Перенос энергии через границу раздела фаз в гетерогенных радиационно-химических процессах в оксидных композиционных материалах
Диссертация
Радиационная стойкость твердых и композиционных материалов по отношению к различным физико-химическим свойствам (например, 5 прочность, адгезия, каталитические и оптические свойства, сверхпроводящие свойства и т. д.) определяется процессами образования поверхностных дефектов. Кроме того, радиационно-химические реакции на поверхности и в приповерхностном слое твердого тела также играют важную роль… Читать ещё >
Содержание
- 1. Введение
- 2. Радиационно-химические реакции на поверхности
- 2. 1. Литературный обзор
- 2. 2. Результаты и обсуждение
- 3. Влияние излучения на адгезионную прочность
- 3. 1. Литературный обзор
- 3. 2. Результаты и обсуждение
- 4. Высокотемпературная сверхпроводимость
- 4. 1. Литературный обзор (эффект ВТСП, влияние облучения на ВТСП)
- 4. 2. Результаты и обсуждение
- 5. Методика эксперимента и приготовление образцов
- 5. 1. Приготовление образцов силикагеля и аэросила
- 5. 2. Система вакуумной откачки
- 5. 3. Облучение образцов
- 5. 4. Спектры ЭПР
- 5. 5. Подготовка материалов и приготовление образцов для адгезионных испытаний
- 5. 6. Механические испытания
- 5. 7. Приготовление образцов керамики ВТСП, свойства (температурные зависимости сопротивления, температура и ширина перехода)
- 5. 8. Рентгеноструктурный анализ образцов керамики ВТСП
- 5. 9. Метод масс-спектрометрии вторичных ионов
- 5. 10. Масс-спектры образцов ВТСП
- 6. Выводы
- 7. Литература
Список литературы
- t.
- J. Radiat. Phys. Chem., 8, 1, 1976.
- Hine J. Scattering of secondary electrons produced у-rays in materials of various atomic numbers. // Phys. Rev. 1951. V. 82. P. 755.
- Proceedings of Third Symposium on Microdosimetry, ed Ebert, H. G., Euroatom, Luxemburg, 1972.
- Proceedings of Fourth Symposium on Microdosimetry. Verbania, Pallanza, ed. Booz J., Ebert, H. G., Waker, A., Euroatom, Luxemburg, 1974.
- Мясников И. А., Григорьев E. И., Цивенко В. И. Электронно-возбужденные атомы и молекулы в системах твердое тело—газ. Успехи химии, 1986. Т. 55, вып. 2. С. 161−190.
- Акимов А.З., Черкасов Ю. А., Черкашин М. И. Сенсибилизированный фотоэффект Москва, Наука, 1980.
- Агранович В. М, Галанин М. Д. Перенос энергии электронного возбуждения в конденсированных средах. М, 1978. 384 с.
- Sagert N. Н., Reid J. A., Robinson R. L. Radiolysis in the absorbed state. III.
- Metyl iodide absorbed on silica gel, Can. J. ChemA, 48, 17, 1970.
- Жаброва Г. М., Владимирова В. И. Основные закономерности и роль электронного фактора в каталитических процессах, проходящих под действием ионизирующего излучения. // Успехи химии. 1969. Т. 38. № 4, С. 711−739.
- Dyne P., Sagert N. H., Exchange reactions in the radiolysis of absorbed hydrocarbons, Nature, 210, 5041,1153, 1966.
- Abraham M. M., Chen Y., Uuruch W. P. Formation and stability of V and VAi centers incligo // Phys. Rev. B. 1974. V. 9, 1842.
- Lunsford J. H. A study of irradiation-indused active sites on maguesion oxide using electron paramagnetic rezonance // J. Phys. Chem., 68, 2312, 1964.
- Henderson, В., Wertz, J. E., Defects in the Alkalint Earth Oxides, Taylor and Fransis, London, 1977.
- Lunsford J. H. ESR of adsorbed oxygen species. // Cat. Rev. 1973. V. 8. P. 135.
- Ben Taarit Y., Vedrine J. S., Naccacke C., de Montgolfier Ph., Coadsorption of C02 and 02 on MgO. An experimental and theoretical ESR study. // J. Chem. Phys. 1977. V. 67. P. 2880.
- Григорьев Е.И., Трахтенберг Л. И., Часов В. В., Швец В. А. Взаимодействие нитроксильного радикала с электронодонорными центрами на поверхности оксидов // ЖФХ. 1994. Т. 68. № 8. С. 14 741 479.
- Kassin Н.А., Matthew J.A.D., Green В., Electronic structure of the surface F centre in ionic crystals // Surf. Sci. 1978. V. 74. P. 109.
- Kazansky V.P. Pariisky G.B., Voevodsky V.V., Radiated-induced processes on the silica gel surface. // Disc. Farad. Soc. 1961. V. 31. P. 203.79
- Muha G.M. Electron spin resonance studies of aromatic hydrocarbons absorbed on silica-alumina II Anthracene. // J. Phys. Chem. 1967 V. 71. P. 640.
- Jamada, J., Hasegawa, A., Miura, M. Electron spin resonance studies of formation of anion radicals on у irradiated silica gel. // Bull Chem. Soc. Japan. 1969. V. 42. P. 1836.
- Wong P.K., Willard J.E., Reactions of carbon dioxide, sulfur dioxide, nitric oxide, and alkyl halides with y-irradiated silica gel. // J. Phys. Chem. 1969. V. 73. P. 2226.
- Feigl F.J., Fowler, W.B., Yip K.L. Oxygen vacancy model for the E’i center in Si02. // Sol. State Comm. 1974. V. 14. P. 225.
- Радциг B.A. «Reactive silica" — новые представления о структуре поверхностных дефектов. Химическая физика. 1991. Т. 10. № 9. С. 1262- 1279.
- Morterra С., Low M.J.D. Reactive silica: novel aspects of the chemistry of silica surfaces // Annals New York Academy of Science. 1973. V. 220. P. 135.
- Kisilev, V. F., Krylov, О. V., Electonic phenomena in adsorption and catalysis on semicondactors and dielectrics, Vol. 8, Springer Corp., Berlin, 1988.
- Caffrey J., Allen A. Radiolysis of pentane adsorbed on mineral solids. // J. Phys. Chem. 1958. V. 62. P. 33.
- Sutherland J., Sthi D., Goodrich R., Radiolisys of carbon dioxide in the absorbed state. // J. Phys. Chem. 1967. V. 71. P. 4422.
- Жаброва Г. М., Владимирова В. И. Основные закономерности и роль электронных факторов в каталитических процессах, протекающих при действии ионизирующей радиации. // Успехи Химии. 1969. Т 38. № 4. С. 711−739.
- Hentz R. Radiation-indused reactions of isopropylbenzene on silica-alumina // J. Phys. Chem. 1964. V. 68. P. 2889.
- Kohn H. W. Surface carbonium ions produced by irradiating silica gel. // J. Phys. Chem. 1962. V. 66. P. 1185.
- Kohn H. W. Oxydation of hydrocarbons absorbed on oxide catalyst induced by cobalt-60 y-rays. // J. Phys. Chem. 1964. V. 68. P. 3129.
- Coekelbergs, R., Crucq, A., Frennet, A., Advances in catalysis and related subjects, Vol 13, Academic Press, New York, London, Paris, 1962, P. 55
- Sutherland J., Allen A. Radiolysis of pentane in the absorbed state. // J. Amer. Chem. Soc. 1961. V. 83. P. 1040.
- Kearns, D. R., Physical and chemical properties of singlet molecular oxyden. // Chem. Rev. 1971. V. 5. P. 395.
- Twarowski A.I., Good L. Phosphorescence quendung by molecular oxyden- zinc tetraphenylporphin on solid supports. // J. Phys Chem. 1968. V. 91. P.81
- Daubendick R. L., Magid M., McMillan G. K. Electronic energy transfer at the gas-solid interface. // Chem. Commun. 1968 P. 218.
- Франкевич Е.Л., Соколик И. А. Фотоокисление тетрацена в твердой фазе. Влияние магнитного поля. // ХВЭ. 1972, Т. 6, № 5. С. 433−439.
- Eisenberg W.E., Taylor К., Veltman J. Generation of 02('A2) by direct absorbtion of radiation by groundstate oxyden. // J. Amer. Chem. Soc. 1982. V. 104. P. 1104.
- Григорьев Е.И., Мясников И.А, Цивенко В. И. Фотосенсибилизированное образование синглетного кислорода в гетерогенных системах твердое тело-краситель-газ. // ЖФХ 1981 Т. 55, С. 2907−2911.
- Якуничев М.В., Мясников И. А., Цивенко В. И. Фотостимулированное образование и эмиссия синглетного кислорода с поверхности кварца, легированного ионами молибдена. //ЖФХ, 1985, Т. 59, № 3, С. 756 758.
- Завьялов С.А., Мясников И. А. Роль поверхностных структурно-химических превращений твердых тел в в гетерогенных процессах. ЖФХ, 1988 Т. 62, № 10, С. 2786−2802.
- Завьялов С.А., Мясников И. А., Завьялова Л. М. Роль структурно-химических превращений на поверхности твердых тел в образовании синглетного кислорода и его участие в каталитическом окислении нафталина. //ДАН. 1985. Т. 284. № 2. С. 378−381.82
- Whilow S. H., Findlay F. O. Single and double electronic transitions in molecular oxyden. // Canad. J. Chem. 1967. V. 45. P. 2087.
- Григорьев Е.И., Мясников И. А., Цивенко В. И. Дезактивация синглетного кислорода на поверхности стекла и окиси цинка ЖФХ 1983 Т. 57, № 2. С. 505−508.
- Солоницын Ю.П., Басов Л. Л., Рябчук В. К. Фотосорбционные и фотокаталитические свойства окислов и щелочно-галогенных кристаллов. //ЖФХ. 1980. Т. 54. № 10. С. 2624−2628.
- Ryskin М. Е., Shub В. R. Heterogeneous relaxation of singlet oxyden. // React. Kinetics and Catal. Letter. 1981. V. 17. P. 71.
- Рыскин M.E., Шуб Б.P. Температурная зависимость скорости гетерогенной релаксации синглетного кислорода на Q кварце и платине. //ЖФХ. 1982. № 1. С. 212.
- Григорьев Е.И., Куприянов Л. Ю., Мясников И. А. и др. Дезактивация метастабильных атомов ксенона на поверхности твердого ксенона // ЖФХ, 1986. Т. 60, № 3. С. 775. 777.83
- Григорьев Е. И., Пшежецкий С. Я., Трахтенберг Л. И. Экситонный механизм образования радикалов в матрице ксенона при бомбардировке поверхности метастабильными атомами ксенона и аргона//Химия высоких энергий, 1985. Т. 19, № 1. С. 41−43.
- Агранович В. М&bdquo- Галанин М. Д. Перенос энергии электронного возбуждения в конденсированных средах. М. Наука. 1978. 384 С.
- Sagert N.H., Reid J.A., Robinson R. M. Radiolysis in the absorbed state. Ill Methyl iodide absorbed on silica gel. // Canad. J. Chem. 1970. V. 48, P. 17.
- ЭПР свободных радикалов в радиационной химии. Под ред. Пшежецкого С.Я. М. Химия. 1972.
- Бару В.Г., Волькенштейн Ф. Ф. Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников. М. Наука. 1978. 288 С.
- Боресков Г. К., Казанский В. Б., Мищенко Ю. А., Парийский Г. Б. Природа активных центров в реакции изотопного обмена водорода в у-облученном силикагеле. //ДАН. 1964. Т. 157. №. С. 384.
- Kisilev V.F., Krylov O.V. Electonic phenomena in adsorption and catalysis on semicondactors and dielectrics, Vol. 8, Springer Corp., Berlin, 1988.
- Межирова А.П., Шейнкер А. П., Абкин А. Д. Радиационная полимеризация акрилонитрила и метилметакрилата в зависимости от добавок полупроводников. //ДАН. 1963. Т. 153. С. 1378.84
- Брук М.А. Радиационная полимеризация мономеров, адсорбированных на поверхности твердых тел // Успехи химии. 1987. Т. 56. С. 148.
- Радиационно-химические процессы в гетерогенных системах на основе дисперсных окислов // Под общей ред. В. В. Стрелко, А. М. Кабакчи. М., Энергоиздат. 1981. 120 С.
- Ржанов А. В. Электронные процессы на поверхности полупроводников. М., Наука. 1971. 480 С.
- Киселев В. Ф., Крылов О. В. Электронные явления в адсорбции и катализе на полупроводниках и диэлектриках. М., Наука. 1979. 234 с.
- Борисов Е.Н., Райчук Ф. З., Миряева Г. В. Технология радиационно-химического получения кермет-полимер и волокно-полимер материалов Москва. Энергоатомиздат. 1982
- Witt, А. Е., Henice, Р. О., Griest, L.W., Acrylic woods in the united states, Radiat. Phys. Chem. 1981. V. 18. P. 67.
- Chan K.Y., Yap M.G.S., Chia L.H.L., Neoh K.G., Thermal characterization of rubberwood-polymer composites, ibid, 33, 197, 1989.
- Мелешевич А.П. Методы радиационной химии в производстве и модификации бумаги. Москва, Энергоатомиздат. 1983.
- Schaudy R., Radiation-curable impregnants for the concolidation of wooden tins and art objects. // Radiat. Phys. and Chem. 1990. V. 35. N 71.85
- Дмитренко А.В., Иванчев С. С. Реакции в полимерных системах, Химия, Ленинград, 1987.
- Толстая С.Н. Классификация поверхностно-активной модификации по эффективности воздействия в полимерах. Сб. Проблемы полимерных композиционныз материалов. Киев, Наукова Думка, 1979
- Croker, R., Shneider, М., Hamman, К., Polymer Reaction on Surface Powders. // Chem. Rev. 1974. V. 43. N 2. P. 349.
- Popov, V. A., Guzeev, V. V., Zvereva, Yu. A., Polymerization modification of fillers and its influence on properties of filled poiyvinylchloride. // Polymer Science. 1984. P. 1126,.
- Брук M.A., Павлов C.A. Полимеризация на поверхности твердых тел. Москва, Химия 1990. 184 С.
- Брук М.А. Радиационное парофазное капсулирование твердых тел. Москва, Энергоатомиздат 1988. 64 С.
- Пьянков Г. Н. Радиационная химия и технология мономеров и полимеров: Сборник научных трудов. Киев, Наукова Думка. 1985. 260 С.
- Sykes G. F., Bowles, D. Е., Space radiation effects on the dimensional stability of a toughened epoxy graphite composite, SAMPE Q., 17, 39, 1986.
- Milhovich S.M., Harakovich C.T., Sikes D.F. J. Сотр. Mater. 1986. V. 20. P. 519.
- Egusa S. J., Kirk M. A., Birtcher R. C., Hagiwara M., Kawanishi S., Mechanical properties of organic composite materials irradiated with 2 MeV electrons. //J. Nucl. Mater. 1983. N 119. P. 146.
- Egusa, S. J., Mechanism of radiation-induced degradation in mechanical properties of polymer matrix composites. // Mater. Sci. 1988. V. 23. P. 2753.
- Логунов B.A. Роль коллективных эффектов в флуктационном разрыве ангармонической цепочки.атомов. // ФТТ. 1986. Т. 28. № 11. С. 34 663 472.
- Egusa S. Mechanism of radiation-induced degradarion in mechanical propeties of polymer matrix. // J. Mater. Sci. 1988. V. 23. P. 2753−2760.
- Takeda N. Tohdon M., Takehashi K. SAMPE Quart. // 1989. V. 20. N 22. P. 27−32.
- Seo K. S., Forner R. F., Gilbert R. D. Effects of ionizing radiation on epoxy, graphite fiber and epoxy/graphite fiber composites. Part I. Surface energy changes. // J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 1988. V. 26. P. 245−255.
- Воронцов П.С., Григорьев Е. И., Трахтенберг Л. И. Влияние облучения на адгезионную прочность ДАН, 1989, Т. 309, № 6, С. 1386−1390.
- Беклемишев С.А., Григорьев Е. И., Михейкин И. Д., Трахтенберг Л. И. Влияние соизмеримости структур на адгезионное взаимодействие. Поверхность. Физика, химия, механика. 1989. № 2. С. 19−24.
- Беклемишев С.А., Григорьев Е. И., Трахтенберг Л. И. Роль соизмеримости упругих взаимодействующих поверхностей при адгезии87и деформации решетки. Поверхность. Физика, химия, механика. 1991. № 6. С. 10−14.
- Костиков В.И. Углерод-углеродные композитные материалы. ЖВХО, 1989, № 34, С. 492.
- Басин В.Е. Адгезионная прочность. М.: Химия, 1981. 208 С.
- Дерягин Б.В., Кротова H.A., Смилга В. П. Адгезия твердых тел. М.: Наука, 1973. 280 С.
- Ван-дер-Мерве Дж. X. Монокристаллические пленки. М.: Мир, 1966. 172 С.
- Регель В.Р., Слуцкер А. И., Томашевский Э. Б. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. 560 с.
- Князев В.К. Радиационная стойкость лакокрасочных покрытий. М.: Атомиздат, 1971. 160 с.
- Милинчук В.К., Клиншпонт Э. Р., Пшежецкий С. Я. Макрорадикалы. М.: Химия, 1980. 264 С.
- Махлис ФА Радиационная физика и химия полимеров. М.: Атомиздат, 1972. 328 с.
- Радиационная стойкость органических материалов. Справочник. М.: Энергоиздат, 1986. 272 С.
- Долидзе Г. М., Киртадзе М. Г. Кинетика радиационного изотопного обмена дейтерия с гидроксильными группами силикагеля. // Кинетика и катализ, 1965, Т. 6, № 6, С. 1003−1009.88
- Радиационная стойкость органических материалов. Справочник. М.: Энергоиздат, 1986. 272 С.
- Bednoz, J. G» Muller, К. A.,, Z Phys. B64, 189, 1986.
- LePage J., McKinnou W.R., Tarascon J.M. et al. Room temperature structure of the 90K bulk superconductor YBa2Cu308-x // Phys. Rev. В 1987. V. 35 N. 13. P. 7245−7248.
- Poole C.P., Datta Т., Farach H.A. Structural commonalities of high temperature superconductors // J. of Superconductivity 1989. V. 2. N. 3. P.369−386.
- Chen l.-W., Kleating S.J., Kleating C.Y. et al. Structural behavior and superconductivity of YBa2Cu3Ox// Solid State Commun. 1987. V. 63. N 11. P. 997−1001.
- Derouane E.G., Gabelica Z., Bredas J.-L. Et al. Relationship between oxygen stoichiometry and crystal structure in УВа2Си30б.5+х precursors to high superconducting materials // Solid State Commun. 1987. V. 64. N 7. P. 1061−1068.
- Ain M., Delrieu J.-M., Menelle A. Et al. Orthorhombicity and oxygen uptake by YBa2Cu306+x // J. Phys. France. 1989. V. 50. N 12. P 1455−1461.
- Summers G.P., Chrisey D.B., Burke E.A. Effect of particle-induced displacements of the critical temperature of YBa2Cu307. a, // Appl. Phys. Lett. 1989. V. 55, N 14. P. 1469−1471.
- Kupfer H., Wiech U., Apfelstedt I. Et al. Influence of fast neutron irradiation on inter- and intragrain properties of ceramic YBa2Cu307, // IEEE Transaction on magnetics. 1989. V. 25, N 2. P. 2303−2306.
- Iwase A., Watanabe M., Iwata T., Nihira T. Effect of 120 MeV 160 Ion Irradiation at Liquid Nitrogen Temperature on Superconducting Properties of Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O. // Jap. J. of Appl. Phys. 1989. V. 28. N 11. P. 19 391 941.
- LaGouest F.K., Clark G., Ruault M.O., Bernas H., Gasgnier M. In situ studies of microstructural changes in YBa2Cu307. x during O and He irradiation. // Philos Mag. A. 1989. V. 60. N 5. P. 525−538.
- Vichery H., Rullier-Albenque F., Konczykowski M. Et al. Low temperature electron irradiation of YBa2Cu307, // Physica C. 1989. V. 162−164. P. 749 750.
- Enokihara A., Kohiki S., Setsuni K. Et al. X-ray irradiation effects on ErBa2Cu307-x superconducting thin films // Physica C. 1989. V. 161. N 3. P. 431−434.
- Sounder E., Boatner L.A., Chakoumakos B.C., Sales B.C. The effect of gamma irradiation on the superconducting properties of GdBa2Cu307-x. // Material Lett. 1989. V. 8. N 5. P. 171−175.
- Vasek P., Smcka L., Dominee J. et al. Gamma irradiation of УЬа2Сиз07-х ceramics. // Solid State Commun. 1989. V. 69. N 1. P. 23−25.
- Бабашвили Г. О., Кекелидзе Г. П., Кекелидзе H.П. И Тр. 1 Всесоюз. совещ. «Физикохимия и технология ВТСП материалов» М.: Наука, 1989. С. 403.
- Гончан Л.С., Наскидишвили И. А., Квирикишвили Т. Ш., Бродский Б. В. // Препринт ФТТ-8 ИФ АН ГССР, Тбилиси, 1989.
- Грабой Л.Э., Зубов И. В., Имошин А. С. и др. //Физика твердого тела. 1988. Т. 30. Вып. 11. С. 3436.
- Балагуров A.M., Миронова Г. М., Любутин И. С. и др. Нейтронографическое исследование системы УВа2(Си1.х57Рех)з06+8 при 0< х <0,27 и 0,3< 5 <1,3// Сверхпроводимость: физика химия техника. 1990. Т. 3, № 4, С. 615−624.
- Bordet P., Hodeau J.L., Strobel P., Marezio M., Santoro Neutron and electron diffraction study of YBa2Cu22Cu177Fe230713 // Solid State Commun. 1988. V. 66. № 4. P. 435−439.
- Wordenweber R., Krebs H.U., Gelsdorf F., Heinemann K., Sastry G.V.S., Freyhardt H.C., Winzer K. Growth of the superconducting phase in ceramic Y12Ba0 8CuOy samples//Appl. Phys. Lett. 1988. V. 52. № 4. P. 317−319.
- Jorgensen J.D., Beno M.A., Hinks D.G., Soderholm L. et al. Oxygen ordering and orthorhombic to tetragonal phase transition in YBa2Cu307. x // Phys. Rev. В 1987. V. 36. № 7. P. 3608−3616.91
- С. Дэшман. Научные основы вакуумной техники. Пер. с англ., М.: Мир, 1964
- Пикаев А.К. Современная радиационная химия. Основные положения. -М., «Наука», 1985. 291 С.
- Еременко Б.В., Платонов Б. Э., Полищук ТА. Электрокинетический потенциал кремнезема в водных растворах ПВС. // Колл. журн. 1978. Т. 40. № 4. С. 655−661.
- Дорофеева Т.В., Григоров Л. Н., Сергеева В. И. Применение фотоэлектронной спектроскопии для оценки адгезии полимера к мелкодисперсным наполнителям композиционных материалов. // ВМС. 1985. Т. 27 А. № 2. С. 374−379.
- Ковтонюк Н.Ф., Концевой Ю. А. Измерения параметров полупроводниковых материалов. М., Металлургия, 1970, 215 С.
- Saito J., Noji Т., Endo A., Higuchi N., Fujimoto К., Oikawa Т., Hattori A. And Furuse K. Composition Dependence of Superconductivity in Y-Ba-(Ag, Cu)-0 System // Jap. Journal of Appl. Phys. 1987. V. 26. N 5. P. L832-L833.
- Cava R.J., Batlogg В., Chen C.H. et al. Single phase 60K bulk superconductor in annealed Ba2YCu307-d (0.3 < d < 0.4) with correlated oxygen vacancies in Си О chains // Phys. Rev. В 1987. V. 36. N 10. P. 5719−5722.92
- Ono A. A crystallographic study on Ba2YCu307-y //Jap. Journal of Appl. Phys. 1987. V. 26. N 7. P. L1223-L1225.
- Галямов Б.Ш., Калева ГМ., Кудинова M.B. и др. Изменение локальной симметрии и подавление сверхпроводимости в системе УВа2(Си-|. xFex)3Oy //Сверхпроводимость: физика, химия, технология. 1991. Т. 4. № 2. С. 346−353.