Термическая стабильность пассивированных компактов из пирофорных нанодисперсных порошков железа
- Авторы: Алымов М.И.1, Сеплярский Б.С.1, Кочетков Р.А.1
-
Учреждения:
- Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук
- Выпуск: Том 42, № 8 (2023)
- Страницы: 87-94
- Раздел: ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА НАНОМАТЕРИАЛОВ
- URL: https://journals.rcsi.science/0207-401X/article/view/139963
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0207401X23080022
- EDN: https://elibrary.ru/HXXUMP
- ID: 139963
Цитировать
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.
Ключевые слова
Об авторах
М. И. Алымов
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. МержановаРоссийской академии наук
Email: alymov@ism.ac.ru
Россия, Черноголовка
Б. С. Сеплярский
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. МержановаРоссийской академии наук
Email: alymov@ism.ac.ru
Россия, Черноголовка
Р. А. Кочетков
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. МержановаРоссийской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: alymov@ism.ac.ru
Россия, Черноголовка
Список литературы
- 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
- 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
- Bhushan B. Springer Handbook of Nanotechnology. 4th ed. Berlin: Springer-Verlag Heidelberg, 2017; https://doi.org/10.1007/978-3-662-54357-3
- Crane R.A., Scott T. // J. Hazard. Mater. 2012. V. 211. P. 112; https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2011.11.073
- Huber D.L. // Small. 2005. V. 1. P. 482; https://doi.org/10.1002/smll.200500006
- Hosokawa M., Nogi K., Naito M., Yokoyama T. Nanoparticle technology handbook. Elsevier, 2007.
- Rubtsov N.M., Seplyarskii B.S., Alymov M.I. Ignition and wave processes in combustion of solids. Springer Intern. Publ., 2017.
- 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
- 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
- Nagarajan R., Hatton T.A. Nanoparticles: Synthesis, Stabilization, Passivation, and Functionalization. ACS Sympos. Ser.; Washington, DC: Amer. Chem. Soc., 2008.
- Громов А.А., Строкова Ю.И., Дитц А.А. // Хим. физика. 2010. Т. 29. № 2. С. 77.
- 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
- 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
- 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
- Алымов М.И., Рубцов Н.М., Сеплярский Б.С., Зеленский В.А., Анкудинов А.Б. // Неорган. материалы. 2017. № 9. С. 929.
- 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
- 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
- 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
- Hunt E.M., Pantoya M.L. // J. Appl. Phys. 2005. V. 98. 034 909; https://doi.org/10.1063/1.1990265
- Saceleanu F., Idir M., Chaumeix N., Wen J.Z. // Front. Chem. 2018. V. 6; https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00465
- 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
- Gromov A.A., Teipel U. Metal Nanopowders: Production, Characterization, and Energetic Applications. N.Y.: John Wiley & Sons, 2014; https://doi.org/10.1002/9783527680696
- 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
- 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
- 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
- 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