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Из пирофорного нанодисперсного порошка железа в перчаточном боксе в атмосфере аргона изготовляли компактные образцы диаметрами 3 и 5 мм, которые помещали в бюксы с притертой крышкой. Порошок железа получали химико-металлургическим методом. Средний размер наночастиц порошка составлял 85 нм. Установлено, что в процессе нахождения бюксов с образцами на воздухе происходила пассивация образцов с сохранением их высокой химической активности, так как при инициировании реакции окисления высокотемпературным источником по образцу запускалась волна горения со скоростью порядка 0.25 мм / с. Выдержка пассивированных образцов диаметром 5 мм в течение 60 мин при температуре 110 °С не привела к изменению фазового состава образца. Выдержка при температуре 180 °С в течение 30 мин привела к изменению цвета образца и его окислению. Эксперименты с пассивированными образцами диаметром 3 мм показали, что в условиях программируемого нагрева воспламенение образцов происходит при температуре около 100 °С Проведенные исследования позволяют говорить о термостабильности полученных компактных образцов из нанопорошка железа при температуре ниже 100 °С, когда не требуется каких-либо особых температурных условий для их безопасного хранения и транспортировки.

Об авторах

М. И. Алымов

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова
Российской академии наук

Email: alymov@ism.ac.ru
Россия, Черноголовка

Б. С. Сеплярский

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова
Российской академии наук

Email: alymov@ism.ac.ru
Россия, Черноголовка

Р. А. Кочетков

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова
Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: alymov@ism.ac.ru
Россия, Черноголовка

Список литературы

  1. Bouillard J., Vignes A., Dufaud O., Perrin L., Thomas D. // J. Hazard. Mater. 2010. V. 181. № 1–3. P. 873; https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.05.094
  2. Pivkina A., Ulyanova P., Frolov Y., Zavyalov S., Schoonman J. // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. 2004. V. 29. № 1. P. 39; https://doi.org/10.1002/prep.200400025
  3. Bhushan B. Springer Handbook of Nanotechnology. 4th ed. Berlin: Springer-Verlag Heidelberg, 2017; https://doi.org/10.1007/978-3-662-54357-3
  4. Crane R.A., Scott T. // J. Hazard. Mater. 2012. V. 211. P. 112; https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2011.11.073
  5. Huber D.L. // Small. 2005. V. 1. P. 482; https://doi.org/10.1002/smll.200500006
  6. Hosokawa M., Nogi K., Naito M., Yokoyama T. Nanoparticle technology handbook. Elsevier, 2007.
  7. Rubtsov N.M., Seplyarskii B.S., Alymov M.I. Ignition and wave processes in combustion of solids. Springer Intern. Publ., 2017.
  8. Flannery M., Desai T.G., Matsoukas T., Lotfizadeh S., Oehlschlaeger M.A. // J. Nanomater. 2008. V. 2015. P. 185; https://doi.org/10.1155/2015/682153
  9. Meziani M.J., Bunker C.E., Lu F. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2009. V. 1. № 3. P. 703; https://doi.org/10.1021/am800209m
  10. Nagarajan R., Hatton T.A. Nanoparticles: Synthesis, Stabilization, Passivation, and Functionalization. ACS Sympos. Ser.; Washington, DC: Amer. Chem. Soc., 2008.
  11. Громов А.А., Строкова Ю.И., Дитц А.А. // Хим. физика. 2010. Т. 29. № 2. С. 77.
  12. Young-Soon Kwon, Gromov A.A., Strokova J.I. // Appl. Surf. Sci. 2007. V. 253. P. 5558; https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2006.12.124
  13. Gromov A.A., Förter-Barth U., Teipel U. // Powder Technol. 2006. V. 164. P. 111; https://doi.org/10.1016/j.powtec.2006.03.003
  14. Alymov M.I., Rubtsov N.M., Seplyarskii B.S., Zelensky V.A., Ankudinov A.B. // Mendeleev Commun. 2016. V. 26. P. 452; https://doi.org/10.1016/j.mencom.2016.09.030
  15. Алымов М.И., Рубцов Н.М., Сеплярский Б.С., Зеленский В.А., Анкудинов А.Б. // Неорган. материалы. 2017. № 9. С. 929.
  16. Alymov M.I., Rubtsov N.M., Seplyarskii B.S., Zelensky V.A., Ankudinov A.B. // Mendeleev Commun. 2017. V. 27. P. 482;https://doi.org/10.1016/j.mencom.2017.09.017
  17. Alymov M.I., Rubtsov N.M., Seplyarskii B.S. et al. // Mendeleev Commun. 2017. V. 27. P. 631;https://doi.org/10.1016/j.mencom.2017.11.032
  18. Dong S., Cheng H., Yang H., Hou P., Zou G. // J. Phys.: Condens. Matter. 2002. V. 14. P. 11023; https://doi.org/10.1088/0953-8984/14/44/421
  19. Hunt E.M., Pantoya M.L. // J. Appl. Phys. 2005. V. 98. 034 909; https://doi.org/10.1063/1.1990265
  20. Saceleanu F., Idir M., Chaumeix N., Wen J.Z. // Front. Chem. 2018. V. 6; https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00465
  21. Моногаров Г.А., Мееров Д.Б., Фролов Ю.В., Пивкина А.Н. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 8. С. 40; https://doi.org/10.1134/S0207401X19080119
  22. Gromov A.A., Teipel U. Metal Nanopowders: Production, Characterization, and Energetic Applications. N.Y.: John Wiley & Sons, 2014; https://doi.org/10.1002/9783527680696
  23. Васильев А.А., Дзидзигури Э.Л., Ефимов М.Н. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 6. С. 18; https://doi.org/10.31857/S0207401X21060157
  24. Алымов М.И., Сеплярский Б.С., Вадченко С.Г. и др. // Письма о материалах. 2021. Т. 11. № 1. С. 39; https://doi.org/10.22226/2410-3535-2021-1-39-44
  25. Алымов М.И., Сеплярский Б.С., Вадченко С.Г. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 4. С. 85; https://doi.org/10.31857/S0207401X21040026
  26. Алымов М.И., Сеплярский Б.С., Вадченко С.Г. и др. // Физика горения и взрыва. 2021. Т. 57. № 1. С. 79; https://doi.org/10.15372/FGV20210307

© М.И. Алымов, Б.С. Сеплярский, Р.А. Кочетков, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах