СОДЕРЖАНИЕ
Содержание ...................................................................................................................... 2
Перечень сокращений и обозначений ........................................................................... 5
Введение ........................................................................................................................... 6
Глава 1. Литературный обзор ....................................................................................... 11
1.1 Энергетические материалы ............................................................................ 11
1.1.1 Связь макромасштабных функциональных характеристик ЭМ с
микромасштабными свойствами их частиц ...............................................12
1.1.2 Основные инструментальные методы исследования частиц ЭМ ... 13
1.2 Атомно-силовая микроскопия: общие принципы и основные методы ..... 15
1.3 Современное состояние исследований ЭМ методами АСМ ...................... 17
1.3.1 Подготовка образцов ........................................................................... 17
1.3.2 Морфология и структура ..................................................................... 18
1.3.3 Силы адгезии ........................................................................................ 20
1.3.4 Реакция отдельных кристаллов на механическое воздействие ....... 22
1.3.5 Кристаллизация .................................................................................... 23
1.3.6 Испарение и сублимация ..................................................................... 24
1.3.7 Динамика фазовых переходов ............................................................ 25
1.4 Заключение к Главе 1...................................................................................... 27
Глава 2. Экспериментальная часть .............................................................................. 29
2.1 Получение и подготовка образцов ЭМ для АСМ-исследования ............... 29
2.1.1 Монокристаллы .................................................................................... 29
2.1.1 Микрочастицы ТЭН на подложке ...................................................... 29
2.1.2 Частицы октогена с полимерным покрытием ................................... 31
2.2 Определение микромасштабных свойств образцов методами АСМ ........ 31
2.2.1 Сканирование в полуконтактном режиме ......................................... 32
2.2.2 Силовая спектроскопия ....................................................................... 33
2.2.3 Кельвин-зондовая силовая микроскопия .......................................... 34
2.2.4 Тепловое воздействие .......................................................................... 34
3
2.2.5 Механическое воздействие ................................................................. 37
2.3 Определение макромасштабных свойств образцов ..................................... 38
2.3.1 Химический состав частиц с полимерным покрытием .................... 38
2.3.2 Скорость свободного истечения порошка через отверстие ............ 39
2.3.3 Чувствительность к механическим воздействиям ............................ 40
2.4 Заключение к Главе 2...................................................................................... 42
Глава 3. Исследование сублимации микрочастиц ТЭН ............................................ 43
3.1 Исходная морфология подложек и микрочастиц ........................................ 43
3.2 Морфологические изменения при нагревании ............................................ 46
3.2.1 Процесс, сопутствующий сублимации .............................................. 46
3.2.2 Условия получения корректной оценки энтальпии сублимации
методом АСМ ................................................................................................49
3.3 Заключение к Главе 3...................................................................................... 52
Глава 4. Механическое воздействие на кристаллы ЭМ ............................................ 53
4.1 Исходная морфология поверхности кристаллов ......................................... 53
4.2 Микромасштабное механическое воздействие ............................................ 54
4.2.1 Сканирование в полуконтактном режиме ......................................... 54
4.2.2 Индентирование и литография ........................................................... 56
4.3 Макромасштабное механическое воздействие ............................................ 59
4.4 Заключение к Главе 4...................................................................................... 60
Глава 5. Микро- и макромасштабные свойства частиц октогена с полимерным
покрытием ..................................................................................................................... 62
5.1 Микроструктура поверхности ....................................................................... 62
5.1.1 Химический состав .............................................................................. 62
5.1.2 Морфология .......................................................................................... 63
5.1.3 Локальная сила адгезии ....................................................................... 65
5.1.4 Оценка однородности покрытия ........................................................ 66
5.2 Сыпучесть ........................................................................................................ 69
5.3 Чувствительность к механическим воздействиям ....................................... 71
5.4 Заключение к Главе 5...................................................................................... 74
4
Основные результаты и выводы .................................................................................. 76
Список литературы ....................................................................................................... 77
