УПРАВЛЕНИЕ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТЬЮ НИТЕВИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ МОДЕЛИРОВАНИЕМ ИХ ДИСЛОКАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 7
1.1. Некоторые физико-химические свойства азида серебра 7
1.2. Дефектная структура азида серебра 11
1.3. Твердофазное разложение азида серебра 16
1.4. Факторы, влияющие на реакционную способность НК 18
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 21
2.1. Синтез и выращивание нитевидных кристаллов азида серебра 21
2.2. Выращивание кристаллов в электрическом поле 23
2.3. Приготовление образцов для исследования твердофазного разложения 25
2.4. Методика исследования и управления дислокационной структурой 27
2.5. Методика исследования взрывного разложения 29
2.6. Методика исследования твердофазного разложения НК азида серебра в электрическом поле 30
2.7. Статистическая обработка результатов исследований 31
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. 35
3.1. Особенности НК азида серебра, выращенных в электрическом поле 35
3.2. Исследование роли дислокационной структуры в электрополевом разложении НК азида серебра 36
3.3. Взрывная чувствительность НК азида серебра в электрическом поле 39
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 42
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 43

Весь текст будет доступен после покупки

Азиды достаточно просты согласно их химическому составу и структуре [1]. Сходство с галогенидам металлов выделяет допустимость рассмотреть неорганические азиды в целях моделирования быстрых реакций в твердых телах для создания теории подобных реакций [1, 2]. В первую очередь кристаллы азида серебра являются крайне восприимчивым к внешним воздействиям материалом с высокой инициирующей способностью, что и обуславливает их практическую значимость использования в качестве чувствительных взрывчатых материалов [1]. Азиды тяжелых металлов (АТМ), представленные в варианте нитевидных кристаллов (НК) азида серебра - объектов данной работы, являются чаще всего модельными объектами, помогающими в изучении твердофазного разложения термодинамически лабильных веществ [1].
АТМ – неустойчивые соединения, имеющие значительную энергонасыщенность, распад в которых происходит в следствии внешнего энергетического влияния. Факторами, инициирующими реакции разложения азидов металлов, в том числе, могут являться условия транспортировки, использования и хранения АТМ. Принимая это во внимание, перед нами возникает потребность в решении проблемы управления реакционной способностью этих материалов, в особенности - возможности нахождения способов управления их взрывной чувствительностью [3].
В отличие от кристаллов выращенных в электрическом поле, обычные кристаллы имеют в своей структуре дефекты, в том числе и дислокации. На поверхности образца на участке выхода краевой дислокации образуется «вакансионный кластер», являющийся первопричиной возникновения ямок в процессе травления кристаллов. Из-за рыхлой структуры, вследствие окружающих механических напряжений, в этом месте реакции проходят быстрее [4, 5].

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Некоторые физико-химические свойства азида серебра

Азид серебра (AgN3) – вещество, состоящий из катиона серебра и кислотного остатка азотистоводородной кислоты (рис. 1).



Являются классической моделью для изучения твердофазного разложения термодинамически неуравновешенных веществ. Расчёт структуры методом молекулярных орбиталей выявил, что молекулы азота в анионе размещаются почти линейно [1]. В остатке азотистоводородной кислоты три атома азота поочередно сопряжены между собой (делокализация электронной плотности между ними). Из-за большой плотности электронов у одного из атомов азота соединение становится чувствительным даже к незначительным энергетическим воздействиям. Например, становится восприимчивым к свету (и ионизирующим излучениям), к электрическому и магнитному полям, к изменению температурного режима, к механическому напряжению и др. Такие свойства вещества позволяют отнести азиды к классу инициирующих взрывчатых веществ. Азиды способны подвергаться как к взрывному, так и к медленному разложению [6].
Стандартная теплота образования азида серебра = 66,8 ккал/моль, плотность кристалла равна 4,81 г/см3. В присутствии нагрева детонирует незначительно выше температуры плавления (приблизительно 250 ? 3500С). Температура взрыва AgN3 – примерно 2970 С. Теплота разложения до металлов у азида серебра 74 ккал/моль [7].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Energetic Materials. Physics and chemistry of inorganic azides. / Ed. by Fair H.D., Walker B.F. - New York: Plenum Press, 1977. - Vol. 1. - 503 p.
2. Химическая энциклопедия / Под ред. И.Л. Кнунянца. - М.: Изд. Советская энциклопедия, 1988. - Т. 1. - С. 623.
3. Зайцева, С.А. Взрывная чувствительность кристаллов азида серебра в электрическом поле / С.А. Зайцева, С.В. Воронина, А.А. Иванчукова // Сборник трудов VII Всероссийской научно-практической конференции для студентов и учащейся молодежи. В 2-х томах. Том 2 / Юргинский технологический институт. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2016. - С. 157-159.
4. Захаров, В.Ю. Физико-химические процессы в азидах тяжелых металлов и дислокационная структура / В.Ю. Захаров, Е.Г. Газенаур, А.И. Гасанов, В.И. Крашенинин, В.И. Якунина // Известия ВУЗов. Физика. 2002. – №6. – С. 17-21.
5. Иванов, Ф.И. Дислокационная структура и некоторые физико-химические свойства нитевидных кристаллов азидов тяжелых металлов. / Ф.И. Иванов, М.А. Лукин, Г.В. Назарова // Матер. 3. Всесоюзная конференция "Нитевидные кристаллы для новой техники". – Воронеж. – 1979. – С. 181-184.
6. Крашенинин, В.И. Управление процессом медленного разложения в азидах серебра и свинца электрическим и магнитным полями: дис. д-р. ф.-м. наук физ. химия наук: 02.00.04. - Кемерово, 1999. - 234 с.
7. Гиббс, Дж. Термодинамические работы / Дж. Гиббс // М. – Л.: Гостехиздат. – 1950. – 492 с.2.
8. Muller, U. Strukturchmie der azide / U. Muller // Z. Anorg. Allg. Chem. – 1972. – V. 392, N.2. – P.97-192.
9. Захаров, Ю.А. Энергетика и природа энергетических зон азида серебра. / Ю.А. Захаров, Л.В. Колесников, А.Е Черкашин // Изв. АН СССР. Серия неорганические материалы. - 1979. - Т.14. - №7. - С. 1283-1288.
10. Гордиенко, А.Б. Энергетическая зонная структура азида серебра. / А.Б. Гордиенко, Ю.Н. Журавлев, А.С. Поплавной // Известия вузов. Физика. – 1992. - № 2. - С. 38-43.

Весь текст будет доступен после покупки