Введение
Глава 1. Литературный обзор 10
1.1. Феноменология и классификация ЭВП 10
1.2. Физические модели ЭВП 14
1.3. Образование нанопорошков при ЭВП , 16
1.3.1. Электровзрыв в инертной атмосфере 17
1.3.2. Электровзрыв в активной атмосфере 22
1.4. Исследование основных этапов эволюции системы при ЭВП 35
1.4.1. Образование паро-капельного облака 35
1.4.2. Механизмы образования частиц 41
1.4.3. Образование и рост фрактальных структур 45
Глава 2. Методики экспериментов 49
2.1. Получение нанопорошков 49
2.2. Анализ полученных нанопорошков 52
2.2.1. Анализ на металлический алюминий 52
2.2.2. Анализ на содержание A1N 53
2.2.3. Анализ нанопорошков Си 53
2.2.4. Анализ нанопорошков методом РФЭС 54
2.2.5. Просвечивающая электронная микроскопия 55
2.2.6. Электронная микроскопия высокого разрешения 55
2.2.7. Седиментационный анализ образцов.. 55
2.2.8. Расчет фрактальной размерности 57
Глава 3. Результаты эксперимента 59
3.1. Исследование продуктов ЭВП А1 в активных газах 59
3.1.1. ЭВП алюминия в кислородсодержащей атмосфере 59
3.1.2. ЭВП алюминия в азоте 61
3.1.3. ЭВП алюминия в аммиаке 65
3.1.4. ЭВП алюминия в смеси i-CgHjg+Ar 65
3.1.5. Форма частиц и дисперсный состав нанопорошков А1203, A1N и Al(i-C8H,8+Ar) 66
3.1.6. Качественная картина влияния активного газа на агрегированность и структуру нанопорошков, полученных при ЭВП А1 в различных системах 68
3.1.7. Количественное исследование степени агрегации и агломерации нанопорошков, полученных в различных атмосферах 72
3.2. Исследование продуктов ЭВП Си в активных газах 72
3.2.1. Исследование влияния активного газа на химический состав образующихся нанопорошков 72
3.2.2. Исследование влияния активного газа на форму частиц и дисперсный состав образующихся нанопорошков Си 78
3.2.3. Качественная картина влияния активного газа на агрегированность и структуру нанопорошков, полученных при ЭВП Си в различных системах 82
3.2.4. Количественное исследование степени агрегации и агломерации нанопорошков Си, полученных в различных атмосферах 82
3.3. Исследование строения частиц 85
3.3.1. Строение частиц Си и А1, полученных в инертной атмосфере 85
3.3.2. Исследование строения частиц A1N, полученных в атмосфере N2 88
3.4. Исследование активности нанопорошков, полученных ЭВП Си и А1
в различных атмосферах 88
3.4.1. Исследование активности нанопорошка A1N 88
3.4.2. Исследование активности нанопорошков Си, полученных в различных атмосферах 88
3.5. Исследование влияния охлаждения аэрозоля на свойства нанопорошков 90
3.5.1. Охлаждение аэрозоля А1(Аг) 90
3.5.2. Охлаждение аэрозоля Си(С02) 92
Глава 4. Обсуждение результатов: физико-химические закономерности ЭВП металлов в активных газах 94
4.1. Термодинамические аспекты ЭВП в активных газах 94
4.1.1. Простейший метод оценки химических реакций 94
4.1.2. Детальный анализ взаимодействия продуктов взрыва с окружающим газом 98
4.2. Анализ кинетики ЭВП в активных газах : 113
4.2.1. Оценка диапазона температур в зоне химической реакции 114
4.2.2. Кинетика и стехиометрия взаимодействия алюминия с активными газами 119
4.2.3. Влияние инертного газа на выход химической реакции 128
4.3. Формирование наночастиц при ЭВП 130
4.3.1. Механизм формирования наночастиц при ЭВП в инертной атмосфере 131
4.3.2. Механизм формирования наночастиц при ЭВП в активной атмосфере 133
4.4. Процессы агрегации и агломерации в нанопорошках 138
4.5. Влияние охлаждения аэрозоля на свойства нанопорошков 142
Выводы 144
Список литературы
