Введение
1. Модифицирование и характеризация углеродных материалов 14
1.1. Структура и свойства углеродных материалов и композитов 14
1.2. Ионно-лучевое модифицирование углеродных материалов 25
1.2.1. Физические явления при ионной бомбардировке твердых тел 25
1.2.2. Ионно-индуцированные изменения структуры и свойств алмазов 25
1.2.3. Модифицирование графитоподобных материалов при высоких дозах ионного облучения. 37
1.3. Химическое модифицирование и характеризация углеродных материалов 40
1.4. Спектроскопия комбинационного рассеяния света (КРС) углеродными материалами 45
Выводы по главе 1 63
2. Оборудование и методы исследования 65
2.1. Оборудование и методика высокодозового ионного облучения материалов 65
2.1.1. Масс-монохроматор и экспериментальная камера ионного облучения мишеней 65
2.1.2. Мониторинг ионного облучения 69
2.1.3. Методы моделирования взаимодействия ионов с поверхностью 70
2.1.4. Уровень первичных радиационных повреждений при высокодозовом облучении 70
2.2. Химическое осаждение из газовой фазы 71
2.3. Спектроскопия резерфордовского обратного рассеяния 74
2.3. Спектроскопия КРС 75
2.4. Спектрофотометрические исследования 76
2.5. Методы исследования морфологии 76
2.6. Измерения слоевого и удельного электрического сопротивления 76
2.7. Дифракционные методы исследования 77
2.8. Термоанализ 77
Выводы по главе 2 79
3. Ионно-индуцированные изменения структуры и свойств алмазов при высокодозовом облучении 80
3.1. Оптические и электрические свойства синтетического монокристалла алмаза при высокодозовом ионном облучении 80
3.1.1. Постановка эксперимента 80
3.2.1. Полученные результаты и обсуждение 81
3.2. Закономерности графитизации поликристаллического алмаза при высокодозовом облучении ионами инертных газов 95
3.2.1. Постановка эксперимента 96
3.2.2. Моделирование профиля первичных радиационных нарушений 98
3.2.3. Полученные результаты и обсуждение 100
3.3. Структура и механизмы проводимости ионно-индуцированного слоя 105
3.3.1. Постановка эксперимента 105
3.3.2. Полученные результаты и обсуждение 106
Выводы к главе 3 113
4. Модифицирование и исследование углеродных и композиционных материалов на основе углерода с использованием спектроскопии комбинационного рассеяния света 118
4.1. Высокодозовое ионно-лучевое модифицирование поверхности стекло углерода 118
4.2. Исследования процессов модифицирования структуры углеродного волокна 127
4.2.1. Графитизация углеродного волокна на основе ПАН-волокна 127
4.2.2. Ионно-лучевое модифицирование углеродного волокна на основе ПАН-волокна 130
4.3. Диагностика углеродных материалов методом синхронного термического анализа и КРС 134
4.4. Характеризация и применение графеновых материалов и композиционных гибридных материалов на их основе 144
4.4.1. Химическое модифицирование углеродных материалов 144
4.4.2. Характеризация материалов на основе графена 148
4.4.3. Характеризация композиционных гибридных материалов 150
4.4.4. Применение полимерного композиционного материала графен- КМЦ в качестве пленочного насыщающего поглотителя 153
4.5. Графеновые аэрогели 159
4.6.1. Постановка эксперимента 159
4.6.2. Полученные результаты и обсуждение 160
Выводы по главе 4 163
Заключение 166
Список литературы 169
Приложение 1 192
Приложение 2 193
