Рассматриваются вопросы изучения свойств наноалмазов детонационного синтеза — страница 15

  • Просмотров 1761
  • Скачиваний 6
  • Размер файла 1636
    Кб

произведенные для алмазного кластера из 30 атомов, показали, что возможна структура с одним внедренным атомом углерода в центре связи или на плоскости (100), которая будет проявляться в спектре ЭПР [48]. Взрывные алмазы содержат углерод в количестве от 87 до 92%, водород 0,5...1,5%, азот от 0,1 до 2,5%, кислород – остальное [49]. Наличие кислорода подтверждается составом десорбируемых газов – процесс нагревания до температуры 1173 K сопровождается

выделением оксидов углерода, воды и водорода и суммарной потерей 5...8% массы образца. О сложном составе ДНА свидетельствует состав газов, выделяющихся при его термодесорбции: в диапазоне 673...973 K выделялись H2, H2O, CO, CO2, CH4, C2H6, а свыше 973 K – только Н2 и СО [50]. Причем для водорода имеется два состояния – одно с энергией активации процесса десорбции 24,7 кДж/моль (физически адсорбированный), а второе – с энергией активации +112 кДж/моль

(химически связанный). Водород из ДНА выделяется при 800...1500 K [51]. В последующем [52], при анализе состава термодесорбируемых ДНА газов, водород не был обнаружен. В продуктах десорбции были обнаружены только азот, диоксид углерода и метан. Состав газов, приписываемый в работе [22] ультрадисперсному алмазу, совпадает с составом газов для первичных конденсированных продуктов детонации ВВ (ДУ). Следует отметить, что, возможно, состояние

выделяемого водорода зависит от условий проведения эксперимента. При масс-спектроскопическом определении образец ДНА кратковременно выдерживается при очень низком давлении (несколько Па), при хроматографическом методе определения образец выдерживается 2 часа при давлении 103 Па, чего оказывается достаточно для взаимодействия первично выделившегося водорода с углеродом алмаза и выделением метана. Исследования элементного

состава ДНА, проведенные в ФГУП ФНПЦ «Алтай», показали [53, 54], что в его состав входят кроме углерода, азот, водород и кислород (содержание элементов, масс.%): углерод 75...90; водород 0,6…1,5; азот 1,0...4,5; кислород – остальное). результаты [54]: исходный ДУ можно охарактеризовать условной брутто-формулой С100Н5,3N2,8O4,1, а ДНА – С100Н23,7N2,4O22,9. Если допустить, что атом углерода связан только с одним гетероатомом (водородом, кислородом или азотом), то

таких атомов углерода в ДНА около 50%. Это суммарная характеристика, и предполагается, что ядро алмазного кластера имеет состав, более обогащенный углеродом, а периферия алмазного кластера – иной, с повышенным содержанием кислорода и азота [54, 55]. Согласно расчётам частица ДНА размером 4 нм содержит 1,2.104 атомов углерода, из которых примерно 25% являются поверхностными. В этом случае, если предположить, что внутри будут только атомы