В работе представлен новый подход к количественной оценке степени морфологической гетерогенности полимерных материалов, основанный на анализе наблюдаемых при плоском вращении экспериментальных образцов изменений средних значений, среднеквадратичных отклонений и средних коэффициентов вариации яркостей пикселей изображений, формируемых средствами сканирующей электронной микроскопии (СЭМ).
{"title":"ВАРИАЦИОННО-РОТАЦИОННАЯ АНИЗОТРОПИЯ КАК НОВЫЙ ПОДХОД К КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКЕ СТЕПЕНИ МОРФОЛОГИЧЕСКОЙ ГЕТЕРОГЕННОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ","authors":"F.A. Doronin, M.A. Savelev, I.P. Taranets, Yu.V. Rudyak, G.O. Rytikov, V.G. Nazarov","doi":"10.6060/rcj.2021654.2","DOIUrl":"https://doi.org/10.6060/rcj.2021654.2","url":null,"abstract":"В работе представлен новый подход к количественной оценке степени морфологической гетерогенности полимерных материалов, основанный на анализе наблюдаемых при плоском вращении экспериментальных образцов изменений средних значений, среднеквадратичных отклонений и средних коэффициентов вариации яркостей пикселей изображений, формируемых средствами сканирующей электронной микроскопии (СЭМ).","PeriodicalId":304460,"journal":{"name":"Российский химический журнал","volume":"44 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-09-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128629528","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
O.V. Semyonova, L.A. Delov, V. O. Skripachev, I.V. Surovceva
Окружающая среда характеризуется большим набором различных параметров, мониторинг которых, в том числе и диагностика, являются особенно важными для выявления техногенных и естественных опасных экстремальных ситуаций. В настоящее время существует множество методов изучения окружающей среды, включая дистанционный мониторинг. Его актуальность обосновывается необходимостью решения геологических, геофизических, метеорологических, гидрофизических и других задач. В данной работе окружающая среда рассматривается как ионизированная оболочка - ионосфера, где проходят высоты орбит космических аппаратов. Космические аппараты – это эффективные средства получения информации о состоянии ионосферы и, в отличие от наземных средств, обладают рядом преимуществ, например, глобальностью наблюдений. Исследование параметров ионосферы необходимо для решения различных прикладных задач. Одним из таких направлений является наблюдение за состоянием локальных областей ионосферы над тектоническими разломами в литосфере, что позволяет своевременно диагностировать повышенную сейсмическую опасность. В работе авторами получена оценка концентрации ионного состава ионосферы по данным четырех космических аппаратов, входящих в космическую систему DMSP, для периода подготовки землетрясений. Разработан алгоритм обработки данных, который реализован в вычислительной программе. В основе исследования лежат данные землетрясения в Японии на расстоянии 1000 км от эпицентра. Полученные результаты показали, что за сутки до катастроф сейсмической природы и в день землетрясения обнаруживается увеличение температуры электронов, плотности ионов кислорода и электронов. Поэтому, ионосферные эффекты, связанные с сейсмической активностью, определяют возможность реализации технологий дистанционного мониторинга при экстремальных ситуациях.
{"title":"ДИАГНОСТИКА ИОННОГО СОСТАВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СИТУАЦИЯХ","authors":"O.V. Semyonova, L.A. Delov, V. O. Skripachev, I.V. Surovceva","doi":"10.6060/rcj.2021654.6","DOIUrl":"https://doi.org/10.6060/rcj.2021654.6","url":null,"abstract":"Окружающая среда характеризуется большим набором различных параметров, мониторинг которых, в том числе и диагностика, являются особенно важными для выявления техногенных и естественных опасных экстремальных ситуаций. В настоящее время существует множество методов изучения окружающей среды, включая дистанционный мониторинг. Его актуальность обосновывается необходимостью решения геологических, геофизических, метеорологических, гидрофизических и других задач. В данной работе окружающая среда рассматривается как ионизированная оболочка - ионосфера, где проходят высоты орбит космических аппаратов. Космические аппараты – это эффективные средства получения информации о состоянии ионосферы и, в отличие от наземных средств, обладают рядом преимуществ, например, глобальностью наблюдений. Исследование параметров ионосферы необходимо для решения различных прикладных задач. Одним из таких направлений является наблюдение за состоянием локальных областей ионосферы над тектоническими разломами в литосфере, что позволяет своевременно диагностировать повышенную сейсмическую опасность. В работе авторами получена оценка концентрации ионного состава ионосферы по данным четырех космических аппаратов, входящих в космическую систему DMSP, для периода подготовки землетрясений. Разработан алгоритм обработки данных, который реализован в вычислительной программе. В основе исследования лежат данные землетрясения в Японии на расстоянии 1000 км от эпицентра. Полученные результаты показали, что за сутки до катастроф сейсмической природы и в день землетрясения обнаруживается увеличение температуры электронов, плотности ионов кислорода и электронов. Поэтому, ионосферные эффекты, связанные с сейсмической активностью, определяют возможность реализации технологий дистанционного мониторинга при экстремальных ситуациях.","PeriodicalId":304460,"journal":{"name":"Российский химический журнал","volume":"17 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-09-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"117010320","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
M.S. Shebanov, V. B. Ivanov, I.G. Kalinina, V.G. Bova, L.B. Shiyanova
В статье приводятся результаты повышения прочности единичных филаментов сополимерного пара-арамидного волокна при обработке волокна многослойными углеродными нанотрубками. Эксперименты проводились на промышленной установке акционерного общества «Термотекс». Использовались многослойные углеродные нанотрубки производства Уральского научно-исследовательского института композиционных материалов. Окисление проводилось смесью концентрированных азотной и серной кислот. После отмывки кислот приготавливалась водная суспензия с использованием ультразвукового излучения. Водная суспензия окисленных многослойных нанотрубок обладала достаточной устойчивостью для проведения технологических экспериментов на серийном промышленном оборудовании. Определены параметры распределения Вейбулла для массивов экспериментальных данных прочности филаментов исходного волокна и филаментов образца волокна, обработанного многослойными углеродными нанотрубками. С использованием полученных результатов по методу Kelly и Tyson рассчитаны предельные экстремальные значения прочности композитов, изготовленных из испытанных образцов волокон. Экстремальное значение для однонаправленного композиционного материала, изготовленного на основе исходного волокна, составило 5,699 ГПа, для композиционного материала на основе волокна, обработанного окисленными многослойными нанотрубками 6,270 ГПа. Увеличение составило 10,2 %. Полученные результаты показывают возможность увеличения прочностных свойств, как волокна, так и композиционного материала на его основе без существенной модернизации собственно дорогостоящей химической технологии пара-арамидного волокна, что подчёркивает технико-экономическую перспективность направления.
{"title":"УВЕЛИЧЕНИЕ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ОРГАНОПЛАСТИКОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ АРАМИДНОГО ВОЛОКНА МНОГОСЛОЙНЫМИ УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ","authors":"M.S. Shebanov, V. B. Ivanov, I.G. Kalinina, V.G. Bova, L.B. Shiyanova","doi":"10.6060/rcj.2021654.1","DOIUrl":"https://doi.org/10.6060/rcj.2021654.1","url":null,"abstract":"В статье приводятся результаты повышения прочности единичных филаментов сополимерного пара-арамидного волокна при обработке волокна многослойными углеродными нанотрубками. Эксперименты проводились на промышленной установке акционерного общества «Термотекс». Использовались многослойные углеродные нанотрубки производства Уральского научно-исследовательского института композиционных материалов. Окисление проводилось смесью концентрированных азотной и серной кислот. После отмывки кислот приготавливалась водная суспензия с использованием ультразвукового излучения. Водная суспензия окисленных многослойных нанотрубок обладала достаточной устойчивостью для проведения технологических экспериментов на серийном промышленном оборудовании. Определены параметры распределения Вейбулла для массивов экспериментальных данных прочности филаментов исходного волокна и филаментов образца волокна, обработанного многослойными углеродными нанотрубками. С использованием полученных результатов по методу Kelly и Tyson рассчитаны предельные экстремальные значения прочности композитов, изготовленных из испытанных образцов волокон. Экстремальное значение для однонаправленного композиционного материала, изготовленного на основе исходного волокна, составило 5,699 ГПа, для композиционного материала на основе волокна, обработанного окисленными многослойными нанотрубками 6,270 ГПа. Увеличение составило 10,2 %. Полученные результаты показывают возможность увеличения прочностных свойств, как волокна, так и композиционного материала на его основе без существенной модернизации собственно дорогостоящей химической технологии пара-арамидного волокна, что подчёркивает технико-экономическую перспективность направления.","PeriodicalId":304460,"journal":{"name":"Российский химический журнал","volume":"88 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-09-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132755108","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
V. O. Skripachev, I.V. Surovceva, Yu.A. Polushkovskij, D.N. Chigrin
В статье обоснована необходимость организации и ведения непрерывного глобального мониторинга радиоактивного загрязнения окружающей среды. Показаны отличительные особенности контактных и дистанционных способов наблюдения за изменениями в среде. Актуализированы разработки, внедрения эффективных методов дистанционного обнаружения и контроля радиоактивного загрязнения по диагностическим параметрам. Рассмотрены прямые и косвенные методы дистанционного мониторинга с учетом ионизирующего излучения. Проанализированы научные достижения в области спутникового мониторинга радиоактивного загрязнения окружающей среды. Предложена классификация перспективных методов мониторинга загрязнений с помощью технологических возможностей космических средств, включающая следующие методы: биоиндикационный, радиолокационные и СВЧ-радиометрия; методы регистрации флуоресценции в ультрафиолетовой области спектра, малых газовых составляющих, регистрации излучения нейтрального кластера и латентного тепла; обнаружение ионосферного отклика; метод «Поправка химического потенциала». Рассмотрены преимущества и недостатки спутниковой микроволновой СВЧ-радиометрии, а также особенности применения данного метода для решения тематических задач по запросам потребителей различных ведомств. Обращено особое внимание на развитие и совершенствование малоизученных возможностей СВЧ-радиометрии. Обоснована необходимость диагностики изменений в приземных слоях атмосферы при радиоактивном загрязнении посредством реализации технологии СВЧ-радиометрии. При этом рекомендовано учитывать возможности технических доработок приборов и осуществить коррекцию требований, предъявляемых к бортовому радиометру, комплексу приема и обработки целевой информации. Показана необходимость опережающего развития дистанционных методов с применением космических средств. Сделан вывод о целесообразности комплексирования разнородных методов, основанных на различных физических принципах, для повышения эффективности спутникового мониторинга радиоактивных загрязнений окружающей среды.
{"title":"АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СПУТНИКОВОГО МОНИТОРИНГА РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ","authors":"V. O. Skripachev, I.V. Surovceva, Yu.A. Polushkovskij, D.N. Chigrin","doi":"10.6060/rcj.2021654.4","DOIUrl":"https://doi.org/10.6060/rcj.2021654.4","url":null,"abstract":"В статье обоснована необходимость организации и ведения непрерывного глобального мониторинга радиоактивного загрязнения окружающей среды. Показаны отличительные особенности контактных и дистанционных способов наблюдения за изменениями в среде. Актуализированы разработки, внедрения эффективных методов дистанционного обнаружения и контроля радиоактивного загрязнения по диагностическим параметрам. Рассмотрены прямые и косвенные методы дистанционного мониторинга с учетом ионизирующего излучения. Проанализированы научные достижения в области спутникового мониторинга радиоактивного загрязнения окружающей среды. Предложена классификация перспективных методов мониторинга загрязнений с помощью технологических возможностей космических средств, включающая следующие методы: биоиндикационный, радиолокационные и СВЧ-радиометрия; методы регистрации флуоресценции в ультрафиолетовой области спектра, малых газовых составляющих, регистрации излучения нейтрального кластера и латентного тепла; обнаружение ионосферного отклика; метод «Поправка химического потенциала». Рассмотрены преимущества и недостатки спутниковой микроволновой СВЧ-радиометрии, а также особенности применения данного метода для решения тематических задач по запросам потребителей различных ведомств. Обращено особое внимание на развитие и совершенствование малоизученных возможностей СВЧ-радиометрии. Обоснована необходимость диагностики изменений в приземных слоях атмосферы при радиоактивном загрязнении посредством реализации технологии СВЧ-радиометрии. При этом рекомендовано учитывать возможности технических доработок приборов и осуществить коррекцию требований, предъявляемых к бортовому радиометру, комплексу приема и обработки целевой информации. Показана необходимость опережающего развития дистанционных методов с применением космических средств. Сделан вывод о целесообразности комплексирования разнородных методов, основанных на различных физических принципах, для повышения эффективности спутникового мониторинга радиоактивных загрязнений окружающей среды.","PeriodicalId":304460,"journal":{"name":"Российский химический журнал","volume":"3 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-09-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133290561","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Создание полимерных материалов, пригодных для длительного использования в условиях тропического и субтропического климата с воздействием микроорганизмов, возможно на основе различных подходов. Одним из наиболее перспективных является способ промышленно-ориентированной экологически безопасной газофазной модификации с использованием фторав качестве газа-модификатора. В работе представлены результаты сравнения микостойкости исходных и фторированных крупнотоннажных полимеров. В качестве количественной характеристики микостойкости рассматривалась доля площади поверхности образца, заселенной колонией микромицет.
{"title":"ВЛИЯНИЕ ФТОРИРОВАНИЯ НА МИКОСТОЙКОСТЬ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ","authors":"F.A. Doronin, Yu.V. Rudyak, G.O. Rytikov, M.A. Savelev, I.P. Taranets, V.G. Nazarov","doi":"10.6060/rcj.2021654.3","DOIUrl":"https://doi.org/10.6060/rcj.2021654.3","url":null,"abstract":"Создание полимерных материалов, пригодных для длительного использования в условиях тропического и субтропического климата с воздействием микроорганизмов, возможно на основе различных подходов. Одним из наиболее перспективных является способ промышленно-ориентированной экологически безопасной газофазной модификации с использованием фторав качестве газа-модификатора. В работе представлены результаты сравнения микостойкости исходных и фторированных крупнотоннажных полимеров. В качестве количественной характеристики микостойкости рассматривалась доля площади поверхности образца, заселенной колонией микромицет.","PeriodicalId":304460,"journal":{"name":"Российский химический журнал","volume":"173 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-09-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131504525","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
G.Yu. Goncharova, R.O. Stepanov, T.S. Razomasova, I. A. Korolev, D.O. Turalin, Yu.A. Kulagin, Yu.G. Parshikov
С освоением Арктических территорий особую актуальность приобретает использование льда в качестве строительного материала при создании автозимников, ледовых переправ, взлетно-посадочных полос и строений. Главными сдерживающими факторами его применения является хрупкость и низкая прочность ледовой матрицы. Внесение в состав льда модифицирующих соединений, позволяет повысить его прочность более чем в 1,5 раза. Ключевой проблемой технологии формирования модифицированного льда является необходимость создания и поддержания оптимальной концентрации модификаторов (в диапазоне ξмод = 150-300 ppm) в наиболее механически нагруженной зоне массива. В отличие ото льда, формируемого при заливке крытых катков и движении фронта кристаллизации снизу-вверх, при формировании ледовых массивов в естественных условиях распределение модификаторов имеет принципиально иной характер, исследование которого и являлось главной целью представленной статьи. Впервые методом атомно-эмиссионной спектроскопии авторами получены экспериментальные данные об эпюре распределения модифицирующих соединений по глубине массива льда, сформированного за счет естественного холода. Циклический характер экспериментально полученной кривой подтвердил возможность послойного «запирания» вносимых химических соединений внутри массива при отводе тепла к окружающему воздуху и движении фронта кристаллизации сверху вниз. В указанных условиях основными факторами, позволяющими направленно изменять концентрацию вносимых модификаторов с целью повышения общей несущей способности ледового массива, могут быть толщина заливаемого слоя и продолжительность перерывов между заливками. Показана высокая перспективность дальнейших исследований с учетом характерных для Арктики температурных условий.
{"title":"НОВЫЙ МЕТОД УПРОЧНЕНИЯ ЛЕДОВЫХ МАССИВОВ, ФОРМИРУЕМЫХ В УСЛОВИЯХ ЕСТЕСТВЕННОГО ХОЛОДА","authors":"G.Yu. Goncharova, R.O. Stepanov, T.S. Razomasova, I. A. Korolev, D.O. Turalin, Yu.A. Kulagin, Yu.G. Parshikov","doi":"10.6060/rcj.2021653.4","DOIUrl":"https://doi.org/10.6060/rcj.2021653.4","url":null,"abstract":"С освоением Арктических территорий особую актуальность приобретает использование льда в качестве строительного материала при создании автозимников, ледовых переправ, взлетно-посадочных полос и строений. Главными сдерживающими факторами его применения является хрупкость и низкая прочность ледовой матрицы. Внесение в состав льда модифицирующих соединений, позволяет повысить его прочность более чем в 1,5 раза. Ключевой проблемой технологии формирования модифицированного льда является необходимость создания и поддержания оптимальной концентрации модификаторов (в диапазоне ξмод = 150-300 ppm) в наиболее механически нагруженной зоне массива. В отличие ото льда, формируемого при заливке крытых катков и движении фронта кристаллизации снизу-вверх, при формировании ледовых массивов в естественных условиях распределение модификаторов имеет принципиально иной характер, исследование которого и являлось главной целью представленной статьи. Впервые методом атомно-эмиссионной спектроскопии авторами получены экспериментальные данные об эпюре распределения модифицирующих соединений по глубине массива льда, сформированного за счет естественного холода. Циклический характер экспериментально полученной кривой подтвердил возможность послойного «запирания» вносимых химических соединений внутри массива при отводе тепла к окружающему воздуху и движении фронта кристаллизации сверху вниз. В указанных условиях основными факторами, позволяющими направленно изменять концентрацию вносимых модификаторов с целью повышения общей несущей способности ледового массива, могут быть толщина заливаемого слоя и продолжительность перерывов между заливками. Показана высокая перспективность дальнейших исследований с учетом характерных для Арктики температурных условий.","PeriodicalId":304460,"journal":{"name":"Российский химический журнал","volume":"6 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-09-17","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"120938341","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Yu.N. Vedernikov, S. Fedotov, A. V. Smirnov, G.A. Avatinyan, Yu.G. Parshikov, A.N. Ponomarev, Yu.A. Kulagin
Найдено, что высокоэнергетические материалы (ВЭМ), модифицированные наноразмерным углеродом фуллероидного типа (астраленом), такие как: ТЭН - тетранитропентаэритрит, ТНРС - тринитрорезорцинат свинца, НКТ (NCP) - перхлорат (5-нитротетразолато-N2) пентаамминкобальта (III) обладают повышенной восприимчивостью к излучению от лазерного диода. Модифицированные ВЭМ получали по оригинальным методикам: НКТ и ТЭН в процессе кристаллизации в суспензии астралена, а модифицированный ТНРС непосредственно при синтезе в присутствии наночастиц астралена. Наиболее эффективным способом разделения астраленовых кластеров является их диспергирование при интенсивном воздействии ультразвука в жидкой среде при удельной мощности излучения не менее 2-4 Вт/см3. В соответствии с этим для обеспечения наноразмеров астрален обрабатывали ультразвуком в изопропиловом спирте или водном изопропиловом спирте и использовали в виде суспензии для получения модифицированных ВЭМ. Для испытаний использовалась система лазерного инициирования на основе лазерного диода на нескольких излучающих кристаллах с длиной волны излучения 976 нм, максимально допустимой выходной мощностью излучения в непрерывном режиме 60 Вт и выводом излучения в оптоволокно с диаметром сердцевины 105 мкм с числовой апертурой 0,15. После снаряжения экспериментального образца лазерного капсюля-детонатора (ЛКД), светочувствительными ВЭМ, производилась установка в его корпус оптоволоконного кабеля, состоящего из инициирующего оптоволокна диаметром 105 мкм и регистрирующего волокна диаметром 500 мкм, имеющих полированные торцы и общую концевую колодку. Проведены испытания составов в макете ЛКД при разных значениях мощности излучения лазерного диода, определен порог плотности мощности излучения для ВЭМ как модифицированных астраленом, так и штатных одинаковой дисперсности. Получено, что введение астраленов в ВЭМ способствует значительному увеличению чувствительности к лазерному излучению не только за счет поглощения квантов излучения наночастицами астралена с образованием «горячих точек», но и со специфическим механизмом, свойственным для фуллероидных наночастиц: реакции получения синглетно-возбуждённого кислорода.
{"title":"СИНТЕЗ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ НАНОРАЗМЕРНЫМ УГЛЕРОДОМ, И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К ЛАЗЕРНОМУ ИЗЛУЧЕНИЮ","authors":"Yu.N. Vedernikov, S. Fedotov, A. V. Smirnov, G.A. Avatinyan, Yu.G. Parshikov, A.N. Ponomarev, Yu.A. Kulagin","doi":"10.6060/rcj.2021653.3","DOIUrl":"https://doi.org/10.6060/rcj.2021653.3","url":null,"abstract":"Найдено, что высокоэнергетические материалы (ВЭМ), модифицированные наноразмерным углеродом фуллероидного типа (астраленом), такие как: ТЭН - тетранитропентаэритрит, ТНРС - тринитрорезорцинат свинца, НКТ (NCP) - перхлорат (5-нитротетразолато-N2) пентаамминкобальта (III) обладают повышенной восприимчивостью к излучению от лазерного диода. Модифицированные ВЭМ получали по оригинальным методикам: НКТ и ТЭН в процессе кристаллизации в суспензии астралена, а модифицированный ТНРС непосредственно при синтезе в присутствии наночастиц астралена. Наиболее эффективным способом разделения астраленовых кластеров является их диспергирование при интенсивном воздействии ультразвука в жидкой среде при удельной мощности излучения не менее 2-4 Вт/см3. В соответствии с этим для обеспечения наноразмеров астрален обрабатывали ультразвуком в изопропиловом спирте или водном изопропиловом спирте и использовали в виде суспензии для получения модифицированных ВЭМ. Для испытаний использовалась система лазерного инициирования на основе лазерного диода на нескольких излучающих кристаллах с длиной волны излучения 976 нм, максимально допустимой выходной мощностью излучения в непрерывном режиме 60 Вт и выводом излучения в оптоволокно с диаметром сердцевины 105 мкм с числовой апертурой 0,15. После снаряжения экспериментального образца лазерного капсюля-детонатора (ЛКД), светочувствительными ВЭМ, производилась установка в его корпус оптоволоконного кабеля, состоящего из инициирующего оптоволокна диаметром 105 мкм и регистрирующего волокна диаметром 500 мкм, имеющих полированные торцы и общую концевую колодку. Проведены испытания составов в макете ЛКД при разных значениях мощности излучения лазерного диода, определен порог плотности мощности излучения для ВЭМ как модифицированных астраленом, так и штатных одинаковой дисперсности. Получено, что введение астраленов в ВЭМ способствует значительному увеличению чувствительности к лазерному излучению не только за счет поглощения квантов излучения наночастицами астралена с образованием «горячих точек», но и со специфическим механизмом, свойственным для фуллероидных наночастиц: реакции получения синглетно-возбуждённого кислорода.","PeriodicalId":304460,"journal":{"name":"Российский химический журнал","volume":"11 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-09-17","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132681688","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
K.V. Klemazov, E. I. Isaev, A. A. Stepanenko, V. Stepanov
Проведено сравнение результатов экспериментального определения температур кристаллизации фторцирконатного стекла методами ДСК и спектроскопии. Показано, что температура начала кристаллизации, определяемая по увеличению интенсивности рассеяния света, на 40 ° ниже температуры кристаллизации, видимой по ДСК. Обнаружено влияние лазерного излучения на температуры кристаллизации стекол.
{"title":"КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИЕ И СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ МАТЕРИАЛОВ","authors":"K.V. Klemazov, E. I. Isaev, A. A. Stepanenko, V. Stepanov","doi":"10.6060/rcj.2021653.7","DOIUrl":"https://doi.org/10.6060/rcj.2021653.7","url":null,"abstract":"Проведено сравнение результатов экспериментального определения температур кристаллизации фторцирконатного стекла методами ДСК и спектроскопии. Показано, что температура начала кристаллизации, определяемая по увеличению интенсивности рассеяния света, на 40 ° ниже температуры кристаллизации, видимой по ДСК. Обнаружено влияние лазерного излучения на температуры кристаллизации стекол.","PeriodicalId":304460,"journal":{"name":"Российский химический журнал","volume":"27 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-09-17","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127671829","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
M.A. Ilyushin, Yu.N. Vedernikov, A. P. Voznyakovskii, I.V. Shugalei, A. V. Smirnov, A. I. Kovalenko, V. Butenko, Yu.A. Kulagin
Модификация поверхности кристаллов энергетических материалов (ЭМ) наноуглеродными добавками представляет собой эффективный путь целенаправленного повышения их восприимчивости к электромагнитному излучению. В качестве ЭМ для последующей модификации был использован комплексный перхлорат кобальта (III) – перхлорат пентааммин(5-нитротетразолато-N2) кобальта (III) (NCP). Наноуглеродной добавкой служили многослойные (2-5 слоев) 2D графеновые листы (GnS), содержащие терминальные гидроксильные группы. Источником когерентного излучения являлся лазерный диод (ЛД) с длиной волны 976 нм. Излучение от ЛД передавали на мишень через оптическое волокно. Было приготовлено и испытано 2 серии образцов: пиротехническая смесь, содержащая 97% NCP и 3% GnS, и комплекс NCP. Отдельными опытами было найдено, что при смешении комплекса NCP и графена GnS в ультразвуковом поле происходит взаимодействие между компонентами смеси. Эксперименты с ЛД показали, что пиротехническая смесь NCP с GnS имеет порог восприимчивости к лучу лазерного диода примерно 200 раз ниже, чем комплекс NCP той же дисперсности. Высказана гипотеза, не противоречащая полученным экспериментальным данным, что инициирование пиротехнического состава NCP/GnS происходит вследствие возникновения фототока в графеновой добавке под воздействием когерентного лазерного излучения (явление фотовольтаики). Проведены испытания пиротехнического состава NCP/ GnS 97/3% в макете лазерного капсюля-детонатора с положительными результатами. Результаты работы могут служить основой для разработки безопасных, надежных и экологичных лазерных детонаторов для применения в горнодобывающей, нефтегазовой промышленности и других отраслях народного хозяйства.
{"title":"РЕАЛИЗАЦИЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА 2D ГРАФЕНОВЫХ СТРУКТУР ДЛЯ ИНИЦИИРОВАНИЯ ВЗРЫВЧАТОГО РАЗЛОЖЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ПЕРХЛОРАТА КОБАЛЬТА (III)","authors":"M.A. Ilyushin, Yu.N. Vedernikov, A. P. Voznyakovskii, I.V. Shugalei, A. V. Smirnov, A. I. Kovalenko, V. Butenko, Yu.A. Kulagin","doi":"10.6060/rcj.2021653.2","DOIUrl":"https://doi.org/10.6060/rcj.2021653.2","url":null,"abstract":"Модификация поверхности кристаллов энергетических материалов (ЭМ) наноуглеродными добавками представляет собой эффективный путь целенаправленного повышения их восприимчивости к электромагнитному излучению. В качестве ЭМ для последующей модификации был использован комплексный перхлорат кобальта (III) – перхлорат пентааммин(5-нитротетразолато-N2) кобальта (III) (NCP). Наноуглеродной добавкой служили многослойные (2-5 слоев) 2D графеновые листы (GnS), содержащие терминальные гидроксильные группы. Источником когерентного излучения являлся лазерный диод (ЛД) с длиной волны 976 нм. Излучение от ЛД передавали на мишень через оптическое волокно. Было приготовлено и испытано 2 серии образцов: пиротехническая смесь, содержащая 97% NCP и 3% GnS, и комплекс NCP. Отдельными опытами было найдено, что при смешении комплекса NCP и графена GnS в ультразвуковом поле происходит взаимодействие между компонентами смеси. Эксперименты с ЛД показали, что пиротехническая смесь NCP с GnS имеет порог восприимчивости к лучу лазерного диода примерно 200 раз ниже, чем комплекс NCP той же дисперсности. Высказана гипотеза, не противоречащая полученным экспериментальным данным, что инициирование пиротехнического состава NCP/GnS происходит вследствие возникновения фототока в графеновой добавке под воздействием когерентного лазерного излучения (явление фотовольтаики). Проведены испытания пиротехнического состава NCP/ GnS 97/3% в макете лазерного капсюля-детонатора с положительными результатами. Результаты работы могут служить основой для разработки безопасных, надежных и экологичных лазерных детонаторов для применения в горнодобывающей, нефтегазовой промышленности и других отраслях народного хозяйства.","PeriodicalId":304460,"journal":{"name":"Российский химический журнал","volume":"10 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-09-17","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"117353388","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：