Образование наноалмазов при динамическом воздействии на углеродосодержащие соединения

Лямкин, Алексей Иванович

Образование наноалмазов при динамическом воздействии на углеродосодержащие соединения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

Лямкин, Алексей Иванович АВТОР

доктора физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Красноярск МЕСТО ЗАЩИТЫ

2004 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.14 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Образование наноалмазов при динамическом воздействии на углеродосодержащие соединения»

Автореферат диссертации на тему "Образование наноалмазов при динамическом воздействии на углеродосодержащие соединения"

На правах рукописи

Лямкин Алексей Иванович

ОБРАЗОВАНИЕ НАНОАЛМАЗОВ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА УГЛЕРОДОСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ

01.04.14 — теплофизика и теоретическая теплотехника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Красноярск - 2004

Работа выполнена в Красноярском государственном техническом университете и Отделе физики нанофазных материалов при Президиуме Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук,

профессор

А.А. Дерибас

доктор физико-математических наук,

профессор

А. П. Ильин

доктор физико-математических наук,

профессор

В.И. Быков

Ведущая организация:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр «Алтай»

Защита состоится 28 октября 2004 года в 14 часов в аудитории Г 2-24 на заседании диссертационного совета Д 212.098.01 в Красноярском государственном техническом университете по адресу: 660074, г. Красноярск, ул. академика Киренского, 26 Тел.: 8(3912) 49-79-90,49-76-19, факс: 8(3912) 49-79-90,43-06-92.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного технического университета.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, с подписью составителя и заверенный печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Автореферат разослан » сентября 2004 года.

Ученый секретарь

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Исключительные перспективы применения в науке, технике и промышленности открывают ультрадисперсные алмазы и материалы на их основе. Их получение и широкое использование являются важным фактором научно-технического, прогресса. Алмазы обладают уникальным сочетанием высокой химической, термической и радиационной стойкости, наивысшей среди известных веществ твердости и износостойкости, низкого коэффициента термического расширения, малой теплоемкости, наивысшей теплопроводности, большой ширины запрещенной' зоны, прозрачности в широком диапазоне спектра.

Частицы размером несколько нанометров (нанофазные материалы) являются промежуточным состоянием между одиночной молекулой и макрообъектом со стандартными физико-химическими свойствами. Применение ультрадисперсных и наноматериалов основано на отличии их свойств от свойств материалов в моно, поликристаллическом и аморфном состоянии. Наночастицы образуются в термодинамически неравновесных процессах, к которым относятся динамические воздействия (ударно-волновые и детонационные).

Актуальным представляется исследование процесса синтеза, изучение свойств и поиск перспективных областей применения ультрадисперсных и нанофазных алмазных (углеродных) материалов. Технология получения с использованием энергии взрывчатых веществ накладывает на свойства особенности, которые проявляются при практическом использовании материалов. Можно считать, что при изменении технологических условий-синтеза и физико-химической обработки создается новый материал с другими свойствами.

Среди методов синтеза алмазов особое развитие получили способы, использующие энергию взрывчатых веществ (ВВ). Импульсом, положившим начало новому направлению синтеза сверхтвердых наноматериалов высокоэнергетическими методами, стало открытие явления детонационного синтеза, в котором алмазы образуются в результате превращения углерода, входящего в состав молекул ВВ. Этот научный факт стимулировал подробное исследование явления.

ОЭ too £т (¿¡0

По этой причине исследование термодинамических условий, в которых происходит превращение ВВ с образованием нанофазных алмазов, изучение протекающих при этом теплофизических процессов, установление механизма синтеза и зависимостей выхода алмазов от внешних условий, разработка физической модели процесса, изучение свойств синтезированных материалов и поиск областей применения являются актуальными научными проблемами.

Цель работы. Исследование экспериментальными и расчетными методами явления образования - наноалмазов при динамическом воздействии на углеродосодержащие соединения с использованием высоких плотностей энергии.

Достижение цели обеспечивает решение следующих задач:

• установление физических принципов получения дисперсных материалов с использованием высоких плотностей энергии;

• создание новых схем получения малых частиц, в том числе наноалмазов, из углеродосодержащих соединений;

• установление факторов, влияющих на процесс образования и сохранения наноалмазов при динамическом воздействии на углеродосодержащие соединения;

• исследование механизма образования наноалмазов при динамическом воздействии на углеродосодержащие соединения;

• изучение основных свойств синтезированного продукта для определения областей их применения.

Научная новизна:

• обнаружено явление образования алмазов при детонации взрывчатых веществ типа СаН^О^ с положительным углеродным балансом и при ударно-волновом воздействии на углеводороды из углерода, входящего в молекулы соединений;

• предложено использовать адиабатическое расширение продуктов динамического синтеза для охлаждения, а теплообмен с углекислым газом, имеющим большую теплоемкость и степень поглощения энергии ударной волны, для предохранения наноалмазов от графитизации в отраженных ударных волнах;

• выделены три основные стадии процесса получения алмазов при динамическом воздействии на углеродосодержащие соединения: синтез в детонационной (ударной) волне, охлаждение и сохранение алмазной фазы при адиабатическом расширении продуктов синтеза и тепломассообмен с окружающей средой, что позволило на основе численного исследования каждой стадии создать пакет программ, позволяющий получить представление о процессе синтеза в целом и зависимости конечного выхода алмазов от начальных условий синтеза;

• показано экспериментально, что образование алмазов из ВВ происходит во фронте детонационной волны за времена, не превышающие 0.5 мкс, а при расширении продуктов синтеза увеличение размера частиц не происходит;

• установлено, что алмаз, синтезированный из углерода молекул ВВ, представляет собой кубическую модификацию с диапазоном размеров частиц 3-12 нм при среднем размере первичных кристаллов 4 нм;

• предложена модель процесса синтеза алмазов из взрывчатых веществ с двухэтапным характером образования алмаза в детонационной волне с существованием в диапазоне давлений 170-230 кбар неравновесной области конденсации углерода;

• предложены схемы синтеза малых частиц из соединений, нестойких к нагреву и динамическому воздействию;

• даны рекомендации по перспективным направлениям областей применения углеродного нанофазного материала: в качестве радиопоглощающего материала, материала с высоким теплоизоляционным свойством и в качестве добавок к коррозионно-стойким защитным лакокрасочным покрытиям.

На защиту выносится:

• обнаруженное явление образования алмазов при детонации взрывчатых веществ типа СаН^О,/ с положительным углеродным балансом и при ударно -волновом воздействии на углеводороды в которых выделяется свободный углерод, а термодинамические условия после разложения соединений в зоне повышенных давлений и температур находятся в области стабильного алмаза, в результате чего часть свободного углерода конденсируется в алмазной модификации;

• выделение в процессе получения алмазов при динамическом воздействии на углеродосодержащие соединения три принципиальные стадии: синтез в детонационной (ударной) волне, охлаждение и сохранение алмазной фазы при адиабатическом расширении продуктов синтеза и тепломассообмен с окружающей средой, определяющие конечный выход конденсированного углерода в целом и алмазной фракции в частности

• расчетные зависимости выхода алмазов от условий синтеза;

• результаты экспериментального исследования свойств, размера, и синтезированного алмазов и кинетики их образования;

• модель процесса получения алмазов из взрывчатых веществ в замкнутом объеме взрывной камеры и двухэтапный механизм их образования в детонационной волне;

• способ получения малых частиц из соединений, нестойких к нагреву и динамическому воздействию, при их разложении в ударных и детонационных волнах;

• результаты экспериментального поиска перспективных областей применения углеродного нанофазного материала.

Практическая значимость. Полученные экспериментальные и расчетные результаты можно непосредственно использовать для решения прикладных задач по разработке новых технологий получения ультрадисперсных и напофазных материалов. На основе обнаруженного явления образования алмазов при детонации углеродосодержащих ВВ создана технология получения нанофазных алмазов.

Методы исследования. Основой получения экспериментальных данных служил взрывной эксперимент с использованием методик физики быстропротекающих процессов. Для изучения свойств дисперсных материалов применялись гравиметрические, термогравиметрические, оптические и электронно-микроскопические исследования. Для расчетов использовались стандартные и специально разработанные схемы счета на ЭВМ.

Достоверность. Обоснованность и достоверность полученных результатов проанализирована оценкой погрешностей расчетов и экспериментов. Основные результаты получены повторением опытов в сходных условиях, с использованием различных методик, а также независимо подтверждены исследованиями других авторов.

Реализация и внедрение результатов исследований. На основе обнаруженного явления образования алмазов при детонации углеродосодержащих ВВ создана технология получения нанофазных алмазов, применяющаяся в ФНПЦ «Алтай», на Новосибирском заводе искусственного волокна, в в/ч 78309. Разработка способа получения и исследования по созданию опытной технологии искусственных алмазов с помощью энергии взрыва (с участием автора) была отмечена премией Ленинского комсомола в области науки и техники (1988), а позже разработка технологии и создание промышленного производства ультрадисперсных детонационных алмазов (без участия автора) - Государственной премией РФ (1994).

Полученные алмазы нашли применение для создания износостойких покрытий электрохимическим способом, для легирования смазок, суперфинишной полировки, алмазных теплоотводящих подложек для микроэлектроники и др.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на III Всесоюзном симпозиуме по импульсным давлениям (Москва, 1979), Всесоюзном совещании по мегабарным давлениям (Черноголовка, 1980), I Краевой научно-практической конференции молодых ученых (Красноярск, 1985), Межотраслевом совещании "Ультрадисперсные порошки - получение, свойства, применение" (Бийск, 1986), на заседании секции "Синтез новых материалов динамическими методами" Научного Совета по проблеме

"Получение и обработка материалов воздействием высоких давлений" (Красноярск, 1987), на VII сессии секции "Ультрадисперсные системы" Научного Совета ЛИ СССР "Физика, химия и механика поверхности" (Черноголовка, 1987), на IV совещании Координационного Совета Минвуза СССР по проблеме "Энергонасыщенные ультрадисперсные среды" (Красноярск, 1988), на IV Всесоюзном совещании по детонации (Телави, 1988), на VII Международном симпозиуме "Получение с помощью взрыва металлических материалов с новыми свойствами" (Пардубице, Чехословакия, 1989), на V Всесоюзном совещании по детонации (Красноярск, 1991), на научно-технической конференции "Проблемы современных материалов и технологий. Производство наукоемкой продукции" (Пермь, 1993), на

II Международной конференции по нанотехнологогиям НАНО-П (Москва, 1993), на Международной научно-технической конференции "Проблемы обеспечения качества изделий в машиностроении" (Красноярск, 1994), на Международном рабочем совещании "Новые модели и численные схемы ударно-волновых процессов в конденсированных средах" (Санкт-Петербург, 1995), на Международной конференции "Ударные волны в конденсированных средах"(Санкт-Петербург, 1996), на XI Симпозиуме по горению и взрыву (Черноголовка, 1996), на межрегиональной конференции с международным участием "Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры" (Красноярск, 1996), на IV Всероссийской конференции "Физико-химия ультрадисперсных систем" (Обнинск, 1998), на Международной конференции "Ударные волны в конденсированных средах" (Санкт-Петербург, 1998), на региональной научно-практической конференции ("Ставеровские чтения", Красноярск, 1998), на XXX Международной конференции !СТ (Институт химической технологии, Карлсруэ, ФРГ, 1999), на II межрегиональной конференции с международным участием "Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы" ("Ставеровские чтения", Красноярск, 1999), на

III Международном симпозиуме Sibconvers'99 (Томск, 1999), на I Международном симпозиуме по детонационным алмазам (Санкт-Петербург, 2003), на Всероссийской конференции "Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы" ("Третьи Ставеровские чтения", Красноярск, 2003).

материалы и химические продукты) и «Перечню критических технологий федерального уровня» (подразделы: материалы для микро- и наноэлектроники; сверхтвердые материалы) и соответствует приоритетным направлениям в Сибирском отделении РАН на 2004-2006 («Механика и теплофизика сплошных и гетерогенных сред при высоких плотностях энергии и химических реакциях).

Публикации. По результатам исследований выполнено 63 публикации, среди которых 12 авторских свидетельств и патентов. Список авторских работ, использованных в диссертации, приведен в конце автореферата.

Личный вклад автора. Результаты, выносимые на защиту, получены лично автором. Автору принадлежит постановка задач данного исследования, формулировка, обоснование и разработка положений, определяющих научную новизну и практическую значимость работы, формулировка задач расчетных и экспериментальных исследований, проведение экспериментов и интерпретация их результатов, предложения по практическому применению углеродных наноматериалов.

В совместных публикациях автору принадлежат результаты экспериментальных исследований явления синтеза алмазов из ВВ; выделение в процессе синтеза отдельных стадий и изучение их экспериментальными и численными методами; установление основных закономерностей явления для построения модели процесса; интерпретации результатов экспериментов и расчета; предложения по применению углеродных наноматериалов.

Автор благодарен своим коллегам по исследованию детонационного синтеза академикам РАН Г.В. Саковичу и В.М. Титову, к.ф.-м.н. А.Ю. Бабушкину, к.т.н. Н.В. Губаревой, д.ф.-м.н. А.П. Ершову, д.т.н. Е.А. Петрову, С.Т. Попову, к.ф.-м.н. Г.А. Чигановой и особенно благодарен своему учителю Анатолию Михайловичу Ставеру, с которым посчастливилось работать 19 лет. В эти годы сформировалось новое научное направление по получению наноматериалов высокоэнергетическими методами.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, основных результатов- и выводов, списка авторских работ и использованных источников из 347 наименований. Работа представлена на 321 странице, иллюстрирована 82 рисунками и содержит 32 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, определены цели и задачи исследования, рассмотрена научная новизна работы. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту. Рассмотрена реализация результатов исследований, представлен личный вклад автора в работу и ее апробация.

В первом с разделе сделан обзор методов получения искусственных алмазов. Впервые прямой переход графита в алмаз осуществлен по схеме нагружения графита до давления 30 ГПа летящей металлической пластиной, разогнанной продуктами взрыва (П. Де Карли, 1961). Промышленная реализация ударно-волнового метода синтеза осуществлена фирмой Du Pont de Nemours, в котором ударному нагружению подвергалась смесь графита с металлическим порошком. Смесь помещалась внутри металлической ампулы, на которую металась толстостенная труба. Подобные схемы изучались в России (ИПХФ РАН, ИГИЛ СО РАН) и на Украине (Днепропетровский горный институт, ИПМ НАН Украины).

С появлением взрывных камер была разработана безампульная схема, в которой подвергается детонации смесь ВВ и графита. Основополагающий вклад в разработку и исследование технологии получения алмазов из углеродных добавок к ВВ сделали сотрудники ИПХФ РАН Г.А. Ададуров, О.Н. Бреусов, А.Н. Дремин, В.Н. Дробышев, СП. Першин.

Приведена краткая история обнаружения алмазов при детонации конденсированных углеродосодержащих ВВ в Институте гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН (ИГИЛ) в 1982 году. После проведения анализа схемы синтеза фирмы Дюпон был сделан вывод о необходимости быстрого охлаждения синтезированного алмаза для предотвращения графитизации и исключения контакта углерода с кислородом как при синтезе, так и при охлаждении. Наиболее полно таким требованиям отвечала схема безампульного ударно-волнового нагружения смеси графита и углеводорода (парафин, стеарин, нафталин и др.) взрывчатыми веществами типа тротил+гексоген (ТГ) в атмосфере углекислого газа. Выход алмазов в экспериментах превышал количество используемого графита. Дополнительные опыты привели к обнаружению синтеза алмазов из углерода ВВ и углеводородов. Позже выяснилось, что к подобной схеме пришли и в других организациях (К.В. Волков, В.В. Даниленко и В.И. Елин в РФЯЦ-ВНИИТФ, г. Снежинск и Г.И. Саввакин в ИПМ НАН Украины). В Институте гидродинамики обнаружили синтез алмазов из ВВ при ударно-волновом нагружении углеводородов с целью создания новой схемы получения алмазов. В Снежинске в 60-е годы синтез был зафиксирован при изучении ударно-волнового нагружения графита. Однако, установленный факт в то время оказался в стороне от основных интересов, и авторы, не видя в то время перспективы применения алмазов, прекратили дальнейшие систематические исследования. Эксперименты вошли в отчет, который был недоступен для широкого круга специалистов. В диссертации приведены необходимые сведения для установления независимости обнаружения явления образования алмазов из ВВ и анализа приоритетности полученных результатов.

Эксперименты, в которых зафиксирован синтез алмазов из ВВ, были результатом систематических исследований по созданию новых схем получения алмазов, проводимых в ИГИЛ группой исследователей во главе с профессором A.M. Ставером, и сотрудниками ФНПЦ "Алтай". В результате совместной деятельности возникло новое научно-техническое направление.

По принятой классификации схем осуществления фазовых переходов рассматриваемый способ относится к динамическому методу синтеза. Его отличием от других динамических схем (ударно-волновое нагружение графита, смесей графита с металлами, детонационный синтез из системы графит+ВВ) являлся тот факт, что сырьем для алмазов служит углерод, входящий в состав молекул ВВ. При детонации углеродосодержащих ВВ (например, сплавов тротила и гексогена) в камере, заполненной инертной- по отношению к синтезируемым алмазам среде (СО2, N2, Аг) конденсированный продукт (КП) состоит не только из графита, как считалось традиционно, но имеет значительную часть алмазной фракции (50 % и более).

Проблема сохранения продуктов синтеза может быть решена и другими, «негазовыми» способами: созданием водной или ледяной оболочки вокруг заряда, созданием специальных сред, гасящих ударную волну и др. Выход продукта и его свойства зависят от схемы охлаждения. В настоящее время имеется большое количество трудов, посвященных получению алмазного материала, изучению его свойств и применению (В.В. Даниленко. Синтез и спекание алмаза взрывом. Энергоатомиздат, 2003.-272с, В.Ю. Долматов. Ультрадисперсные алмазы детонационного синтеза. СПбГПУ, 2003.-344с, специальный выпуск журнала «Сверхтвердые материалы» №4,1998).

В работе также изучены свойства полученного конденсированного продукта и выделенных при обогащении алмазов. Выдвинута гипотеза о том, что формирование малых частиц как при ударно-волновом нагружении, сопровождающимся химическими реакциями и фазовыми переходами, так и при детонационном синтезе алмазов происходит в окрестности фронта ударной (детонационной) волны. На основе опыта ведения экспериментов даны рекомендации для получения КП и по устройству установки синтеза.

Во втором разделе рассмотрено детонационное превращение взрывчатых веществ с образованием нанофазных алмазов. В теории Зельдовича-Неймана-Деринга (ЗНД) заложено понятие о стадийности процесса детонации предположением, что химические реакции происходят в узкой зоне ВВ, ограниченной фронтом ударной волны и так называемой плоскостью Чепмена-Жуге. Для многих задач (разрушение горных пород, метание твердых тел и др.) такие представления вполне удовлетворительны. Однако, в исследовании физико-химических превращений при высоких термодинамических параметрах в ВВ с целью получения новых материалов одной стадии недостаточно.

Существенным моментом является разбиение целого процесса на отдельные стадии, ответственные за возникновение, формирование и сохранение материала. Особенно важным представляется выделение и изучение отдельных стадий в синтезе алмаза из углеродосодержащих ВВ: детонационное превращение ВВ, постдетонационный разлет продуктов детонации и взаимодействие ПД со средой.

Рассмотрена кинетика детонационного превращения углеродосодержащих ВВ (1 стадия синтеза). Обсуждаются представления о механизме детонационного образования с энергетических и структурных позиций. Имеются работы по изучению условий и особенностей образования мелких графитовых и алмазоподобных частиц (кластеров) в детонационных процессах (М. ван Тил, М. Шау). Напрямую вопрос о механизме рассматривался в работах В.Ф. Анисичкина и Е.А. Петрова. Предполагалось, что после детонационного превращения в ВВ на основе тротила сохраняются компактные группы атомов углерода бензольного кольца, не связанные с водородом и которые становятся зародышами алмазов. Эксперименты по ударно-волновому синтезу из углеводородов и ВВ, не имеющих в своей основе бензольного кольца, а также опыты с применением методики меченых атомов (В.М. Титов) свидетельствовали о неоднозначности таких объяснений. Нами была выдвинута гипотеза о влиянии гексогена в составах ТГ на кинетику образования и сохранение алмазных частиц. Устойчивый (стационарный) режим протекания детонации представляет на микроуровне неравновесный процесс. В составах ТГ гексоген, обладая запасом химической энергии большим чем тротил, создает в нем при детонационном превращении более высокое давление, способствующее активному протеканию реакций, поставляет для синтеза некоторое количество углерода и способствует более быстрому охлаждению на стадии расширения. Расчетами показано, что ПД гексогена, расширяясь до таких же давлений, что и ПД тротила, имеют более низкую температуру.

В работах Л.В. Курдюмова отмечается, что лонсдейлит (гексагональный

алмаз) является продуктом мартенситного превращения. Присутствие в продуктах детонационного синтеза только кубической фазы свидетельствует о том, что алмазные частицы образуются в результате объединения углеродных атомов и комплексов после деструкции молекул ВВ. Гексоген повышает давление в тротиле и способствует более глубокой деструкции ВВ.

Приведены результаты исследования

Рис.1. Профили электропроводности. а) ТГ 80/20, б) ТГ60/40, в) ТГ 50/50.

кинетики превращения ВВ методом электропроводности. Углерод является компонентом многих конденсированных ВВ. В результате детонационного превращения он может образовывать химические соединения и выделяться в свободном виде. С его количеством связывают в частности электропроводность. Опыты были организованы так, что регистрируемый сигнал представлял собой профиль электропроводности (рис.1).

Приведены результаты экспериментов по измерению электропроводности интегральной методикой. Сравнение общего сопротивления проводящей зоны, вычисленного по измерениям разными методиками, дало хорошее соответствие. Имеется две гипотезы о природе электропроводности в ВВ. По одной она вызывается диссоциацией продуктов детонации (например, воды) в условиях высоких давлений и температур, по другой - в богатых углеродом ВВ (сплавы ТГ в их числе) возможна термоэмиссия электронов с поверхности графитоподобных частиц. Падение электропроводности может быть объяснено образованием в ПД алмазных частиц, которые как диэлектрики дают малый вклад в термоэмиссию. С этих позиций осциллограммы дают сведения о кинетике процесса. Характерное время спада сигнала - это характерное время образования алмазов. Оно не превышают 0.5 мкс, что соответствует ширине зоны химреакций. На этот же вывод наводит факт отсутствия зависимости размера алмазных частиц от размеров заряда ВВ.

Рассмотрена начальная стадия расширения ПД (2 стадия синтеза). С точки зрения сохранения алмазов важным этапом является разгрузка ПД, определяющая скорость охлаждения. В случае свободного разлета продуктов детонации реализуется адиабатическое расширение с максимальной скоростью охлаждения.

Наличие среды вокруг заряда усложняло физическую картину процесса, поэтому изучался разлет в вакуум. Нагружением пористых сред легко создать условия, при которых параметры в ударной волне будут близки к детонационным. Сравнение экспериментов по разлету пористого тела и ПД в вакуум представлялось правомерным: Приведены результаты наблюдения термоэлектронной эмиссии из пористого железа фракции 0.1-0.5 мм при выходе ударной волны на границу раздела порошок-вакуум. Экспериментальная сборка была выполнена в виде вакуумного диода, катодом которому служил исследуемый порошок. Регистрировался сигнал с резистора, соединенного последовательно с диодом и заряженным конденсатором для создания в сборке электрического поля нужной напряженности и направленности. В случае положительного потенциала на аноде сигнал представлял собой полку, начало которой совпадало с выходом ударной волны на границу раздела. В случае отрицательного анода сигнал также представлял собой полку, но другой полярности, имелась характерная задержка начала

сигнала. Эта особенность и отрицательная полярность сигнала в схеме без конденсатора указывали на электронную природу сигналов. При анализе величины эмиссионного тока и из оценок степени ионизации паров железа сделан вывод о том, что наблюдавшиеся токи могли создаваться электронами, эмиттированными плазмой с температурой (5-10) 103 К и плотностью электронов ие>10|4см_3. В оптических экспериментах наблюдалось свечение разлетающегося порошка, которое появлялось с некоторой задержкой относительно выхода ударной волны на границу раздела. При добавлении к железу графита с целью осуществления химической реакции образования карбидов сигнал при положительном аноде представлял кривую с экстремумом. Правомерно сравнение этих результатов с результатами исследования разлета ПД сплавов ТГ по схеме вакуумного диода, катодом которому служило ВВ (рис. 2). Диаметр и длина зарядов обеспечивали стационарный режим детонации. Типичные сигналы для ТГ 50/50 при уровне вакуума ~1 Па приведены на рис. 3. Замечено некоторое влияние уровня вакуума на форму сигналов в случае положительного анода. Смена полярности сигнала при изменении направления электрического поля в сборке и задержка сигнала при

Рис.2.Схема эксперимента по разлету ПД

отрицательном аноде указали на электронную природу сигнала. Проведенные оценки показали малую глубину проникновения поля в разлетающиеся ПД. С позиций термоэмиссии с учетом данных по измерению электропроводности сделано предположение об отсутствии роста алмазов при расширении ПД. Отличие спадов сигналов для разных составов ВВ могло бы указывать на разное количество углерода, выделяющегося при детонации. Оптические опыты по регистрации разлета ПД показали отсутствие свечения до достижения продуктами анода и. в

Имеющаяся аналогия в поведении сигналов от ВВ и смеси железо+графит могла бы свидетельствовать о высокой скорости протекания химических реакций в смеси. Сравнение формы электрических сигналов и результатов оптических экспериментов для случаев пористого железа и ВВ свидетельствует о малом размере конденсированных частиц в ПД и более крупном размере разлетающихся частиц железа.

В изучении стадии разлета (3 стадия) имеются два аспекта: газодинамический - расширение ПД без взаимодействия со средой, заполняющей взрывную камеру, и взаимодействие со средой различного состава. Нами было уделено наибольшее внимание задаче взаимодействия ПД со средой как наименее изученной и имеющей практическое значение. Полнее исследован разлет в воздух, поскольку с этим процессом связано установление работоспособности и токсичности промышленных ВВ.

Изучение состава ПД имеет также важное теоретическое значение. Знание химического состава позволяет проверять и уточнять уравнение состояния ПД и расчеты параметров детонации ВВ. Практический и научный интерес представляет сравнение расчетного состава и экспериментально определенного. Методы оценки составов ПД имеют узкие пределы применимости ввиду отсутствия реальной физической модели процесса.

Известно, что характеристики ВВ зависят от энергии, выделяемой во фронте детонации, и остаточной энергии, выделяемой в волне Тейлора. Однако, даже незначительное изменение условий адиабатического расширения ПД (за счет изменения состава атмосферы в камере иди степени расширения) и вторичные химреакции могут привести к заметному изменению состава ПД, который трудно поддается расчету. Взаимодействие продуктов детонации, в том числе конденсированной фазы с окружающей атмосферой имеют принципиальное значение для сохранения алмазов на стадии разлета. Изменение степени адиабатичности расширения ПД за счет изменения состава атмосферы или степени расширения и вторичные химические реакции могут приводить к заметному изменению состава ПД. Взаимодействие продуктов детонации с атмосферой имеет принципиальное значение для сохранения алмазов.

Приведены результаты изучения на хроматографе состава газов во взрывной камере при последовательном взрывании зарядов в атмосфере, созданной предыдущими подрывами, для разных исходных сред. Такая постановка была продиктована практической необходимостью. Использовался прессованный цилиндрический заряд ТГ 40/60 массой 0.65 кг. Камера объемом 2.14 м3 перед сериями экспериментов, состоящими из 5 подрывов, заполнялась разными газами. Результат для исходного воздуха приведен в табл. 1.

Отмечено высокое содержание СО и Н2 (до 7 % объемных) и анализируется причина разного поведения содержания углеродосодержащих газов {СО и СОЦ. Физико-химические свойства среды сильно влияют на состав ПД на 3 стадии. Проведение подрывов в собственных продуктах детонации увеличивало содержание СО и повышало остаточную температуру ПД после расширения в камере. По тому как нарастает количество СО в сериях с разными исходными средами можно считать, что температура ПД при расширении в СО2 ниже, чем при расширении в воздух и азот.

Кроме практического интереса детонационный синтез алмаза является интересным модельным объектом. Большой вклад в развитие модельных представлений внесли А.П. Ершов, АЛ. Куперштох; Г.В. Сакович, Н.В. Козырев, Е.А. Петров; С.А. Губин, В.В. Одинцов, В.И. Пепекин; В.И. Трефилов, Г.И. Саввакин и др.

Таблица 1 -Изменение состава газовой среды камеры от номера подрыва

газ 0 1 2 3 4 5

С02 0 13 14 11 11 11

СО 0 0.08 8.5 14 20 25

о2 21 3.4 0.8 0.9 0.6 0.7

н2 0 0.02 1.9 3.5 4.6 5

N2 76 74 72 70 63 57

сн4 0 0 0.18 0.32 0.40 0.52

Технологическая сторона проблемы детонационного синтеза алмаза из углерода. взрывчатых веществ - определение оптимального состава ВВ, оптимальных внешних условий синтеза и выделение алмаза из конденсированных продуктов взрыва - практически решена. Научная сторона проблемы получила меньшее развитие, остались открытыми вопросы: механизм и условия формирования алмаза, а также причины его потерь.

В последние годы значительное развитие получили динамические методы синтеза порошков. Ультрадисперсные материалы, полученные таким способом, характеризуются другими физико-химическими свойствами.

Для методов получения частиц нанофазного размера из монолита профессор A.M. Ставер сформулировал общий принцип. Согласно ему в материале необходимо создать каким-нибудь способом (с помощью энергии магнитного поля, лазерного излучения или ВВ) термодинамические условия за тройной точкой, где отсутствует разница между твердым, жидким и газообразным состоянием, а затем предоставить материалу возможность адиабатического расширения. Принцип позволяет расширить разнообразие продуктов за счет последующих химических реакций наночастиц с атмосферой.

Однако, такой метод, несмотря на его физическую ясность, технически сложный и энергозатратный.

Излагаемый в данной работе принцип получения малых частиц заключается в том, что в исходном состоянии берется химически непрочное соединение основного материала, например, с органикой. При нагружении соединения ударной (детонационной) волной в ее фронте происходит развал молекулы до отдельных атомов и их групп, а затем их объединение в кластеры и группы конечного размера. Предпочтительней выбирать соединение такого состава, чтобы другие атомы образовывали в основном газообразные и жидкие продукты, которые препятствуют объединению наночастиц и лимитируют размер. При использовании органики сопутствующими продуктами являются азот, водород, соединения водорода с азотом и углеродом и вода. Данный принцип также позволяет увеличить ассортимент получаемых наночастиц за счет вторичных реакций с атмосферой, окружающей исходный материал. В качестве исходного материала можно брать не одно сложное химическое соединение, а смесь двух и более сложных и простых веществ. Прохождение ударной (детонационной) волны по смеси приведет к освобождению отдельных атомов и их групп, которые после химического взаимодействия (как правило экзотермического) способны образовать наночастицы. Алмазы можно получать при импульсном нагружении смесевых взрывчатых веществ и специально подобранных составов, удовлетворяющих изложенному принципу. Можно влиять на размер алмазов вариацией исходного состава (изменяется ширина фронта) и исходной плотности (изменяется температура в ударном фронте).

Иллюстрацией выполнения принципа получения наночастиц служит детонационный способ получения наноалмазов из ВВ. Другой пример -впервые осуществленный ударно-волновой метод допирования ионами ультрадисперсного порошка при ударно-волновом нагружении смеси

алюминиевой пудры и бихромата аммония продуктами взрыва. Синтезированный порошок состоит, в основном, из частиц оксида алюминиял А^Оз а- и 5-модификаций, допированных хромом. Хром < первоначально находился в связанном состоянии в виде бихромата аммония

При использовании порошка с высокой начальной пористостью слой ударно-сжатого вещества нагревается до высоких температур. При разлете происходит взаимодействие материала с газами во взрывной камере с образованием ультрадисперсного А1гОз (А.М.Ставер, А.А.Букаемский). В данной работе предложен и реализован ударно-волновой метод допирования порошка ионами Синтез проводили в герметичной взрывной камере в атмосфере воздуха. Выбор бихромата аммония (М/У^СггО? в качестве допирующей добавки обусловлен тем, что при нагревании • до 200 °С это соединение энергично сгорает, образуя молекулы окиси хрома:

(ТВДСЗД — Сг203

Получившаяся окись хрома способна образовывать на стадии разлета материала смешанный кристалл с А1]Оз.

Установлено, что при ударно-волновом нагружении смеси алюминиевой пудры и бихромата аммония происходит внедрение ионов хрома в решетку образующейся окиси алюминия.

Для экспериментального доказательства внедрения атомов хрома, в. решетку оксида алюминия использовалась методика люминесцентного анализа.

Третий раздел посвящен модельным представлениям процесса превращения взрывчатых веществ с образованием алмазов. Рассмотрены три-основные стадии: детонационное превращение исходного ВВ, расширение ПД и их взаимодействие, включая химическое, с окружающим газом. Численное исследование этих стадий составляет содержание данного раздела.

Приведены использованные уравнения состояния и зависимости. Изложен метод определения термодинамических функций конденсированных веществ и описано уравнение состояния газа, имеющее теоретически обоснованный вид в широком диапазоне плотностей.

Способ термодинамического описания конденсированных сред в широком диапазоне параметров состоит в использовании полуэмпирических моделей и уравнений состояния. На их основе строится метод определения термодинамических функций конденсированных веществ.

Уравнение состояния в модели Дебая и Эйнштейна можно записать в виде

О)

где

ау

произвольной (опорной) изоэнтропе,

соответственно внутренняя энергия и давление на ¿1п€>

параметр Грюнайзена.

е/1пУ

Тогда свободную энергию вещества можно представить в виде

(2)

Следовательно, термодинамические свойства среды полностью описываются тремя функциями: определение которых составляет

содержание метода.

Для описания изоэнтропы р,(У) ■ использовалось термическое уравнение состояния, предложенное Винета

\Х

где - параметры уравнения. Уравнение имеет универсальный характер и

в широком диапазоне давлений воспроизводит изотермы конденсированных веществ. Входящие в уравнение изоэнтропы параметры определялись из требования их соответствия известным термическим коэффициентам и условия наилучшего воспроизводства ударной адиабаты вещества.

Рассмотрена термодинамика превращения конденсированных ВВ, проведен расчет детонационных параметров и состава (1 стадия).

Численное изучение детонации конденсированных ВВ основано на соотношениях классической теории детонации

где р0, и0, Е0 - давление, удельный объем и удельная внутренняя энергия исходного ВВ; р, и, е — давление, удельный объем и удельная внутренняя энергия ПД; В — скорость нормальной детонации. Последнее соотношение выражает правило отбора Чепмена-Жуге. Замыкают систему уравнения химического равновесия. В расчетах для описания газовой фазы ПД применялось уравнение ВКМ"

где а, Р, к, 6 - параметры; У1 - мольный объем газа; к - коволюм: к = ;

х, — мольная доля 1-го газового компонента, - его коволюм. Параметры уравнения использовались со значениями Для

термодинамического описания конденсированного углерода (КУ) использовались соответствующие функции графита и алмаза. Некоторые результаты расчетов приведены в табл. 2 и на рис. 4.

С позиций термодинамики практически из любого ВВ типа (и ВВ

с добавками) с отрицательным кислородным балансом можно получить алмаз (рис. 6). Для тротила выход алмаза на порядок меньше расчетного в плоскости Жуге (2.8 % и 26 %), ближе эти значения для ТГ 50/50 (около 10 % и 16 %) и снова на порядок различаются для гексогена (0.6 % и 6 %). Методом меченых атомов (независимо В.М.Титов и Г.В. Сакович) установлено, что в образовании алмаза из ТГ и ТО (тротил-октоген) равновероятно участвуют все углеродные атомы молекулы тротила. Из этих работ следует, что в алмаз переходит углеродных атомов гексогена в случае ТГ 50/50 в ~ 2 раза больше, чем это наблюдается в опытах с одним гексогеном.

Малый выход алмаза из гексогена можно объяснить потерями при расширении ПД. Объяснение малого выхода алмаза из тротила было дано

В.И. Пепекиным и др. Положение линии равновесия графит-алмаз зависит от размера частиц и для дисперсного состояния смещается выше по давлению. Однако, данная точка зрения не может объяснить некоторые закономерности: а) существование переходной (с отрицательным наклоном) области на зависимости выход алмаза - содержание тротила в смеси ТГ, что в пересчете на давление составляет - 60 кбар. Такая ширина области труднообъяснима, поскольку средний размер частиц алмаза составляет для ТНТ — 4.9 нм, для ТГ 50/50 - 5.5 нм (по В.М. Титову); б) расчет -D(p0) дает излом с отрицательным наклоном (В.И. Пепекин), в действительности переходная область например, в тротиле и ТГ 50/50 имеет положительный наклон.

Наклон излома совпадает с опытным, если в диапазоне давлений шириной ~40кбар происходит увеличение энтальпии образования углеродной фазы (М. van Thiel and F. Ree). Это означает, что в переходной области имеет место неравновесная конденсация свободного углерода. Отметим, что с аналогичной позиции (Э.Ф.Чайковский) обосновывается прямо противоположное утверждение — при уменьшении размеров кристаллов линия фазового равновесия графит-алмаз отклоняется в сторону малых давлений. Это находит подтверждение в опытах по выращиванию в условиях вакуума алмазных пленок, имеющих мелкодисперсную основу из кристаллов алмаза размером менее 10 нм. Не исключено, что понятие равновесия графит-алмаз для дисперсного состояния лишено привычного содержания. При сопоставлении данных по ударно инициированному синтезу алмаза с данными по детонационному синтезу обращает на себя внимание близость начальных точек перехода в алмаз и близость физических характеристик продуктов синтеза. Такое соответствие приобретает реальное основание, если предположить двухстадийный характер образования алмаза в детонационной волне. На первой стадии свободный углерод конденсируется в аморфном виде, на второй — образуется алмаз как результат полиморфного превращения. Примечательно, что подобная двухстадийность предполагается и в ударно-волновом синтезе алмаза из других конденсированных форм углерода (А.В. Курдюмов, В.И. Трефилов). Согласно данным авторам аморфная фаза играет роль промежуточной структуры на пути реконструктивного превращения низкокристаллических сортов углерода в алмаз. Образованию аморфного углерода в детонационной волне можно дать качественное объяснение. Установлено, что конденсация углерода происходит по механизму жидко-капельной коалесценции (В.М. Титов). Объединение частиц сопровождается уменьшением поверхностной энергии с одновременным увеличением объемной (внутренней) энергии. Поэтому при слиянии достаточно малых углеродных частиц произойдет разрушение упорядоченной структуры.

Таблица 2-Расчетный состав ПД системы тротил-гексоген в плоскости Жуге

ВВ Ро г/см3 н2о N2 СО} СО НСООН Щ КУ

моль/100 г ВВ Щу мъъ %

тротил CjH/fjOg 1.59 0.90 0.64 0.71 0.07 0.12 0.04 26.1

ТГ 90/10 1.61 0.91 0.71 0.70 0.06 0.13 0.04 24.1

ТГ 80/20 1.62 0.93 0.78 0.69 0.05 0.14 0.04 22.1

ТГ 70/30 1.64 0.94 0.85 0.68 0.04 0.15 0.04 20.2

ТГ 60/40 1.65 0 95 0.91 0.67 0.04 0.16 0.04 18.2

ТГ 50/50 1.67 0.97 0.98 0.65 0 03 0.17 0.04 16.2

ТГ 40/60 1.69 0.98 1.05 0.64 0.02 0.19 0.05 14.2

ТГ 30/70 1.70 0.99 1.12 0 63 0.02 0.20 0 05 12.2

Гексоген C3HJ^6Oó 1.80 1.01 1.32 0.58 0.01 0.25 0.05 6.1

В рамках гипотезы двухстадийного характера образования алмаза в детонационной волне находит естественное объяснение гистерезис его превращения и существование переходной области неравновесной конденсации углерода, которая имеет место в диапазоне давлений ~ 170-23 0 кбар (заштрихованная область на рис. 4).

40 30 20

500 1500 2500 3500 4S00

Рис. 4. Расчетное состояние ПД индивидуальных ВВ системы C-H-N-O

в плоскости Жуге. о - расчет, 1 - лиши равновесия графит-алмаз, 2 - кривая плавления графита, 3 - кривая плавления алмаза, 4 - линия гистерезиса ударно-инициированного превращения углерода в алмаз (1,2,3 по Ф Банда; 4 по С В. Пятерневу)

Рассмотрено изоэнтропическое расширение ПД и конечный состав продуктов взрыва (2 стадия процесса синтеза). ПД находятся в области термодинамической стабильности алмаза только на начальной фазе расширения. Возможное увеличение доли КУ будет происходить уже за

пределами этой области и, следовательно, не будет сопровождаться образованием алмаза. В расчетах изоэнтропического и газодинамического расширения ПД и конечных продуктов взрыва предполагается локальное химическое равновесие и то, что выделяющийся неалмазный углерод конденсируется на первичных частицах. Поэтому в реакциях сначала будет участвовать неалмазная форма, а потом, при ее исчерпании — алмаз. В этом случае конечный выход алмаза, образовавшегося, в детонационной волне, определяется минимумом свободного углерода в постдетонационных процессах. Расчет изоэнтропического расширения проводился на основе соотношения

где 5(р,7) - энтропия ПД, е значение в плоскости Жуге. В расчете

состояния и состава продуктов взрыва использовалось соотношение

Е(Т,У0) = Е'<^Е0 ,

где Е(Т,У0) - внутренняя.энергия ПД* (ПД+атмосфера камеры), занимающих объем взрывной камеры Так как в расчетах определяется выход алмаза, то интерес представлял случай равенства в правой части, который соответствует внутренней энергии системы ^^-о в начальном состоянии. Это связано с тем, что при меньших значениях внутренней энергии (соответственно и температуры) равновесие в реакции (основной реакции с

участием КУ) смещается в левую сторону с увеличением количества свободного углерода, который будет конденсироваться в неалмазной форме.

Некоторые результаты расчетов приведены на рис.4 и в табл. 3-4. Они свидетельствуют о допустимости приближения локального химического равновесия в ПД. В расчетах установлена закономерность: в системах тротил-гексоген, тротил-октоген и тротил-тэн зависимость выхода КУ из опыта (Н.В. Козырев) и расчетная зависимость выхода алмаза при изоэнтропическом расширении от содержания тротила практически совпадают. Таблица 3- Выход алмаза при изоэнтропическом расширении*

тг 100/0 90/10 80/20 70/30 60/40 50/50 40/60 30/70 0/100

ОТку/Л/вв, % 18.3 16.5 14.8 13.0 11.3 9.5 7.8 6.0 0.7

Опыт -15« - - - - -10 - - 0.6

* Без учета существования переходной области неравновесной конденсации углерода.

В режиме пересжатой детонации (по данным В.М. Титова).

Из сопоставления всей совокупности опытных данных по выходу алмаза и результатов расчета состояния продуктов взрыва адиабатически изолированной системы ВВ+газ сделан вывод, что после смешивания ПД с окружающим газом химическое равновесие между газом и конденсированными продуктами уже не

имеет места. Это может быть объяснено поверхностными свойствами дисперсного алмаза: наличие адсорбированных газов на поверхности уменьшает его химическую активность. Согласно данным термического анализа детонационного алмаза ультрадисперсный алмаз в атмосфере воздуха до температуры ~750 К можно считать химически инертным.

Свободное расширение ПД является изоэнтропическим. Близким к изоэнтропическому является также течение ПД при взрыве в камере небольшого заряда и течение ПД при метании массивной оболочки. В первом случае энергия взрыва большей частью поглощается в ударной волне окружающим газом, во втором переходит в кинетическую энергию метаемой оболочки.

Таблица 4 -Расчетное состояние конечных продуктов взрыва (ТГ 50/50, С02,

объем взрывной камеры 2 мЗ)

мвв, г

250 500 1000 1500 2000

Р0, атм

р, атм 2.7 3.6 5.7 8.2 10.7

1 Г,К 720 850 1105 1340 1530

КУ, % (г) 14(35.1) 3.2(15.8) - - -

р, атм 3.9 5.3 7.3 9.1 11.5

2 Г,К 555 725 870 965 1105

КУ, % (г) 17.8(44.4) 14.8 (74.1) 4.4 (44.2) - -

р, атм 6.0 7.8 10.8 13 14.8

4 Т, К 435 555 730 830 890

КУ, % (г) 17.9 (44.8) 17.8 (89) 15.5(155) 10.3 (155) 5.7(114)

Рассмотрена динамика течения продуктов детонации в объеме взрывной камеры (3 стадия синтеза) В условиях ограниченного объема после детонационного превращения ВВ возникают ударные волны, действию которых неоднократно подвергаются как окружающий заряд газ, так и ПД. Состояние ПД в результате этого может значительно отклониться от состояний, находящихся на изоэнтропе разгрузки. При этом может заметно измениться фазовый состав конденсированной части ПД: соотношение неалмазные формы углерода-алмаз (дополнительные потери) по сравнению с соотношением для изоэнтропического расширения (основные потери). Из опыта следует, что выход алмаза существенно зависит от каждого из факторов: массы заряда, сорта газа, заполняющего взрывную камеру, и его начального давления (Е.А. Петров, Г.В. Сакович). Обычно предполагается, что потери алмаза при расширении ПД вызваны его графитизацией. Однако, как показал Ф. Банди, алмаз выдерживает импульсный нагрев до температуры ~3500 К. В этой связи

несомненно влияние химических процессов в ПД, протекающих при расширении, на конечный выход алмаза.

При определении выхода алмаза использовалось понятие пороговой температуры ,интерпретируемой как температура плавления, метаста-бильного алмаза, при достижении которой алмаз полностью теряется. Учет химических реакций определяется минимальным содержанием КУ в ПД при газодинамическом течении. Таким образом, в предположении конденсации углерода на поверхности имеющихся углеродных частиц и необратимости потерь алмаза

локальный _ Гтш(КУ), Тт <3500 К, выход алмаза [0, Т > 3500 К.

Задача решалась в сферической постановке: сферическая взрывная камера, в центре которой располагается шарообразный заряд ВВ. Начальное состояние ПД задавалось условиями изоэнтропы Чепмена-Жуге для плотности, равной плотности ВВ. Поле скоростей обеспечивало в первый момент равномерное расширение и равенство полной энергии ПД и энергии ВВ.

Расчетная модель основана на уравнениях газовой динамики в предположении локального химического равновесия

—-vdivi/ = 0 dt

dV N Л

—+vgrad(^ + g) = 0 , dt

T—+q—=0 dt dt '

в которых использованы традиционные обозначения механики сплошных сред и q — искусственная вязкость. Свойства ПД описывались уравнением БКВ, окружающий газ рассматривался идеальным с постоянным показателем адиабаты. Различие термодинамических свойств алмаза и неалмазного углерода не учитывалось. Отбор компонент ПД производился на основании отдельных термодинамических расчетов. В них определялись компоненты ПД, относительные концентрации которых при расширении могут превысить 10-2 . В частности, для ТГ 50/50 таких компонентов 9:

со2, нр, n2, нсоон, со, nh3, н2, сн4, сшаип.

Установлено, что для получения максимального выхода алмаза следует осуществлять синтез по схемам, сводящим к минимуму вторичные ударные волны: повышение давления в камере и/или уменьшением массы заряда, а также помещением заряда внутрь массивной оболочки. Некоторые результаты расчетов приведены на рис. 5-7.

Установлено подобие некоторых характеристик течения при одинаковом отношении массы заряда к давлению газа (для одного вида ВВ и сорта газа). Это обстоятельство отражено на рисунках: два набора зависимостей А и Б на рис. 6 и рис. 7 практически не отличаются.

В расчетах нашла обоснование известная из опыта зависимость выхода, алмаза от внешних условий (рис. 5). В рамках сделанных предположений о характере отжига алмаза его в расчетах газодинамического расширения ПД не наблюдается. Более того, сопоставив рис. 6 и рис. 7, можно считать его существование и в реальных процессах маловероятной: локальные пиковые температуры в областях ПД, где химические реакции не привели к полной потере алмаза, не превышают 1500 К.

□ 4-,---^

0 12 3

Рис. 5. Зависимости относительного выхода алмаза от массы ТГ 50/50. Взрывная камера 2 м3 заполнена С02 под давлением: 1-1 атм; 2-2 атм; 3-4 атм.

Рассмотрены вопросы, связанные с механизмом образования ультрадисперсного алмаза при детонационном синтезе. Опытные и расчетные результаты позволили сделать определенные заключения о характере протекания детонационного превращения ВВ и образования алмаза. Образование алмаза происходит в детонационной волне в зоне химической реакции. Свободный углерод конденсируется в зоне химической реакции в аморфном виде по механизму жидко-капельной коалесценции. Алмаз в детонационной волне образуется в результате полиморфного превращения аморфного углерода. Область синтеза определяется гистерезисом данного превращения и имеет переходный участок, в пределах которого превращение является неполным. Потери алмаза в постдетонационных процессах обусловлены вторичными химическими реакциями, протекающими в ПД при расширении. Их величина определяется внешними условиями синтеза: массой заряда, сортом окружающего газа и его давлением. Максимальный выход

алмаза для данного ВВ достигается в условиях, обеспечивающих изоэнтропический характер расширение ПД.

Четвертый раздел посвящен исследованию свойств конденсированных продуктов детонации. Знание свойств дает возможность прогнозировать успех применения продукта в технических целях и дает сведения об условиях протекания процесса. Накопленная информация позволяет выдвинуть некоторые гипотезы, объясняющие малый размер алмазов. Приведены состав и свойства конденсированных продуктов детонации. КП представляет собой

высокопористый черный порошок с насыпной плотностью (1-5)-102 г/см3 , состоящий из фаз углерода и металлических примесей. Последние являются следствием разрушения подвесок заряда, оболочки детонатора (медь) и материала стенок камеры (сталь). Содержание металлических примесей зависит в основном от состояния внутренней поверхности камеры. Регулярная эксплуатация взрывной камеры приводит к снижению, а перерывы в работе к повышению содержания металлических примесей. В табл. 5 приведены данные выхода КП и содержание в нем алмазов от разных составов ВВ.

Среди элементов в состав несгораемого остатка входят: присутствует. Рентгеноструктурным анализом установлено, что несгораемый остаток содержит окислы Рв20з, Рв]04 и карбид ГвзС. Спектральный анализ обогащенного алмаза показал наличие еще и таких элементов как Последние скорее всего присутствовали до обогащения. Поскольку КП имеет очень малую насыпную плотность, то понятно, что адсорбированный газ вносит значительный вклад в общий вес КП. Удельная поверхность продукта, определенная методом адсорбции аргона при температуре жидкого гелия, составляет около 380 м2/г.

КП исследовался на р-дериватографе в температурном интервале от 22 до 1000 °С . При нагревании до 370 °С вес изменяется слабо, что говорит о десорбции газов с поверхности порошка. После 370 °С начинается окисление графита (на это указывает кривая тепловыделения). Сильное тепловыделение в интервале температур от 530 до 605 °С связано с окислением алмазной фазы на воздухе. При нагреве до 885 °С продукт теряет около 80 % своего веса. При дальнейшем нагреве происходит некоторое увеличение веса, что связано с окислением несгораемых металлических примесей.

Таблица 5 - Выход конденсированного продукта для разных составов

№ опыта Состав ВВ Рвв, г/см3 fnKi/mBB, % mjmxn, %

1 ТНТ 1.59 18.1 2.7

2 ТГ 60/40 1.65 13.3 8.4

3 ТГ 50/50 1.67 12.3 6.2

4 1Г 40/60 1.69 8.6 5.5

5 ТО 60/40 1.67 13.1 9.3

Доля металлических примесей может быть уменьшена использованием неметаллических подвесок, специальных детонаторов и проведением синтеза во взрывных камерах из стойких к агрессивным газам и жидкостям материалов (например, нержавеющая сталь). На рис. 8 приведена фотография

алмазографитового порошка (шихты), сделанная на просвечивающем электронном микроскопе. Видны отдельные алмазные и графитовые частицы.

Более подробное изучение конденсированных продуктов взрыва смеси ТГ 60/40 позволило установить, что полученный алмазосодержащий материал состоит из 86-89 % углерода, 30-50 % которого находятся в алмазоподобной фазе, 7-10 % кислорода, 0.4-1.0 % водорода и 2.5-3.5 % азота; на поверхности содержатся преимущественно метальные группы, алмазоподобная фаза локализована в приповерхностном слое частиц, а их объем представлен, в основном, фазой графита. Температуры начала и окончания окисления материала на воздухе составляют соответственно 588 К и 813 К.

Сделан краткий обзор работ по изучению свойств синтетических алмазов, рассмотрены свойства алмазов, полученных при детонации ВВ. Из работ Г.И. Саввакина следует, что использование жидкостей в качестве среды сохранения ведет к уменьшению размеров ОКР алмазов (УДА) по сравнению с УДА, полученными в газовой среде (1.5-2 нм против 5-6 нм), к получению пленкообразной, несферической формы частиц и к увеличению дефектности

Рис 8 Фотография шихты поверхности порошка алмаза УДП-А,

колеблются от 200-280 м2/г (Г.И. Саввакин) до 390 м2/г (наши работы), пикнометрической плотности - от 3 08 г/см3 (А.В. Игнатченко) до 3.2 г/см3 (В.В. Даниленко), что значительно ниже пикнометрической плотности порошков синтетических алмазов.

Более детальные исследования состава УДП-А позволили установить следующее содержание элементов: углерод -812%, 86-88 %, 89.3 %; кислород - 15.5 %, 8.9-11.4 %; азот- 2.1 %, 2.5-3.7 %, 2.4 %; водород - 12 %, 0.1-0.4 %, 1.5% (работы соответственно А Л. Верещагина, Г.В. Саковича, П.М. Брылякова; В.Д. Губаревича; Т.М Губаревич).

структуры.

Частицы алмаза детонационного синтеза размером 4 нм объединены в алмазные кластеры размерами 20-60 нм, которые способны агрегировать далее, образуя фрактальные кластеры до 1000 нм и более (Г.В. Сакович, В Д. Губаревич, Ф.З. Бадаев), фрактальная размерность Б находится в пределах 2.2-2 3. Размер агрегатов в золях растет с увеличением температуры, ионной силы и уменьшением рН среды (А.В. Игнатченко) Величины удельной

измеренные разными исследователями

После проведения многочисленных измерений был установлен базовый технический сертификат на алмазный порошок очистки с использованием газового окисления.

В работах С.С. Бацанова энергия ВВ использовалась для осуществления химической реакции синтеза. Показано, что при начальном размере частиц исходных материалов ~10мкм синтез проходит в ударном фронте за времена 0.1 мкс. Алмазный порошок, полученный в результате фазового перехода при прохождении ударной волны через смесь графит+металл, состоит из плотно спаянных кристаллов размерами 1-4 нм и 10-160 нм Traeb). Обобщая эти данные с учетом размеров первичных кристаллов алмазов из ВВ, можно утверждать, что малый размер кристаллов, образующихся в условиях ударно-волнового и детонационного нагружения, указывает на то, что формирование частиц такого размера происходит в окрестности фронта ударной (детонационной) волны.

Рассмотрены свойства сред на основе дисперсного углерода — алмазографитовой смеси (УДП-АГ). Во многих применениях важнейшим, а порой основным параметром является способность дисперсной частицы как можно дольше находиться в жидкостях во взвешенном состоянии. В этом случае говорят об устойчивости суспензии. Можно повысить устойчивость водной алмазографитовой суспензии комбинированной обработкой озоно-воздушной смесью и ультразвуком. Предполагалось, что углеродный материал с размером первичных кристаллов около 4нм должен образовывать устойчивые водные суспензии при более мягких режимах обработки. Установлено влияние на устойчивость продолжительности обработки озоном и особенно ультразвуком. В качестве жидкости использовалась вода, как наиболее часто используемая на практике среда в сочетании с алмазографитовой шихтой, хотя результаты могут иметь и более широкую трактовку для большого ряда жидкостей. Установлено, что длительность озонирования имеет некоторый предел, после которого наступает «насыщение». На дальнейший рост устойчивости влияет количество введенной энергии от источника ультразвука, которое может быть увеличено длительностью обработки и минимизацией диссипативных потерь.

В пятом разделе рассмотрено применение дисперсных углеродных материалов. Сделан краткий обзор по областям применения алмазов. В химической промышленности алмазный нанопорошок может быть использован в качестве дисперсно-упрочняющего компонента электрохимических и химических покрытий, повышающего микротвердость, износостойкость и корозионностойкость покрытий. В машиностроении алмазный нанопорошок может быть использован в качестве:

- добавок к маслам для обкатки и приработки высоконагруженных деталей машин и двигателей, снижающих время обкатки и улучшающих качество приработки;

— антифрикционных добавок в различных технологических жидкостях и маслах, уменьшающих коэффициент трения и темп износа трущихся пар;

- смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС).

В электронной промышленности алмазный нанопорошок может быть использован в качестве:

-высокодисперсного компонента полировальных паст для суперфинишной доводки поверхностей полупроводниковых пластин и стекол;

- легирующего материала в магнитомягких сплавах и пленках магнитных носителей информации, повышающего их износостойкость;

— высокодисперсных затравок в процессе получения алмазных пленочных и объемных структур методом эпитаксии;

— легирующего компонента рабочих поверхностей металлических сильноточных электроконтактов, препятствующего образованию макропятен и снижающего эрозию электродов.

В инструментальной промышленности алмазный нанопорошок может быть использован в качестве:

- центров кристаллизации в процессе статического синтеза макроизделий алмаза из неалмазного углерода;

— конструкционного материала при получении макрополикристаллов алмаза и композиционных алмазосодержащих изделий методом высокотемпературного прессования.

Рассмотрены результаты применения алмазографитовой смеси в присадке к моторным маслам карбюраторных двигателей всех типов УДАВ-СИБМА. Наличие графита улучшает антифрикционные, противоизносные и противозадирные свойства масел. Малые частицы алмазов сглаживают особенно в начале эксплуатации микровыступы сопрягаемых рабочих поверхностей, увеличивая площадь контакта, вместе с графитом заполняют впадины и микротрещины, шаржируют и упрочняют рабочие поверхности деталей. Поверхностно-активные вещества, образующие оболочку вокруг каждой частицы, увеличивают прочность масляной пленки. Исследования, проведенные в России и Чехии, показали: уменьшение износа деталей цилиндро-поршневой группы двигателей на 50-150%; увеличение мощности двигателя на 2-4 %; сокращение расхода бензина на 2-7 %; снижение внутреннего трения на 10-30%. Присадка УДАВ-СИБМА - экологически чистый продукт. В пластичных смазках УДП-А и УДП-АГ вводятся в состав базового масла непосредственно или через промежуточную среду и могут в зависимости от технологии участвовать в формировании структурного каркаса.

В подобных смазках УДП-АГ снижает коэффициент трения на 20-30 %, износ в 1.3—3 раза, увеличивает несущую способность стыков вдвое.

УДП-АГ оказывает влияние на эксплуатационные характеристики практически всех типов смазочных материалов. Консервационные смазки с добавками УДП-АГ уменьшают химическую и электрохимическую коррозию за счет отказа от других присадок, являющихся зачастую коррозионно-агрессивными, и в силу особенности углеродных материалов не смачиваться водой и многими агрессивными жидкостями. В уплотнительных и резьбовых смазках повышается герметичность соединений, уменьшается коррозия контактных поверхностей, стабилизируются усилия на сдвиг, величина крутящего момента. Смазочно-охлаждающие технологические среды на основе минеральных масел с добавками УДАГ эффективны при ручном и машинном резьбонарезании, сверлении, шлифовании ферритов и др. Срок службы инструмента возрастает в 13—2 раза, сила резания снижается на 20-40%. Технологические смазки на основе алмазографитового порошка используются для обработки металлов давлением (холодная листовая, холодная и горячая объемная штамповка, холодное и горячее волочение, калибровка, горячее прессование). При этом снижается коэффициент трения (до 0.035), расход смазки, исключается налипание металла на инструмент, улучшается качество поверхностей готовых изделий.

Представлены сведения по применению нанофазных углеродных материалов для полировки и электрохимических покрытий. В композиционных электрохимических покрытиях повышается микротвердость поверхности (до 20%), коррозионностойкость и износостойкость (в 1.3-10 раз). Размеры кристаллов осаждаемых материалов, например хрома уменьшаются на порядок, что приводит к повышению микротвердости покрытия и износостойкости: матриц для холодной вытяжки металлов в 3 раза, пресс-инструмента для порошковой металлургии более чем в 10 раз, штампов — до 5 раз, бурового инструмента в 9-12 раз, режущего инструмента по стали - до 4 раз, по стеклопластику - до 10 раз.

Притирочно-доводочные пасты и суспензии на основе алмазных материалов используются для сверхтонкой обработки (притирки, доводки, полировки) изделий из труднообрабатываемых конструкционных, инструментальных и специальных сплавов, керамики, твердых сплавов. Суспензии для суперфинишной обработки монокристаллических поверхностей позволяют получить высокое качество поверхности (шероховатость не более 2 нм) без нарушения поверхностного слоя. Суспензии дают возможность обрабатывать высокотвердые материалы (алмаз, сапфир, кремний), пластины и подложки полупроводниковых материалов, оптические изделия из стекла,

кварца, ситалла, ювелирные изделия из драгоценных и полудрагоценных камней, изделия оптоэлектроники.

Приведена информация по использованию углеродной смеси и алмазов в нетрадиционных областях. Перспективно применение КП в качестве радиопоглощающего материала с малым коэффициентом отражения; материала с теплоизоляционным свойством на уровне асбеста, которое повышается с увеличением плотности; в качестве добавок к коррозионно-стойким защитным лакокрасочным покрытиям; добавки к составам для обработки кожевенных изделий с целью придания им водоотталкивающих свойств и уменьшения внутреннего трения; пигмента для красок и пр. Перспективно создание композиционных материалов на основе металлов и детонационного алмаза: композит из алюминия и 5 % алмазов, полученный взрывным прессованием имеет вдвое большую микротвердость по сравнению с чистым алюминием. Известно положительное влияние продукта на износостойкость протекторной резины: усталостная выносливость при многократных деформациях растяжения увеличивается втрое.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Обнаружено явление образования алмазов при детонации взрывчатых веществ типа СсД/^сОа с положительным углеродным балансом и при ударно-волновом воздействии на углеводороды в которых происходит выделение свободного углерода, а термодинамические условия после разложения соединенй в зоне повышенных давлений и температур соответствуют области стабильного алмаза.

2. Выделены три принципиальные стадии в процессе синтеза алмазов из ВВ, определяющие конечный выход конденсированного углерода в целом и алмазной фракции в частности: 1) синтез в зоне основного энерговыделения (детонационной волне) при повышенных давлении и температуре, 2) адиабатическое расширение продуктов синтеза с большой скоростью охлаждения, 3) тепломассообмен продуктов синтеза с окружающей средой. Каждая стадия изучена экспериментально и численно на основе пакета программ, позволяющих рассчитывать: термодинамические параметры детонации и состав ее продуктов, изоэнтропическое и газодинамическое расширение продуктов синтеза и состав конечных продуктов, включая конденсированные. Расчеты позволяют прогнозировать результат синтеза алмаза из широкого класса углеродосодержащих материалов и перспективность исходного сырья.

степень поглощения энергии ударной волны, а также являющийся основным газообразным продуктом детонационного синтеза. Эта схема сохранения положена в основу "сухого" метода синтеза.

4. Получены расчетные зависимости выхода алмаза от условий синтеза: состава взрывчатого вещества, его массы и плотности, теплофизических свойств газа, окружающего заряд и его начального давления.

5. Показано экспериментально, что образование алмазов кубической модификации с размером частиц 3-12 нм при среднем размере кристаллов 4 нм происходит при превращении взрывчатых веществ в детонационном фронте за времена, не превышающие 0.5 мкс.

6. Предложена модель процесса получения алмазов из взрывчатых веществ в замкнутом объеме взрывной камеры и двухэтапный механизм их образования в детонационной волне. На первом этапе выделившийся углерод конденсируется в виде аморфной частицы, на втором — в результате полиморфного превращения образуется алмаз. В диапазоне давлений 170230 кбар существует неравновесная область конденсации углерода, ниже которой формируется аморфный углерод, выше - аморфный углерод полностью трансформируется в алмаз. Предложенный механизм объясняет гистерезис синтеза алмаза из ВВ.

7. Проведен анализ методов синтеза малых частиц в рамках проблемы создания новых физических принципов получения дисперсных материалов с использованием высоких плотностей энергии. Предложены схемы получения малых частиц из соединений, нестойких к нагреву и динамическому воздействию при их разложении в ударных и детонационных волнах, в которых помимо основного конденсированного продукта образуются только газообразные и жидкие. Одна из схем реализована экспериментально при допировании дисперсных частиц оксида алюминия атомами хрома, первоначально находящихся в составе неустойчивого соединения бихромат аммония.

8. Определены наиболее перспективные направления областей применения углеродного нанофазного материала. Предложено использование углеродной смеси и алмазов в нетрадиционных областях: в качестве радиопоглощающего материала с малым коэффициентом отражения; материала с теплоизоляционным свойством на уровне асбеста, которое повышается с увеличением плотности и в качестве добавок к коррозионно-стойким защитным лакокрасочным покрытиям.

Результаты, вошедшие в диссертацию, опубликованы в работах:

1. Матыцин А.И., Ставер А.М., Лямкин А.И. Эмиссия электронов при действии ударных волн на пористое вещество. // Ш Всесоюзный симпозиум по импульсным давлениям- Москва: ВНИИФТРИ.-1979.- С.82.

2. Лямкин А.И.', Матыцин А.И., Ставер AM. Эмиссия электронов при выходе ударной волны из порошка в вакуум. // Журн. прикл. механики и техн. физики. - 1982. - № 3. - С. 123-127.

3. Ставер A.M., Губарева Н.В., Лямкин А.И., Петров ЕА Способ получения алмазов. // Авт. свидетельство № 1165007 от 1 июля 1982.

4. Ставер A.M., Ершов А.П., Лямкин А.И. Исследование детонационного превращения конденсированных ВВ методом электропроводности. // Динамика сплошной среды- Новосибирск: Сиб. отделение, Ин-т гидродинамики.- 1983.-Вып.62.-С.135-140.

5. Ставер A.M., Лямкин А.И. и др. Способ получения сверхтвердых материалов. //Авт. свидетельство № 1256377 от 20.02.84.

6. Ставер А.М., Губарева Н.В., Лямкин А.И. и др. Способ получения алмазов. // Авт. свидетельство № 1118485 от 15.06.83.

7. Лямкин А.И., Матыцин А.И. Механические свойства металлокерамики, полученной методом взрывного прессования. // Динамика сплошной среды-Новосибирск: Сиб.отд-ние, Ин-т гидродинамики, 1983. - Вып. 62.- С.93-103.

8. Ставер А.М., Ершов А.П., Лямкин А.И. Исследование детонационного превращения конденсированных ВВ методом электропроводности. // Физика горения и взрыва. - 1984. - Т.20, № 3, - С.79 - 82.

9. Ставер A.M., Губарева Н.В., Лямкин А.И. и др. Ультрадисперсные алмазные порошки, полученные с использованием энергии взрыва. // Физика горения и взрыва.- 1984. - Т.20, № 5. - С.100-103.

10. Лямкин А.И., Петров ЕА, Сакович Г.В. и др. Получение алмазов из конденсированных взрывчатых веществ. // Взрыв, удар, защита. Информ. бюллетень ИГиЛ, вып.17, 1987. - С.8-16.

11. Лямкин А.И., Петров ЕА, Ершов А.П. и др. Получение алмазов из взрывчатых веществ. // Докл. АН СССР.-1988, - Т.302, № 3. - С.611 - 613.

12. Кан СВ., Лямкин А.И., Щелканов СИ. Смазка. // Авт. свидетельство №1681529 от 29.07.88.

13. Лямкин А.И., Петров Е.А., Ставер A.M. и др. Получение алмазов из взрывчатых веществ типа CHNO. // VII Международный симпозиум "Получение с помощью взрыва металлических материалов с новыми свойствами". Пардубице, Чехословакия. 1989.

14. Ставер А.М., Лямкин А.И. Получение ультрадисперсных алмазов из взрывчатых веществ. // Ультрадисперсные материалы. Получение и свойства: Межвузовский сборник. КрПИ.- Красноярск, 1990.- С.3-22.

15. Кузьмин И.Г., Лямкин А.И., Ставер A.M. Экспериментальное изучение состава газообразных продуктов детонации взрывчатых веществ. // Ультрадисперсные материалы. Получение и свойства: Межвузовский сборник. КрПИ.-Красноярск, 1990.-С.23-32.

16. Ставер А.М., Лямкии А.И. К вопросу о кинетике образования ультрадисперсных частиц в ударных и детонационных волнах. // Ультрадисперсные материалы. Получение и свойства: Межвузовский сборник. КрПИ.-Красноярск, 1990.-С.78-81.

17. Лямкин А.И., Ставер А.М., Бабушкин А.Ю. Особенности получения ультрадисперсного материала на основе углерода взрывчатых веществ. // V Всесоюзное совещание по детонации. Красноярск, 1991.-С.81-83.

18. Лямкин А.И., Ставер A.M., Бабушкин А.Ю. Влияние газов на выход конденсированных продуктов детонации углеродосодержащих взрывчатых веществ. // V Всесоюзное совещание по детонации. Красноярск, 1991 .-С.84-87.

19. Лямкин А.И., Попов СТ. Исследование начальной стадии разлета продуктов детонации сплавов ТГ в вакуум. // Физика горения и взрыва, №5, 1991.-С.114-118.

20. Бабин НА, Ставер А.М., Лямкин А.И.и др. Способ получения смазочного масла. // Патент РФ № 1821028, от 23.05.91.

21. Ставер A.M., Захаров. А.А., Лямкин А.И. Концентрат присадки для смазочного масла. // Патент РФ № 1833628 от 28.02.91.

22. Гущин В.А., Ставер A.M., Лямкин А.И. и др. Углеродная композиция и способ ее получения. // Патент РФ № 1831846 от 23.05.91.

23. Гущин В.А., Ставер А.М., Лямкин А.И. и др. Углеродная композиция и способ ее получения. // PCT/SU WO 93/01260 от 3.07.91.

24. Ставер A.M., Захаров А.А., Лямкин А.И. и др. Смазочная композиция. //PCT/SU WO 93/01261, от 3.07.91.

25. Ставер A.M., Захаров А.А., Лямкин А.И. и др. Смазочное масло. // Патент РФ № 1833627 от 7.02.91.

26. Новые материалы и технологии. Экстремальные технологические процессы. / Коллективная монография под ред. М.Ф. Жукова и В.Е. Панина. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992.- 183 с.

27. Букаемский А.А., Лямкин А.И., Гордеев Ю.И. и др. Взрывной синтез ультрадисперсных порошков и их использование для изготовления порошковых композитов. // Научно-техническая конференция "Проблемы современных материалов и технологий. Производство наукоемкой продукции". Пермь-1993.-С.53.

28. Babushkin A.Yu., Lyamkin A.I., Popov ST. Numerical study ofprocess of nanodiamonds synthesis from explosives. // Proceedings of the Second International Conference on nanometer Science and technology NANO-II,Moscow, 1993, Herald of Russian Acad. Sci.-1994.- Vol.1, №7- P.187-195.

29. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Попов СТ. Численное изучение процессов, протекающих во взрывной камере при синтезе алмазов из взрывчатых веществ. // Материалы Международной научно-технической конференцияи "Проблемы обеспечения качества изделий в машиностроении", Красноярск: КГТУ, -1994.-С364-371.

30. Бабушкин АЛО., Лямкин А.И., Попов СТ. Высокоэнергетические нанокластеры материалов. // Материалы научного совета по региональной научно-технической программе "Экология, новые материалы и технологии Красноярского края", Красноярск,-1995-С.63-65.

31. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Попов СТ. и др. Композиты на основе наноалмаза и металлов, полученные ударноволновым методом. // Материалы научно-технического совета по научно-техн. программе "Экология, новые материалы и технологии Красноярского края", Красноярск, -1995-С66-68.

32. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Попов СТ. Расчет газодинамического течения и химического состава продуктов детонации конденсированных взрывчатых веществ. // Новые модели и численные схемы ударно-волновых процессов в конденсированных средах: Тезисы Международного рабочего совещания. - Россия, Санкт-Петербург, 1995.-С38.

33. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Попов С.Т. Схема определения термодинамических функций конденсированных веществ и расчет диаграммы фазового состояния углерода. // Новые модели и численные схемы ударно-волновых процессов в конденсированных средах: Тезисы Международного рабочего совещания. - Россия, Санкт-Петербург, 1995. -С.38-39.

34. Lyamkin A.I., Babushkin A.Yu., Staver A.M. Gasodynamics How influence upon detonation products composition in diamond syntheses process. // International conference "Shock waves in condensed matter". StPetersburg, Russia, 1996.-P.114-115.

35. Guschin V.A., Staver A.M., Lyamkin A.I. and others. Carbon composition production process. // US Patent № 5,482,695 Jan.9,1996.

36. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И. Определение термодинамических функций конденсированных сред. // Ударные волны в конденсированных средах: Тезисы Международной конференции.-Санкт-Петербург, 1996.-С94-95.

37. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Ставер А.М. Расчет газодинамического течения и химического состава продуктов детонации конденсированных взрывчатых веществ.// Химическая физика процессов горения и взрыва: Материалы XI симпозиума по горению и взрыву. Черноголовка, 1996.-Т.2.-С64.

38. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И. Определение термодинамических функций среды Ми-Грюнайзена и расчет фазовой диаграммы углерода. // Химическая физика процессов горения и взрыва: Материалы XI Симпозиума по горению и взрыву. - Черноголовка, 1996. - Т.1.-С.302.

39. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Ставер A.M. Численное исследование эволюции состава продуктов детонации в процессе детонационного синтеза алмаза. // "Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры". Материалы межрегиональной конференции с международным участием, Красноярск: КГТУ.- 1996.-С.9-10.

40. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И. Определение термодинамических функций конденсированных веществ. // "Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры". Материалы межрегиональной конференции с международным участием, Красноярск: КГТУ.- 1996.-С.22-23.

41. Лямкин А.И., Корец АЛ. и др. Исследование реакторнооблученных порошков ультрадисперсных алмазов по их ИК - спектрам. // "Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры". Материалы межрегиональной конференции с международным участием, Красноярск: КГТУ.- 1996.-С. 60.

42. Корец А.Я., Миронов Е.В., Лямкин А.И. Исследование состава примесей алмазоподобной фазы углерода с помощью инфракрасной спектроскопии. // "Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры". Материалы межрегиональной конференции с международным участием, Красноярск: КГТУ.- 1996.-С.61.

43. Биронт B.C., Лямкин А.И. и др. Использование УДП при получении композиционных покрытий на алюминиевых сплавах. // "Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры". Материалы межрегиональной конференции с международным участием. Красноярск: КГТУ.- 1996.-С. 165.

44. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Ставер А.М. Получение новых материалов с использованием энергии взрывчатых веществ. // Вестник КГТУ, выпуск 1, Красноярск.-1996.-С.144-147.

45. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И. О механизме образования ультрадисперсных алмазов при детонационном синтезе и зависимости его выхода от внешних условий. // Физико-химия ультрадисперсных систем. Материалы IV Всероссийской конференции. М.: МИФИ, 1998.-С.73-74.

46. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И. Уравнение состояния притягивающихся мягких сфер. //Ударные волны в конденсированных средах: Тезисы Международной конференции. - Санкт-Петербург, 1998.-С.54.

47. Лямкин А.И., Лямкина Н.Э. Повышение устойчивости водной алмазографитовой суспензии обработкой озоном и ультразвуком. // Вестник КГТУ, выпуск 15, Красноярск .- 1998.-С.224-226.

48. Лямкнн А.И., Лямкина Н.Э. Влияние обработки озоном и ультразвуком на устойчивость водной суспензии ультрадисперсного углерода. //Тезисы докладов Региональной научно-практической конференции "Ставеровские чтения". Красноярск: КГТУ.- 1998.-С.20.

49. Babushkin A.Yu., Lyamkin Л.I., Chiganova G.A. To ultrafine diamond formation mechanism under detonation synthesis and its yield dependence on external conditions. // 30-th International Conference of ICT "Energetic Materials", Karlsruhe, FRG, -1999.-10P.

50. Babushkin A.Yu., Lyamkin A.I. Attractive soft-sphere equation of state. // 30-th International Conference of ICT "Energetic Materials", Karlsruhe, FRG, June-1999.-2P.

51. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Чиганова Г.А. О механизме образования ультрадисперсного алмаза при детонационном синтезе и зависимости его выхода от внешних условий. // "Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы". Материалы Второй межрегиональной конференции с международным участием. Красноярск: КГТУ и КНЦ СО РАН.-1999.-С.10-15.

52. Лямкин А.И., Редькин В.Е. Утилизация ВВ и использование полученных продуктов детонации. // Труды III Международного симпозиума Sibconvers'99, May 18-20, 1999, Tomsk. Application of the conversion research results for international cooperation. P.497-498.

53. Щелканов СИ., Редькин В.Е., Лямкин А.И. и др. Пластичная смазка. // Патент РФ № 2163921 от 12.05.99.

54. Лямкин А.И., Редькин В.Е. Ультрадисперсные алмазографитовые и алмазные порошки, получаемые из взрывчатых веществ. // Наука-производству,- 2000.- № 3(28) - С.59-64.

55. Лямкин А.И. О принципе получения наночастиц из сложных химических соединений // "Высокоэнергетические процессы и наноструктуры". Материалы межрегиональной конференции Красноярск, КГТУ.- 2001.-С.6-7.

56. Лямкнн А.И., Пестряков А.О. Применение ультрадисперсного алмазографитового порошка (УДП-АГ) в качестве добавки к антикоррозийного покрытия// "Высокоэнергетические процессы и наноструктуры". Материалы межрегиональной конференции Красноярск, КГТУ.- 2001.-С.36.

57. Им Тхек-де, Лямкпн А.И. и др. Ударно-волновой синтез допированного хромом ультрадисперсного А12О3 // Письма в ЖТФ. 2001. Т.27. Вып.13.С.10-15.

58. Лямкин А.И., Редькин В.Е., Ушаков А.В. О принципах получения малых частиц.// Вестник Ассоциации выпускников КГТУ. Вып. 8.- КГТУ.-2002.-С. 159-162.

59. Лямкин А.И., Редькин В.Е. Ультрадисперсные алмазографитовые порошки из взрывчатых веществ. Свойства, получение и применение// Вестник НИИ СУВПТ, г. Красноярск: НИИ СУВПТ.-2ОО2.-Вып.Ю. С.61-71.

60. Лямкин А.И. Применение продуктов детонационного синтеза для защитных покрытий// Международный Симпозиум «Детонационные наноалмазы: получение, свойства и применения». Сборник тезисов. НТЦ «Физинтел», Санкт-Петербург.-2003- С.83.

61. Лямкин А.И., Болгов О.В. Наноуглеродный продукт детонационного синтеза в атикоррозийных покрытиях//'Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы". Материалы Всероссийской конференции. Красноярск, ИПЦ КГТУ.-2003.- С.165-167.

62. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И. Об образовании алмаза при детонационном синтезе// Вестник КрасГУ. Серия физ.-мат. науки. Красноярск: КГУ. -2003. -Вып .3. С.82-89.

63. Lyamkin A. and Babushkin A. Detonation Synthesis of Ultrafine Diamond. // In the book "Particle Processing and Characterization". Editor: U. Teipel. Pub.: Wüey-VCH, Weinheim-2004, 15P.

Подписано в печать 14.09.2004 г. Формат бумаги 60x84. Усл. печ. л. Тираж 130 экз. Заказ 21Ь Отпечатано в ИПЦ КГТУ 660074, г. Красноярск, ул. акад. Киренского, 26

р16607

Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора физико-математических наук, Лямкин, Алексей Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

1. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ АЛМАЗОВ.

1.1. Статический способ получения искусственных алмазов.

1.2. Получение искусственных алмазов при динамическом воздействии на углеродосодержащие соединения.

1.3. Получение алмазов при детонации взрывчатых веществ.26 Выводы.

2. ОБРАЗОВАНИЕ НАНОАЛМАЗОВ В ДЕТОНАЦИОННЫХ ПРОЦЕССАХ.

2.1. Кинетика превращения углеродсодержащих взрывчатых веществ (1 стадия синтеза).

2.1.1. Представления о механизме образования алмазов с энергетических и структурных позиций.

2.1.2. Исследование кинетики превращения методом электропроводности.

2.2. Начальная стадия расширения продуктов синтеза (2 стадия синтеза).

2.3. Расширение продуктов синтеза в различные среды (3 стадия синтеза).

2.4. Получение малых частиц из химических соединений.

2.4.1. Допирование хромом ультрадисперсного оксида алюминия.

2.4.2. О принципе получения наночастиц из сложных химических соединений.

Выводы.

3. МОДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ НАНОАЛМАЗОВ.

3.1. Уравнения состояния и термодинамические функции газов и конденсированных веществ.

3.1.1. Газообразное и конденсированное состояние вещества.

3.1.2. Термодинамические функции.

3.1.3. Уравнение состояния продуктов детонации.

3.2. Термодинамика превращения конденсированных ВВ: расчет детонационных параметров и состава

1-ая стадия синтеза).

3.2.1. Основные зависимости теории детонации и уравнения состояния продуктов детонации.

3.2.2. Основы термодинамического расчета.

3.2.3. Результаты расчета.

3.3. Изоэнтропическое расширение продуктов синтеза и их конечный состав (2-ая стадия синтеза).

3.3.1. Основы расчета.

3.3.2. Результаты расчета.

3.4. Гэзодинамика течения продуктов синтеза в ограниченном объеме взрывной камеры (3-я стадия синтеза).

3.4.1. Основы расчета в приближении локального термодинамического и химического равновесия.

3.4.2 Результаты расчета.

3.5. О механизме образования наноалмазов при детонационном синтезе

Выводы.

4. СВОЙСТВА КОНДЕНСИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ СИНТЕЗА.

4.1. Состав и свойства конденсированных продуктов синтеза.

4.2. Свойства алмазов.

4.2.1. Свойства синтетических алмазов.

4.2.2. Свойства алмазов, полученных при детонации В В.

4.2.3. Исследование состава примесей с помощью инфракрасной спектроскопии.

4.3. Свойства сред на основе дисперсного углерода.

Выводы.

5. ПРИМЕНЕНИЕ ДИСПЕРСНЫХ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

5.7. Применение дисперсного углерода в маслах.

5.2. Применение нанофазных углеродных материалов для полировки и электрохимических покрытий.

5.3. Перспективные направления применений нанофазных углеродных материалов.

Выводы.

Введение диссертация по физике, на тему "Образование наноалмазов при динамическом воздействии на углеродосодержащие соединения"

Актуальность проблемы. Исключительные перспективы применения в науке, технике и промышленности открывают ультрадисперсные алмазы и материалы на их основе. Их получение и широкое использование являются важным фактором научно-технического прогресса. Алмазы обладают уникальным сочетанием высокой химической, термической и радиационной стойкости, наивысшей среди известных веществ твердости и износостойкости, низкого коэффициента термического расширения, малой теплоемкости, наивысшей теплопроводности, большой ширины запрещенной зоны, прозрачности в широком диапазоне спектра.

Актуальным представляется исследование процесса синтеза, изучение свойств и поиск перспективных областей применения ультрадисперсных и нанофазных алмазных (углеродных) материалов. Технология получения с использованием энергии взрывчатых веществ накладывает на свойства особенности, которые проявляются при практическом использовании материалов. Можно считать, что при изменении технологических условий синтеза и физико-химической обработки создается новый материал с другими свойствами.

В процессе детонационного синтеза можно условно выделить следующие основные стадии: молекулярные и фазовые превращения продуктов разложения ВВ в условиях высоких давлений и температур, охлаждение продуктов детонации (ПД) при их расширении и взаимодействие ПД с окружающей заряд средой. На каждой стадии ВВ претерпевает различные физико-химические превращения на молекулярном уровне со значительным тепловым эффектом. По этой причине исследование термодинамических условий, в которых происходит превращение ВВ с образованием нанофазных алмазов, изучение протекающих при этом теплофизических процессов, установление механизма синтеза и зависимостей выхода алмазов от внешних условий, разработка физической модели процесса, изучение свойств синтезированных материалов и поиск областей применения являются актуальными научными проблемами.

Цель работы. Исследование экспериментальными и расчетными методами явления образования наноалмазов при динамическом воздействии на углеродосодержащие соединения с использованием высоких плотностей энергии. Достижение цели обеспечивает решение следующих задач:

• создание новых схем получения малых частиц, в том числе наноалмазов, из углеродосодержащих соединений;

• изучение основных свойств синтезированного продукта для определения областей их применения.

Научная новизна.

• Обнаружено явление образования алмазов при детонации взрывчатых веществ типа СаНьМсОа с положительным углеродным балансом и при ударно-волновом воздействии на углеводороды СХНУ из углерода, входящего в молекулы соединений;

• предложены схемы синтеза малых частиц из соединений, нестойких к нагреву и динамическому воздействию;

На защиту выносится:

• Обнаруженное явление образования алмазов при детонации взрывчатых веществ типа СаНьМсО(1 с положительным углеродным балансом и при ударно-волновом воздействии на углеводороды СхНу, в которых выделяется свободный углерод, а термодинамические условия после разложения соединений в зоне повышенных давлений и температур находятся в области стабильного алмаза, в результате чего часть свободного углерода конденсируется в алмазной модификации;

• расчетные зависимости выхода алмазов от условий синтеза;

Практическая значимость. Полученные экспериментальные и расчетные результаты можно непосредственно использовать для решения прикладных задач по разработке новых технологий получения ультрадисперсных и нанофазных материалов. На основе обнаруженного явления образования алмазов при детонации углеродосодержащих ВВ создана технология получения нанофазных алмазов.

Методы исследования. Основой получения экспериментальных данных служил взрывной эксперимент с использованием методик физики быстропротекающих процессов. Для изучения свойств дисперсных материалов применялись гравиметрические, термо гравиметрические, оптические и электронно-микроскопические исследования. Для расчетов использовались стандартные и специально разработанные схемы счета на ЭВМ.

Реализация и внедрение результатов исследований. На основе обнаруженного явления образования алмазов при детонации углеродосодержащих ВВ создана технология получения нанофазных алмазов, применяющаяся в ФЦ «Алтай», на Новосибирском заводе искусственного волокна, в в/ч 78309. Разработка способа получения и исследования по созданию опытной технологии искусственных алмазов с помощью энергии взрыва (с участием автора) была отмечена премией Ленинского комсомола в области науки и техники (1988), а позже разработка технологии и создание промышленного производства ультрадисперсных детонационных алмазов (без участия автора) - Государственной премией РФ (1994).

Полученные алмазы нашли применение при создании износостойких покрытий электрохимическим способом, для легирования смазок, суперфинишной полировки, алмазных теплоотводящих подложек для микроэлектроники и др.

Явлению детонационного превращения взрывчатых веществ (ВВ) посвящено большое количество работ. В работах /1-6/ развиты теории и модели протекания детонационных процессов превращения. Эти теории успешно используются для расчета давлений Р , температур Т и плотностей р при детонации ВВ. Важно отметить, что в теории Зельдовича-Неймана-Деринга (ЗНД) заложено понятие о стадийности процесса детонации тем предположением, что химические реакции происходят в узкой зоне ВВ, ограниченной ударной волной и так называемой плоскостью Чепмена-Жуге. Это положение является важным обстоятельством и имеет принципиальное значение. Для многих задач (разрушение горных пород, метание твердых тел и др.) такие представления вполне удовлетворительны. Однако, при исследовании физико-химических превращений (в том числе фазовых) в ВВ с целью получения новых материалов упрощенное выделение одной стадии недостаточно. По этой причине существенным моментом является разбиение целого процесса на отдельные стадии, принципиальные для возникновения, формирования и сохранения материала. Особенно важным представляется выделение и изучение отдельных стадий при синтезе алмазов из углеродосодержащих ВВ.

Объектом исследования в данной работе является экспериментально обнаруженное в 1982 году в Институте гидродинамики им. М.А.Лаврентьева (ИГиЛ) явление образования алмазов при детонации конденсированных утлеродосодержащих взрывчатых веществ. Эксперименты, в которых зафиксирован синтез алмазов из ВВ, были результатом систематических исследований по созданию новых схем получения алмазов, проводимых в ИГИЛ группой исследователей во главе с профессором A.M. Ставером, и сотрудниками ФНПЦ "Алтай". В результате совместной деятельности возникло новое научно-техническое направление.

Первые успехи плодотворного сотрудничества нашли свое отражение в /4*,7/. В настоящее время имеется огромное количество работ, посвященных как получению алмазного материала, так и изучению его свойств и применению.

По принятой классификации схем осуществления фазовых переходов рассматриваемый способ относится к динамическому методу синтеза. Его отличием от других динамических схем (ударно-волновое нагружение графита, смесей графита с металлами, детонационный синтез из системы графит+ВВ) являлся тот факт, что сырьем для алмазов служит углерод, входящий в состав молекул ВВ. В /4*/ показано, что при детонации углеродосодержащих ВВ (например, сплавов тротила и гексогена) в камере, заполненной инертной по отношению к синтезируемым алмазам среде (С02, N2, Аг) конденсированный продукт (КП) состоит не только из графита, как считалось традиционно, но имеет значительную (до 80 %) часть алмазной фракции.

История получения искусственных алмазов имеет много драматических страниц, на которых нашли отражение и создание новых схем, впоследствии не подтвердившихся (работы А. Муассана, В. Каразина, У. Крукса и др.),' и содержание в тайне результатов успешного синтеза, что привело к утрате приоритета (Э. Лундблад, К. Лилльблад и др.). В главе 1 приводятся исторические сведения по синтезу алмазов, подробно эти события описаны в /8-10/.

Было бы неверно полагать, что удачное стечение обстоятельств, приведшие к обнаружению факта синтеза алмазов из ВВ в ИГИЛ, не могло произойти в других организациях. После подачи заявки на изобретение ITI мы узнали, что в это же время к близкой схеме пришли в ИПМ HAH Украины /11/. Как показывает анализ литературы, автор /11/ пришел к способу при изучении условий получения кубического нитрида бора из системы BN+BB. В Институте гидродинамики СО РАН обнаружили синтез алмазов из ВВ при ударно-волновом нагружении углеводородов с целью создания новой схемы получения алмазов. Позже стало известно, что еще в 60-е годы сотрудники РФЯЦ-ВНИИТФ (К.В. Волков, В.В. Даниленко, В.И. Елин) установили факт синтеза алмазов при детонации ВВ в схеме, аналогичной нашей /12/. Эта работа была выполнена при изучении ударно-волнового нагружения графита. Однако, установленный факт оказался в стороне от основных интересов и авторы, не видя в то время перспективы применения алмазов, прекратили дальнейшие систематические исследования. Эксперименты вошли в отчет, который по некоторым причинам был недоступен для широкого круга специалистов. Следует отметить, что во ВНИИПе (такая аббревиатура была у Федерального Ядерного Центра в г. Снежинске) в это же время были выполнены первые работы по синтезу кубического нитрида бора. Если бы материалы исследований были известны широкому кругу специалистов в 60-е годы, то, несомненно, они бы стали значительным вкладом в развитие динамических методов физики высоких давлений.

Являясь высокопроизводительным (выход алмазов составляет ~8 % от веса ВВ), метод синтеза алмазов из ВВ после проведения научных исследований стал основой научно-промышленного участка в ФНПЦ "Алтай" с годовым производством 5 млн. карат III. Прикладной интерес обусловлен особыми физическими свойствами синтезированных порошков. Кристаллы имеют узкое распределение по размерам со средним значением около 4нм при удельной Л поверхности ~ 380 м /г.

Известно, что материалы, состоящие из мелких частиц, характеризуются сочетанием уникальных механических, электрических, магнитных, оптических и других свойств. Свойства мелких частиц существенно отличаются от свойств тех же материалов в массивном состоянии /13-16/. В настоящее время на такие частицы, называемые термином ультрадисперсные, обращено особое внимание. Сформировалось новое научное направление по изучению свойств ультрадисперсных материалов (УДМ) /17,18, 347/. Известно немного способов получения УДМ, а тем более высокопроизводительных: механическое диспергирование, физические методы на основе процессов испарения и конденсации, химические методы и электрический взрыв проводников. Явление образования алмазов в детонационной волне можно рассматривать как оригинальный и производительный метод получения УДМ.

Повышенный интерес к веществам в ультрадисперсном состоянии связан, в первую очередь, с возможностью их использования в технике, повышения производительности действующих технологических процессов и создания нанотехнологий. Особенности структуры материала предопределили широкий спектр возможного применения. На сегодня известны положительные эффекты при применении ультрадисперсных алмазов (УДП-А) в абразивных доводочк.о-притирочных суспензиях и пастах. В Красноярском государственном техническом университете с участием автора разработаны и испытаны пластичные смазки, легированные УДП-А и необогащенным КП (УДП-АГ). Удачно прошли испытания в промышленных условиях штамповочные смазки, легированные УДП-АГ для волочения, холодной и горячей обработки металлов давлением. Получены положительные результаты при использовании присадок из УДП-АГ к смазочным маслам для обкатки двигателей внутреннего сгорания; перспективно применение УДП-А как наполнителя в композитных материалах. Получен положительный эффект от создания электрохимическим способом износостойких покрытий на инструментах. Так, покрытие на основе смесей хрома и УДП-А некоторых видов пресс-оснастки для прессования изделий методом порошковой металлургии повышает ресурс работы в 90 раз, а режущего инструмента (метчики, сверла, дисковые фрезы и др.) в 2—10 раз. Только на начальном этапе применения на одном из предприятий Минмаша СССР такие покрытия дали в свое время экономический эффект более 600 тыс. руб. /7/.

Помимо использования свойства УДП-А как сверхтвердого материала, находят свое применение и свойства алмаза, связанные с его малым размером. Не остается без внимания и ультрадисперсный графит. Замечено, что введение его в смеси для СВС-реакций вместо обычного графита приводит к снижению температуры начала реакции. В настоящее время продолжается поиск нетрадиционных областей применения УДА, где они смогут проявк-гь уникальность своих свойств в полной мере.

Образование УДП-А при детонации углеродосодержащих ВВ является не только новой схемой получения алмазов и оригинальным методом получения ультрадисперсных материалов (УДМ), но и научным фактом, стимулирующим изучение детонационных процессов в целом и структуры детонационной волны в частности с новых позиций.

После завершения некоторого этапа исследовательских работ с участием автора /4*/, высказывались мнения, что обнаруженное явление в силу своей простоты не заслуживает глубокого изучения. Это, по-видимому, было связано со значительным выходом алмазов (около 10 % от веса ВВ) из удачно найденного в /4*/ состава, который используется для синтеза в промышленных условиях до настоящего времени.

Найдя практическое применение, УДП-А, обнаруженные при детонации ВВ как экспериментальный факт, ждали объяснения механизма их образования, теоретических обобщений и моделей. Некоторые аспекты проблемы синтеза рассмотрены в диссертациях /19,20,142-145/, отчете /4х/, тематическом сборнике 111 и в более поздних работах этих же авторов. В них высказывались некоторые гипотезы об образовании алмазов, рассматривались отдельные аспекты проблемы.

В представленной работе проведено комплексное изучение теплофизических и молекулярных процессов превращения углеродосодержащих ВВ на различных стадиях в условиях синтеза алмазов. Исследования охватывают следующие стадии: превращение ВВ в условиях высоких давлений и температур (аналогом стадии по модели ЗНД является область от ударного нагружения до плоскости Чепмена-Жуге), начальная стадия разлета продуктов детонации (ПД) при адиабатическом расширении ПД и стадия взаимодействия ПД с окружающей средой. В работе также изучены свойства полученного конденсированного продукта и выделенных при обогащении алмазов. Выдвинута и обоснована гипотеза о том, что формирование малых частиц при детонационном синтезе алмазов, как при ударно-волновом нагружении с целью осуществления химических реакций и фазовых переходов, происходит в окрестности фронта ударной (детонационной) волны. На основе личного опыта ведения экспериментов и результатов расчета даны рекомендации для массового получения алмазосодержащего продукта и его дальнейшего практического применения.

Исследования по теме диссертации начаты автором в студенческие годы (1977) в лаборатории взрывных процессов в конденсированных средах Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева под руководством д.ф.-м.н., профессора A.M. Ставера, продолжены в секторе синтеза ультрадисперснглх материалов ИГиЛ (г. Красноярск), Отделе физики нанофазных материалов КНЦ СО РАН и на базовой кафедре нанофазных материалов Красноярского государственного технического университета.

I Краевой научно-практической конференции молодых ученых (Красноярск, 1985), Межотраслевом совещании "Ультрадисперсные порошки - получение, свойства, применение" (Бийск, 1986), на заседании секции "Синтез новых материалов динамическими методами" Научного Совета по проблеме "Получение и обработка материалов воздействием высоких давлений" (Красноярск, 1987), на VTI сессии секции "Ультрадисперсные системы" Научного Совета АН СССР "Физика, химия и механика поверхности" (Черноголовка, 1987), на IV совещании Координационного Совета Минвуза СССР по проблеме "Энергонасыщенные ультрадисперсные среды" (Красноярск, 1988), на IV Всесоюзном совещании по детонации (Телави, 1988), на VII Международном симпозиуме "Получение с помощью взрыва металлических материалов с новыми свойствами" (Пардубице, Чехословакия, 1989), на V Всесоюзном совещании по детонации (Красноярск, 1991), на научно-технической конференции "Проблемы современных материалов и технологий. Производство наукоемкой продукции" (Пермь, 1993), на

II Международной конференции по нанотехнологогиям HAHO-II (Москва, 1993), на Международной научно-технической конференции "Проблемы обеспечения качества изделий в машиностроении" (Красноярск, 1994), на Международном рабочем совещании "Новые модели и численные схемы ударно-волновых процессов в конденсированных средах" (Санкт-Петербург, 1995), на Международной конференции "Ударные волны в конденсированных средах"(Санкт-Петербург, 1996), на XI Симпозиуме по горению и взрыву (Черноголовка, 1996), на межрегиональной конференции с международным участием "Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры"

Красноярск, 1996), на IV Всероссийской конференции "Физико-химия ультрадисперсных систем" (Обнинск, 1998), на Международной конференции "Ударные волны в конденсированных средах" (Санкт-Петербург, 1998), на I региональной научно-практической конференции ("Ставеровские чтения", Красноярск, 1998), на XXX Международной конференции ICT (Институт химической технологии, Карлсруэ, ФРГ, 1999), на II межрегиональной конференции с международным участием "Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы" ("Ставеровские чтения", Красноярск, 1999), на III Международном симпозиуме Sibconvers'99 (Томск, 1999), на I Международном симпозиуме по детонационным алмазам (Санкт-Петербург, 2003), на Всероссийской конференции "Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы" ("Третьи Ставеровские чтения", Красноярск, 2003).

Работа выполнялась согласно постановления Госкомитета по науке и технике при Совмине СССР №355 от 10.07.79; комплексной программы научно-технического прогресса стран-членов СЭВ до 2000 года «.разработка технологий с применением импульсных воздействий и энергии взрыва для синтеза новых сверхтвердых материалов»; комплексной межвузовской научно-технической программе «Алмазные нанотехнологии». Тематика соответствовала принятым Правительственной комиссией в 1996 году «Приоритетным направлениям развития науки и техники» (раздел: новые материалы и химические продукты) и «Перечню критических технологий федерального уровня» (подразделы: материалы для микро- и наноэлектроники; сверхтвердые материалы) и соответствует приоритетным направлениям в Сибирском отделении РАН на 2004-2006 («Механика и теплофизика сплошных и гетерогенных сред при высоких плотностях энергии и химических реакциях).

Публикации. По результатам исследований выполнено 63 публикации, среди которых 12 авторских свидетельств и патентов. Список авторских работ приведен в конце диссертации, ссылки на них отмечены в тексте звездочкой.

Личный вклад автора. Результаты, выносимые на защиту, получейы лично автором. Автору принадлежит постановка задач данного исследования, формулировка, обоснование и разработка положений, определяющих научную новизну и практическую значимость работы, формулировка задач расчетных и экспериментальных исследований, проведение экспериментов и интерпретация их результатов, предложения по практическому применению углеродных наноматериалов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, основных результатов и выводов, списка авторских работ и использованных источников из 347 наименований. Работа представлена на 321 страницах, иллюстрирована 82 рисунками и содержит 32 таблицы.

Заключение диссертации по теме "Теплофизика и теоретическая теплотехника"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Обнаружено явление образования алмазов при детонации взрывчатых веществ типа СаНф1сОа с положительным углеродным балансом и при ударно-волновом воздействии на углеводороды СХНУ, в которых происходит выделение свободного углерода, а термодинамические условия после разложения соединенй в зоне повышенных давлений и температур соответствуют области стабильного алмаза.

3. Предложено использовать углекислый газ в качестве охлаждающей и предохраняющей синтезированные алмазы от графитизации в отраженных ударных волнах среды, как имеющий большую плотность, теплоемкость и степень поглощения энергии ударной волны, а также являющийся основным газообразным продуктом детонационного синтеза. Эта схема сохранения положена в основу "сухого" метода синтеза.

4. Получены расчетные зависимости выхода алмаза от условий синтеза: состава взрывчатого вещества, его массы и плотности, теплофизическцх свойств газа, окружающего заряд и его начального давления.

6. Предложена модель процесса получения алмазов из взрывчатых веществ в замкнутом объеме взрывной камеры и двухэтапный механизм их образования в детонационной волне. На первом этапе выделившийся углерод конденсируется в виде аморфной частицы, на втором - в результате полиморфного превращения образуется алмаз. В диапазоне давлений 170— 230 кбар существует неравновесная область конденсации углерода, ниже которой формируется аморфный углерод, выше - аморфный углерод полностью трансформируется в алмаз. Предложенный механизм объясняет гистерезис синтеза алмаза из ВВ.

СПИСОК АВТОРСКИХ РАБОТ, ОТРАЖАЮЩИХ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

I*. Матыцин А.И., Ставер A.M., Лямкин А.И. Эмиссия электронов при действии ударных волн на пористое вещество. // Ш Всесоюзный симпозиум по импульсным давлениям- Москва: ВНИИФТРИ-, 1979, - С.82.

2*. Лямкин А.И., Матыцин А.И., Ставер A.M. Эмиссия электронов при выходе ударной волны из порошка в вакуум. // Журн. прикл. механики и техн. физики. - 1982. - № 3. - С. 123 - 127.

3*. Ставер A.M., Губарева Н.В., Лямкин А.И., Петров Е.А. Способ получения алмазов. // Авт. свидетельство № 1165007 от I июля 1982.

4*. Сакович Г.В., Титов В.М., Ставер A.M., Петров Е.А., Лямкин А.И. и др. Получение алмазов из взрывчатых веществ типа CaHbNcOd. // Совместный отчет о НИР Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО АН СССР и НПО "Алтай" - Бийск, 1983.-86с.

5*. Ставер A.M., Лямкин А.И. и др. Способ получения сверхтвердых материалов. //Авт. свидетельство № 1256377 от 20.02.84

6*. Ставер A.M., Губарева Н.В., Лямкин А.И. и др. Способ получения алмазов. // Авт. свидетельство № 1118485, от 15.06.83.

7*. Лямкин А.И., Матыцин А.И. Механические свойства металлокерамики, полученной методом взрывного прессования. // Динамика сплошной среды-Новосибирск: Сиб.отд-ние, Ин-т гидродинамики, 1983. - Вып. 62.-С.93-103.

8*. Ставер A.M., Ершов А.П., Лямкин А.И. Исследование детонационного превращения конденсированных ВВ методом электропроводности. // Физика горения и взрыва. - 1984. - Т.20, № 3, - С.79 - 82.

9*. Ставер A.M., Губарева Н.В., Лямкин А.И. и др. Ультрадисперсные алмазные порошки, полученные с использованием энергии взрыва. // Физика горения и взрыва.- 1984. - Т.20, № 5. - С. 100-103.

10*. Лямкин А.И., Петров Е.А., Сакович Г.В. и др. Получение алмазов из конденсированных взрывчатых веществ. // Взрыв, удар, защита. Информ. бюллетень ИГиЛ, вып. 17, 1987. - С.8-16.

11*. Лямкин А.И., Петров Е.А., Ершов А.П. и др. Получение алмазов из взрывчатых веществ. // Докл. АН СССР.- 1988, - Т.302, № 3. - С.611 - 613.

12*. Кан C.B., Лямкин А.И., Щелканов С.И. Смазка. // Авт. свидетельство № 1681529 от 29.07.88.

13*. Лямкин А.И., Петров Е.А., Ставер A.M. и др. Получение алмазов из взрывчатых веществ типа C-H-N-O. // VII Международный симпозиум "Получение с помощью взрыва металлических материалов с новыми свойствами". Пардубице, Чехословакия. 1989.

14*. Ставер A.M., Лямкин А.И. Получение ультрадисперсных алмазов из взрывчатых веществ. // Ультрадисперсные материалы. Получение и свойства: Межвузовский сборник. КрПИ.- Красноярск, 1990.- С.3-22.

15*. Кузьмин И.Г., Лямкин А.И., Ставер A.M. Экспериментальное изучение состава газообразных продуктов детонации взрывчатых веществ. // Ультрадисперсные материалы. Получение и свойства: Межвузовский сборник. КрПИ.-Красноярск, 1990.- С.23-32.

16*. Ставер A.M., Лямкин А.И. К вопросу о кинетике образования ультрадисперсных частиц в ударных и детонационных волнах. // Ультрадисперсные материалы. Получение и свойства: Межвузовский сборник. КрПИ.- Красноярск, 1990.- С.78-81.

17*.Лямкин А.И., Ставер A.M., Бабушкин А.Ю. Особенности получения ультрадисперсного материала на основе углерода взрывчатых веществ. // V Всесоюзное совещание по детонации. Красноярск, 1991.-С.81-83.

18*. Лямкин А.И., Ставер A.M., Бабушкин А.Ю. Влияние газов на выход конденсированных продуктов детонации углеродосодержащих взрывчатых веществ. // V Всесоюзное совещание по детонации. Красноярск, 1991. -С.84-87.

19*. Лямкин А.И., Попов С.Т. Исследование начальной стадии разлета продуктов детонации сплавов ТГ в вакуум. // Физика горения и взрыва, №5, 1991.-С.114-118.

20*. Бабин H.A., Ставер A.M., А.И.Лямкин и др. Способ получения смазочного масла. // Патент РФ № 1821028, от 23.05.91.

21*. Ставер A.M., Захаров. A.A., Лямкин А.И. Концентрат присадки для смазочного масла. // Патент РФ № 1833628 от 28.02.91.

22*. Гущин В.А., Ставер A.M., Лямкин А.И. и др. Углеродная композиция и способ ее получения. // Патент РФ № 1831846 от 23.05.91.

23*. Гущин В.А., Ставер A.M., Лямкин А.И. и др. Углеродная композиция и способ ее получения. // PCT/SU WO 93/01260 от 3.07.91.

24*. Ставер A.M., Захаров A.A., Лямкин А.И. и др. Смазочная композиция. // PCT/SU WO 93/01261, от 3.07.91.

25*. Ставер A.M., Захаров A.A., Лямкин А.И. и др. Смазочное масло. // Патент РФ № 1833627 от 7.02.91.

26*. Новые материалы и технологии. Экстремальные технологические процессы. / Коллективная монография под ред. М.Ф.Жукова и В.Е.Панина. -Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1992.- 183 с.

27*. Букаемский A.A., Лямкин А.И., Гордеев Ю.И. и др. Взрывной синтез ультрадисперсных порошков и их использование для изготовления порошковых композитов. // Научно-техническая конференция "Проблемы современных материалов и технологий. Производство наукоемкой продукции". Пермь-1993.

28*. Babushkin A.Yu., Lyamkin A.I., Popov S.T. Numerical study of process of nanodiamonds synthesis from explosives. // Proceedings of the Second International Conference on nanometer Science and technology NANO-II,Moscow, 1993, Herald of Russian Acad. Sei.- 1994.- Vol.1, №7- P. 187-195.

29*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Попов C.T. Численное изучение процессов, протекающих во взрывной камере при синтезе алмазов из взрывчатых веществ. // Материалы Международной научно-технической конференцияи "Проблемы обеспечения качества изделий в машиностроении", Красноярск: КГТУ, -1994.-С.364-371.

30*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Попов С.Т. Высокоэнергетические нанокластеры материалов. // Материалы научного совета по региональной научно-технической программе "Экология, новые материалы и технологии Красноярского края", Красноярск,-1995-С.63-65.

31*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Попов С.Т. и др. Композиты на основе наноалмаза и металлов, полученные ударноволновым методом. // Материалы научно-технического совета по научно-технической программе "Экология, новые материалы и технологии Красноярского края", Красноярск, -1995-С.66-68.

32*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Попов С.Т. Расчет газодинамического течения и химического состава продуктов детонации конденсированных взрывчатых веществ. // Новые модели и численные схемы ударно-волновых процессов в конденсированных средах: Тезисы Международного рабочего совещания. - Россия, Санкт-Петербург, 1995. -С.38.

33*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Попов С.Т. Схема определения термодинамических функций конденсированных веществ и расчет диаграммы фазового состояния углерода. // Новые модели и численные схемы ударно-волновых процессов в конденсированных средах: Тезисы Международного рабочего совещания. - Россия, Санкт-Петербург, 1995. -С.38-39.

34*. Lyamkin A.I., Babushkin A.Yu., Staver A.M. Gasodynamics flow influence upon detonation products composition in diamond syntheses process. // International conference "Shock waves in condensed matter". St.Petersburg, Russia, 1996.-P.114-115.

35*. А.И. Guschin V.A., Staver A.M., Lyamkin A.I. and others. Carbon composition production process. // US Patent № 5,482,695 Jan.9, 1996.

36*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И. Определение термодинамических функций конденсированных сред. // Ударные волны в конденсированных средах: Тезисы Международной конференции. - Санкт-Петербург, 1996. -С.94-95.

37*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Ставер A.M. Расчет газодинамического течения и химического состава продуктов детонации конденсированных взрывчатых веществ. // Химическая физика процессов горения и взрыва: Материалы XI Симпозиума по горению и взрыву. Черноголовка, 1996.-Т.2.-С.64.

38*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И. Определение термодинамических функций среды Ми-Грюнайзена и расчет фазовой диаграммы углерода. // Химическая физика процессов горения и взрыва: Материалы XI Симпозиума по горению и взрыву. - Черноголовка, 1996. - т.1. -С.302.

39*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Ставер A.M. Численное исследование эволюции состава продуктов детонации в процессе детонационного синтеза алмаза. // "Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры".

Материалы межрегиональной конференции с международным участием, Красноярск: КГТУ.- 1996.-С.9-10.

40*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И. Определение термодинамических функций конденсированных веществ. // "Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры". Материалы межрегиональной конференции с международным участием, Красноярск: КГТУ.- 1996.-С.22-23.

41*. Лямкин А.И., Корец А.Я. и др. Исследование реакторнооблученных порошков ультрадисперсных алмазов по их ИК - спектрам. // "Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры". Материалы межрегиональной конференции с международным участием, Красноярск: КГТУ.- 1996.-С.60.

42*. Корец А.Я., Миронов Е.В., Лямкин А.И. Исследование состава примесей алмазоподобной фазы углерода с помощью инфракрасной спектроскопии. // "Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры". Материалы межрегиональной конференции с международным участием, Красноярск: КГТУ.- 1996.-С.61.

43*. Биронт B.C., Лямкин А.И., Редькин В.Е. и др. Использование УДП при получении композиционных покрытий на алюминиевых сплавах. // "Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры". Материалы межрегиональной конференции с международным участием. Красноярск: КГТУ.- 1996.-С.165.

44*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Ставер A.M. Получение новых материалов с использованием энергии взрывчатых веществ. // Вестник КГТУ, Красноярск.-1996.

45*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И. О механизме образования ультрадисперсных алмазов при детонационном синтезе и зависимости его выхода от внешних условий. // Физико-химия ультрадисперсных систем. Материалы IV Всероссийской конференции. М.: МИФИ, 1998.-С.73-74.

46*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И. Уравнение состояния притягивающихся мягких сфер. // Ударные волны в конденсированных средах: Тезисы Международной конференции. - Санкт-Петербург, 1998.

47*. Лямкин А.И., Лямкина Н.Э. Повышение устойчивости водной алмазографитовой суспензии обработкой озоном и ультразвуком. // Вестник КГТУ. Выпуск № 15, Красноярск .- 1998.-С.224-226.

48*. Лямкин А.И., Лямкина Н.Э. Влияние обработки озоном и ультразвуком на устойчивость водной суспензии ультрадисперсного углерода. // Тезисы докладов Региональной научно-практической конференции "Ставеровские чтения". Красноярск: КГТУ.- 1998.-С.20.

49*. Babushkin A.Yu., Lyamkin A.I., Chiganova G.A. To ultrafine diamond formation mechanism under detonation synthesis and its yield dependence on external conditions. // 30-th International Conference of ICT "Energetic Materials", Karlsruhe, FRG, -1999.

50*. Babushkin A.Yu., Lyamkin A.I. Attractive soft-sphere equation of state. // 30-th International Conference of ICT "Energetic Materials", Karlsruhe, FRG, June-1999.

51*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И., Чиганова Г.А. О механизме образования ультрадисперсного алмаза при детонационном синтезе и зависимости его выхода от внешних условий. // "Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы". Материалы Второй межрегиональной конференции с международным участием. Красноярск: КГТУ и КНЦ СО РАН.- 1999.-С.10-15.

52*. Лямкин А.И., Редькин В.Е. Утилизация ВВ и использование полученных продуктов детонации. // Труды III Международного симпозиума

Sibconvers'99, May 18-20, 1999, Tomsk. Application of the conversion research results for international cooperation. P.497-498.

53*. Щелканов С.И., Редькин B.E., Лямкин А.И. и др. Пластичная смазка. //Патент РФ №2163921 от 12.05.99.

54*. Лямкин А.И., Редькин В.Е. Ультрадисперсные алмазографитовые и алмазные порошки, получаемые из ^зрывчатых веществ. // Наука-производству,- 2000-№ 3(28) - С.59-64.

55*. Лямкин А.И. О принципе получения наночастиц из сложных химических соединений // "Высокоэнергетические процессы и наноструктуры". Материалы межрегиональной конференции Красноярск, КГТУ.- 2001.-С.6-7.

56*. Лямкин А.И., Пестряков А.О. Применение ультрадисперсного алмазографитового порошка (УДП-АГ) в качестве добавки к антикоррозийного покрытия// "Высокоэнергетические процессы и наноструктуры". Материалы межрегиональной конференции Красноярск, КГТУ.- 2001.-С.36.

57*. Им Тхек-де, Лямкин А.И. и др. Ударно-волновой синтез допированного хромом ультрадисперсного А120з.// Письма в ЖТФ. 2001. Т.27. Вып.13. С.10-15.

58*. Лямкин А.И., Редькин В.Е., Ушаков А.В. О принципах получения малых частиц.// Вестник Ассоциации выпускников КГТУ. Вып. 8.- КГТУ.-2002.-С.159-162.

59*. Лямкин А.И., Редькин В.Е. Ультрадисперсные алмазографитовые порошки из взрывчатых веществ. Свойства, получение и применение// Вестник НИИ СУВПТ, г. Красноярск: НИИ СУВПТ.-2002.-Вып.Ю. С.61-71.

60*. Лямкин А.И. Применение продуктов детонационного синтеза для защитных покрытий// Международный Симпозиум «Детонационные наноалмазы: получение, свойства и применения». Сборник тезисов. НТЦ «Физинтел», Санкт-Петербург.-2003- С.83.

61*. Лямкин А.И., Болгов O.B. Наноуглеродный продукт детонационного синтеза в атикоррозийных покрытиях// "Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы". Материалы Всероссийской конференции. Красноярск, ИПЦКГТУ.-2003.- С.165-167.

62*. Бабушкин А.Ю., Лямкин А.И. Об образовании алмаза при детонационном синтезе// Вестник КрасГУ. Серия физ.-мат. науки. Красноярск: КГУ.-2003.-Вып.З. С.82-89.

63*. Lyamkin A. and Babushkin A. Detonation Synthesis of Ultrafine Diamond. //In the book "Particle Processing and Characterization". Editor: U. Teipel. Pub.: Wiley-VCH, Weinheim - 2004, 15P.

Список источников диссертации и автореферата по физике, доктора физико-математических наук, Лямкин, Алексей Иванович, Красноярск

1. Михельсон В.А. Ученые записки императорского Московского университета. Отдел физико-математический, вып. 10. М., 1893.

2. Chapman D.L. Philos. Mag. -1899, vol.47.-p.90

3. Jouguet E. J.Mathem.,6, 5(1904)

4. Зельдович Я.Б. К теории распространения детонации в газообразных системах. // Журн. эксперимент, и теорет. физики. 1940- т. 10, вып. 5. - с. 542 -568.

5. Зельдович Я.Б., Компанеец A.C. Теория детонации. М., Гостехиздат, 1955.-268 с.

6. Дремин А.Н., Савров С.Д. и др. Детонационные волны в конденсированных средах. М., Наука, 1970. - 163 с.

7. Взрыв, удар, защита. Информ. бюллетень ИГиЛ. 1987. вып. 17. - 146с.

8. Бурмин Г.С. Чудесный камень. М., Знание, 1984. - 168 с.

9. Рич В.И., Черненко Н.Б. Неоконченная история искусственных алмазов. -М., Наука, 1976.- 136 с.

10. Ю.Безруков Г.Н., Бутузов В.П., Самойлович М.И. Синтетический алмаз. -М., Недра, 1976.- 119 с.

11. П.Саввакин Г.И. Способ получения алмазов. // Авт.свидетельство № 1169304 от 28 апреля 1982 г.

12. Волков К.В., Даниленко В.В. и др. Синтез алмаза и плотных модификаций нитрида бора динамическим методом. //В 7. с. 116 143.

13. Петров Ю.И. Кластеры и малые частицы. М., Наука, 1986. - 368 с.

14. Тананаев И.В., Федоров В.Б., Калашников Е.Г. Успехи физико-химии энергонасыщенных сред. // Успехи химии. 1987. т.56, вып.2, с. 193 - 215.

15. Морохов И.Д., Трусов Л.И., Чижик С.П. Ультрадисперсные металлические среды. М., Атомиздат, 1977. - 264 с.

16. Морохов И.Д., Трусов Л.И., Лаповок В.Н. Физические явления в ультрадисперсных средах. М., Энергоатомиздат, 1984. -224 с.

17. Тананаев И.В., Федоров В.Б. и др. Характерные особенности ультрадисперсных сред. // Докл. АН СССР, 1985. - т. 283, № 6. - с. 1364 - 1368.

18. Бюллетень НТР: проблемы и решения, 4 (67) от 16.02 7.03.88.

19. Ставер A.M. Ударные и детонационные волны. Получение новых материалов: Дисс. докт. физ.-мат. наук Новосибирск, 1986. - 367 с.

20. Петров Е.А. Физико-химические аспекты детонационного получения ультрадисперсных алмазов из углерода взрывчатых веществ: Дисс.канд.техн.наук. Бийск, 1988. - 166 с.

21. Лейпунский О.И. Об искусственных алмазах. // Успехи химии. 1939. -т.8, вып. 10, с.1519 - 1533.

22. Bundy F.P., Wentorf R.H. Man-made diamonds. // Nature.- 1955. Vol.176, №4471.- P.51-55.

23. Gust W.H. Young D.A. High Pressure Science and Technology. Proc. 6-th AIRAPT Conf., Boulder, Colorado, 1977.- Ed. Zimmerhouse K.D., Plenum Press, New York, 1979.

24. Morris D.G. An Investigation of the Shock-Induced Transformation of Graphite to Diamond. // J. Appl. Phys.-1980.-Vol. 51, № 4.- P. 2059-2065.

25. Bancroft D., Peterson E.L., Minshall S. Polymorphism of Iron at High Pressure. // J. Appl. Phys.-1956.-Vol. 27, № 3.- P. 291-298.

26. De Carly P.S., Jamieson J.C. Formation of Diamond by Explosive Shock. // Science.- 1961.-Vol.133, P.1821.

27. De Carly P.S. US Patent, 3, 238019 (March, 1966).

28. Патент США, 3; 668, 911 кл. 23-209.1.

29. Патент США, 3; 608, 014 кл. 23-209.1.

30. Патент США, 3; 568, 248 кл. 23-209.1.

31. Патент США, 3; 401, 019 кл.23-209.1.

32. Патент Франции, 2; 426 кл. 23-209.1.

33. Bergmann O.R. Explosive Bonded Metals and Shock Synthesized Polycrystalline Diamonds: Report/ E.J. Du Pont de Nemours Co. Inc. Prtrochemical Dept., Explosives Products Division, Delaware.

34. Trueb L.F. An Electron-Microscope Study of Shock Synthesized Diamonds. // J. Appl. Phys.-1968.-Vol. 39, № 10.- P. 4707.

35. Trueb L.F. Microstructural Study of Diamonds Synthesized under Conditions of High Temperature and Monderate Explosive Shock Pressure. // J. Appl. Phys.-1971 .-Vol. 42, № 2.- P. 503-510.

36. Ставер A.M., Дерибас А.А. Синтез алмазов при ударном нагружении смесей графит металл. // Физика горения и взрыва. -1977. - т.13, № 3. - с. 477 -481.

37. Ададуров Г.А., Бавина Т.Б. и др.// Авт. свидетельство № 565474 от 23 июля 1976 года.

38. Ададуров Г.А., Бреусов О.Н. и др. / В кн.: Физика импульсных давлений. Под ред. С.С. Бацанова, вып.44(74), М., 1979.

39. Дробышев В.Н. Детонационный синтез сверхтвердых материалов.// Физика горения и взрыва. 1983. - т.19, № 5. - с.158-160.

40. Ададуров Г.А., Балуев A.B. и др. Некоторые свойства алмаза, полученного взрывным методом. // Изв. АН СССР, сер. Неорганические материалы. 1977. - т. 13, '4. - с.649 - 653.

41. Апарников Г.П., Бреусов О.Н. и др. В кн.: Алмазы и сверхтвердые материалы. - М., 1979, вып.8.

42. Ананьин A.B., Бреусов О.Н. и др. Термографическое и рентгенографическое исследование свойств алмазов, полученных в условиях детонационного синтеза. // Сверхтвердые материалы. -1986. № 5 (44).

43. Мейдер 4.JI. Численное моделирование детонации. М., Мир, 1985. -384 с.

44. Бабушкин А.Ю., Ставер A.M. Расчет детонационных характеристик и равновесного состава продуктов детонации конденсированных ВВ системы С-H-N-0.//B 7. с.40-45.

45. Губин С.А., Одинцов В.В., Пепекин В.И. О роли фазового состояния углерода при оценке параметров детонации конденсированных веществ. // Хим. физика. 1984. - т.З, № 5. - с.754.

46. Губин С.А., Одинцов В.В., Пепекин В.И. Термодинамические расчеты детонации конденсированных веществ. Препринт. Черноголовка: ОИХФ АН СССР, 1986.

47. Bante J., Chirate R. Whigh equation of state for carbon in detonation products. The Eight Symposium on Detonation. Reprint 1985. Albuquerque convention Center.

48. Van Thiel M., Ree F.H. Properties of carbon clusters in TNT detonation products: graphite-diamond transition //J. Appl. Phys.-1987.-Vol. 62, № 5.- P. 17611767.

49. Shaw M.S., Johnson J.D. Carbon clustering in detonations //J. Appl. Phys.-1987.-Vol. 62, № 5.- P. 2080-2085.

50. Анисичкин В.Ф. О механизме синтеза алмаза из конденсированных взрывчатых веществ. // В 7. с. 17 24.

51. Анисичкин В.Ф., Петров Е.А. Влияние структуры и состава молекул углеродосодержащего вещества на детонационный синтез алмазов. // В 7. с.36 -39.

52. Анисичкин В.Ф., Мальков И.Ю., Титов В.М. Экспериментальное изучение условий детонационного синтеза из сплавов тротил/гексоген. // В 7. с.25 -35.

53. Курдюмов A.B., Островская Н.Ф., Пилянкевич А.Н. Реальная структура алмазов динамического синтеза // Порошковая металлургия. 1988. - № I. - с.34 -40.

54. Рябинин Ю.Н. О некоторых опытах по динамическому сжатию вещества. // Журн. техн. физики. 1956. - т. 26, вып. 12. -с.2661 - 2666.

55. Якушев В.В., Дремин А.Н. и др. Физические свойства и превращения нитробензола при динамических давлениях до 30 Гпа. // Физика горения и взрыва. 1979.-т. 15,№2.-с. 132- 139.

56. Анисичкин В.Ф. О фазовых превращениях и химических реакциях в ударных волнах. // Физика горения и взрыва. 1980, т. 16, № 2. - с. 140 - 143.

57. Анисичкин В.Ф., Дерендяев Б.Г. и др. Исследование процесса разложения в детонационной волне изотопным методом. // Физика горения и взрыва. 1988. - т.24, № 3, - с.121 - 122.

58. Титов В.М., Анисичкин В.Ф., Мальков И.Ю. Исследование синтеза УДА в детонационной волне изотопным методом. // Секция синтеза новых материалов динамическими методами. Протокол заседания 31.08 2.09.87 в г.Красноярске.

59. Макгайр Р., Орнельяс Д., Акст И. Химия детонационных процессов, диффузионные явления в неидоальных ВВ / В кн.: Детонация и взрывчатые вэщества. М., Мир, 1981. - с. 160 - 169.

60. Бакуль В.Н. Синтетические алмазы в промышленности.- К.:Наукова думка. 1974.-280 с.

61. Андреев С.Г., Соловьев B.C., Лазарев В.В. Развитие представлений о разложении ТНТ при динамических воздействиях. // УШ Всесоюзный симпозиум по горению и взрыву. Ташкент, 1986 . Детонация и ударные волны. с.42 - 46.

62. Курдюмов A.B., Островская Н.Ф., Голубев A.C. Механизм образования, стабильность и реальная структура лонсдейлита. (Обзор) // Сверхтвердые материалы. 1984. - т. 20, № 5. - с. 100 -104.

63. Бацанов С.С., Доронин Г.С. и др. О возможности протекания химических реакций синтеза за фронтом ударной волны. // Физика горения и взрыва. 1986. -1 6. - с. 134 - 137.

64. Саввакин Г.И., Трефилов В.Н. Способ получения микропорошков алмаза и кубического нитрида бора. // Авт.свидетельство № 845378 от 5 октября 1979 г.

65. Ершов А.П. Ионизация при детонации конденсированных ВВ. // Физика горения и взрыва. 1975. - т.П, № 6. - с.938 - 945.

66. Якушев В.В., Дремин А.Н. Природа электропроводности продуктов детонации конденсированных взрывчатых веществ.// Докл. АН СССР. 1975. -т.221, № 5. - с.1143 - 1144.

67. Бриш A.A., Тарасов М.С., Цукерман В.А. Электропроводность продуктов взрыва конденсированных взрывчатых веществ. // Журн. экспер. и теорет. физики. 1959. - т.37, вып.6(12). -с. 1543 - 1550.

68. Hayes В. On electrical conductivity in detonation products. / Proceedings of 4-th International Symposium on detonation. White Oak, 1965, Washington, P. 595601.

69. Зубков П.И., Лукьянчиков Л.А., Новоселов Б.С. // Динамика сплошной среды. 1970, вып.5. - с. 15 - 23. Новосибирск.

70. Ершов АЛ, Зубков П.И., Лукьянчиков Л.А. Измерение ширины зоны проводимости за детонационным фронтом в тэне. // Динамика сплошной среды. 1971. - вып.8. - с. 177 - 187. Новосибирск

71. Birk М., Erez A. and others. Compt. rend Acad. Sci., 1954, 238, 6.

72. Shall R., Volrath K. Les ondes de detonation. Ed du centre nat. de la rech. sci. Paris, 1962, 127.

73. Jameson R.L., Lukasik S.E., Pernik B.J. Electrical resistivity measurement in detonating composition В and pentolite. //I. Appl. Phys.-1964.-Vol. 35, № 3.- P. 714-720.

74. Зинченко А.Д., Смирнов B.H., Чвилева A.A. Измерение электропроводности продуктов взрыва при детонации литого состава ТГ 40/60. // Физика горения и взрыва. 1971. - т.7, № 3. -с.422 - 426.

75. Кук М.А. Наука о промышленных взрывчатых веществах. М., Недра, 1980.-456 с.

76. Ершов А.П., Зубков П.И., Лукьянчиков Л.А. Об измерениях профиля электропроводности во фронте детонации конденсированных ВВ. // Физика горения и взрыва. 1974. - т. 10, № 6. - с.864 - 873.

77. Lin S.C., Resler E.L., Kantorowitz A. Electrical Conductivity of Highly Ionized argon produced by Shock Waves. // J. Appl. Phys.-1955.-Vol. 26, № 1.- P. 95-109.

78. Ершов А.П. О методах измерения электропроводности за фронтом детонации в конденсированных взрывчатых веществах. // Динамика сплошной среды. 1972, вып.П. - с. 17-27. Новосибирск.

79. Кулешова Л.В. Электропроводность нитрида бора, хлористого калия и фторопласта-4 за фронтом ударных волн. // Физика тв. тела. 1969. - Т. II. вып.5. - с.1085 -1091.

80. Ершов А.П., Зубков П.И., Лукьянчиков Л.А. Природа электропроводности за фронтом детонации конденсированных взрывчатых веществ. В кн.: Детонация. Черноголовка, 1977. - с. 89 -92.

81. Антипенко А.Г., Дремин А.Н., Якушев В.В. О зоне электропроводности при детонации конденсированных взрывчатых веществ. // Докл. АН СССР. -1975. т. 225, вып.5. - с.1086 - 1087.

82. Антипенко А.Г., Якушев В.В. Природа электропроводности продуктов детонации конденсированных взрывчатых веществ. В кн.: Детонация. -Черноголовка, 1977, с.93 96.

83. Якушев В.В., Дремин А.Н. Электрохимические эффекты при ударном сжатии диэлектриков. Механизм электропроводности ударно-сжатых жидкостей. //Журн.физ. химии. 1971. -т.45, вып.1. - с.97 - 101.

84. Coleburn N.L., Solow М., Wiley R.C. Shock-induced luminiscence. // J. Appl. Phys.-1965.-Vol. 36, № 2.- P. 507-510.

85. Blackburn J.H., Seely L.B. Light emitted from shocked granular sodium chloride in a vacuum. //Nature.-1964.-Vol. 202.

86. Беляков Г.В., Родионов B.H., Самосадный В.П. О разогреве пористого вещества при ударном нагружении. // Физика горения и взрыва. 1977. - т. 13, № 4. - С.614 - 619.

87. Русаков М.М. Исследование расширения вещества при разлете после прохождения мощной ударной волны. // Теплофизика высоких температур. -1975. т.13, № I. - с. 24-35.

88. Альтшулер Л.В., Баканова A.A. и др. Испарение ударносжатого свинца в волнах разгрузки. // Журн. эксперим. и теор. физики. 1977. - т.73, вып.5, № II. -с. 1866- 1872.

89. Акишин A.A., Кирюхин В.II. и др. Электронная и ионная эмиссия при соударении микронных металлических частиц со скоростями 1-5 км/с с поверхностью твердого тела. // Журн. техн. физики. 1981. - Т.51, № 4. -С .823 -827.

90. Дерибас A.A., Ставер A.M. Ударное сжатие пористых цилиндрических тел. // Физика горения и взрыва. 1974. - т. 10, № 4, с.368 - 378.

91. High velocity impact phenomena. New York.- Acad. Press, 1970.- 320 P.

92. Термодинамические константы веществ. / Под ред.Глушко В.П. М., 1972.-вып.6, ч.1.-369 с.

93. Таблицы физических величин. /Под ред. И.К. Кикоина. М., 1976. - 1006с.

94. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных газодинамических явлений. -М.; Наука, 1966, 688 с.

95. Фортов В.Е., Леонтьев A.A. Кинетика испарения и конденсации при изоэнтропическом расширении металлов. // Теплофизика высоких температур. 1976. - т.14, № 4. - с.711 - 717.

96. Альтшулер Л.В., Бушман A.B. и др. Изоэнтропы разгрузки и уравнение состояния металлов при высоких плотностях энергии. // Журн. эксперим. и теор. физики. 1980. - т.78, № 2. - с.741 - 760.

97. Крейндель Ю.Е. Плазменные источники электронов. М., Атомиздат, 1977. - 143 с.

98. Нестеренко В.Ф., Ставер A.M. Определение температуры при ударном нагружении границы раздела металлов. // Физика горения и взрыва. 1974. -т. 10, № 6. - с.904 - 907.

99. Ершов А.П., Куперштох Л.А. О температуре продуктов детонации при взрыве в камере. // Физика горения и взрыва. 1986. - т.22,1 3. - с.118 - 122.

100. Ершов А.П., Куперштох А.Л. Температура продуктов детонации при детонационном синтезе во взрывной камере. // В 7. с.46-54.

101. Trinks Н., Schilf N. Gasdynamic Investigations of Lead Azide/Lead Styphnate Detonation Processes in vacuum by Multichannel Mass Spectrometry. 7-th ICOGER. Göttingen, FRG, Aug. 20-24, 1979.

102. Volk F., Bathelt H. and others. Detonations products of insensitive cast high explosives.The Eight Symposium on Detonation. Reprint 1985. Albuquerque convention Center.

103. Физика взрыва. / Под ред. Станюкевича К.П. М., Наука, 1975.

104. Глинка H.JI. Общая химия. Л., Химия, 1984. - 705 с.

105. Фингер М. и др. Влияние элементарного состава на детонационные свойства ВВ. / В кн.: Детонация и взрывчатые вещества. М., Мир, 1981.

106. Термодинамические свойства индивидуальных веществ / Под ред. В.П.Глушко, М., Наука, 1978.

107. Cowan J.R., Dunnington B.W., Holzman A.H. US Patent 3.401.019, 1968.

108. Ададуров Г.А., Бреусов О.Н. и др. Тез. II Всесоюзного симпозиума по импульсным давлениям. М., 1976.

109. Трефилов В.И., Саввакин Г.И. и др. Особенности структуры ультрадисперсных алмазов, полученных высокотемпературным синтезом в условиях взрыва. //Докл. АН СССР. 1978. - т.239, № 4. - с. 838 - 841.

110. Эндрюс К., Дайсон Д. и др. Электронограммы и их интерпретация. -М., Мир, 1971.-256 с.

111. Горелик С.С., Расторгуев Л.Н. и др. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. М., Металлургия, 1970. -352 с.

112. Батурин В.Е., Клебанов Ю.Д. Рентгенографическое исследование структуры порошкового вольфрама, обработанного высокими давлениями. // Порошковая металлургия. 1975. - № I.

113. Петров Е.А., Сакович Г.В., Брыляков П.М. Условия сохранения алмазов в процессе детонационного получения. // Докл. АН СССР.-1990.-Т.313, №4.-С.862-863.

114. Верещагин А. Л., Петрова Л. А., Золотухина И.И. и др. Энергонасыщенность и реакционная способность алмазных кластеров. // В сб.: Материалы IX Всес. симпозиума по горению и взрыву. Суздаль. 1989. С. 49-52.

115. Волков К.В., Даниленко В.В., Елин В.И. Синтез алмаза из углерода продуктов детонации ВВ// Физика горения и взрыва.- 1990.-Т.26, №3.-С.123-125.

116. Greiner N.R., Phillips D.S., Johnson J.D., Volk F. Diamonds in détonation soot. //Nature.-1988.-V.333, № 6172.-P.440-442.

117. Kupershtokh A.L., Ershov A.P., Medvedev D.A. Coagulation of Carbon Clusters in Détonation Front. // Proc. of American Physical Sociaty Conf. "Shock Compression of Condensed Matter". Seattl, 1995. Part 1. P.393-396.

118. Ершов А.П., Куперштох A.JI. Экзотермическая коагуляция малых кластеров во фронте детонационной волны. // Письма в ЖТФ.-1993.-Т.19, вып.З, С.76-80.V

119. Б.В. Спицын и др. Способ выращивания слоев алмаза. А.с.№ 987912 СССР, МКИ3 С01В 31/06, С ЗОВ 25/02;

120. Ершов А.П., Куперштох А.Л., Коломийчук В.Н. Образование фрактальных структур при взрыве. // Письма в ЖТФ.-1990.-Т.16, вып.З, С.42-46.

121. Кузнецов В.Л., Александров М.Н., Загоруйко И.В. и др. Исследование ультрадисперсных алмазных порошков, полученных с использованием энергии взрыва. //Физикохимия ультрадисперсных систем.:Тез.докладов 2Всес. конф. г.Юрмала. 1989. С. 55-56.

122. Верещагин А.Л., Сакович Г.В., Петрова Л.А. и др. Исследование химического состава поверхности УДА детонационного синтеза. // Докл. АН СССР. 1990. Т. 315. N1. С. 104-107.

123. Верещагин А.Л., Ульянова Г.М., Новоселов В.В. и др. Комплексный термический анализ АПФУ в контролируемой атмосфере. // Сверхтвердые материалы. 1990. N5. С. 20-22.

124. Губаревич Т.М., Костюкова Н.М., Ларионова И.С. и др. Закономерности изменения адсорбционно-структурных характеристикуглеродных алмазсодержащих материалов детонационной природы. // Журн. прикл. химии. 1993.Т.66. N1. С. 113-117.

125. Анисичкин В.Ф. О механизме выделения углерода при детонационном разложении веществ. // Физика горения и взрыва.- 1994-Т.ЗО, № 5.-С.100-106.

126. Анисичкин В.Ф., Долгушин Д.С., Петров Е.А. Влияние температуры на процесс роста ультрадисперсного алмаза во фронте детонационной волны. // Физика горения и взрыва.- 1995-Т.31, № 1 .-С. 109-111.

127. Петров Е.А. и др. Условия сохранения алмазов в процессе детонационного получения. // Докл. АН СССР.- 1992, Т.313, № 4. - С.862 -864.

128. Kondo К., Sawai S. Fabricating nanocrystalline diamond ceramics by a shock compaction method. //J. Amer. Ceram. Soc. 1990.-V.73, № 3. P. 1983 -1991.

129. Лин Э.Э., Новиков С.А., Куропаткин В.Г. и др. Динамическое компактирование ультрадисперсных алмазов. // Физика горения и взрыва.-1995-Т.31, № 1.-С.136-138.

130. Дремин А.Н., Першин C.B., Пятернев C.B. и др. // Физика горения и взрыва.- 1989-Т.25, № 5.-С.141.

131. Мальков И.Ю. // Физика горения и взрыва,- 1991-Т.27, № 5.-С.136.

132. Лин Э.Э. Ударно-индуцированный рост кристаллов в пористой среде из наноалмазов. //Химическая физика.-1997-Т.16, № 12.- С.118.

133. Першин C.B., Петров Е.А., Цаплин Д.Н. Влияние структуры молекулы ВВ на скорость образования, выход и свойства ультрадисперсных алмазов. // Физика горения и взрыва.- 1994-Т.ЗО, № 2 -С. 102-106.

134. Лин Э.Э., Дубовицкий Г.А. и др. Полупроводниковые материалы на основе наноалмаза. //Химическая физика.-1997-Т. 16, № 3.- С. 142.

135. Гусев А.И. Эффекты нанокристаллического состояния в компактированных металлах и соединениях. //Успехи физ. наук.-1998-Т. 168, № 1.-С.29-58.

136. Синергетика и фракталы в материаловедении. / Иванова B.C., Баланин A.C., Бунин И.Ж. и др. -М.: Наука, 1994.- 468 с.

137. Фракталы в физике: Труды VI международного симпозиума по фракталам в физике (Триест, Италия, 1985) / под ред. Л. Пьетронеро, Э. Тозатти. -М.: Мир, 1988.-672с.

138. Верещагин А.Л., Сакович Г.В., Брыляков П.М. и др. Строение алмазоподобной фазы углерода детонационного синтеза. // Докл. АН СССР.-1990. Т.314, № 4. - С.866.

139. Алексенский А.Е., Байдакова М.В., Буль А.Я. и др. Структура алмазного нанокластера// Физика твердого тела.-1999-Т.41, вып 4, С.740-743.

140. Алексенский А.Е., Байдакова М.В., Буль А.Я. и др. // Физика твердого тела.-1997-Т.39, вып 6, С.1125.

141. Байдакова М.В., Вуль А.Я., Сиклицкий В.И. и др. // Физика твердого тела.-1998-Т.40, вып 4, С.776.

142. Лямкин А.И. Экспериметальное исследование различных стадий превращения взрывчатых веществ с образованием алмазов: Дисс. канд. физ.-мат. наук. -Новосибирск, 1989. 133 с.

143. Чиганова Г. А. Физико-химические свойства ультрадисперсных алмазов детонационного синтеза: Дисс. канд. физ.-мат. наук. -Красноярск,1995.- 141с.

144. Чиганов A.C. Выделение алмазов из продуктов детонации взрывчатых веществ и исследование их свойств. Дисс. канд. физ.-мат. наук. -Красноярск,1996. 125с.

145. Бабушкин А.Ю. Численное исследование процесса синтеза алмазов из конденсированных взрывчатых веществ. Дисс. канд. физ.-мат. наук. -Красноярск, 1996. 129с.

146. Юзова В.А. Полировальные композиции на основе новых высокодисперсных абразивных порошков для обработки элементов радиоэлектронных средств: Дисс. канд. техн. наук. -Красноярск, 1998. 193 с.

147. Семенова O.B. Прецизионная обработка поверхности подложек микроэлектроники порошками ультрадисперсного алмаза: Дисс. канд. техн. наук. -Красноярск, 2000. 163 с.

148. Саввакин Г.И., Трефилов В.И. Формирование структуры и свойств ультрадисперсных алмазов при детонации в различных средах конденсированных углерододержащих ВВ с отрицательным кислородным балансом. // Докл. АН СССР. 1991. Т. 321. N1. С. 99-103.

149. Б.В. Дерягин, Б.В. Спицын и др. О синтезе и свойствах автоэпитаксиальных пленок алмаза. // сб. Физико-химические проблемы кристаллизации. Вып.2.- Алма-Ата.-1971, С.90-95/.

150. Варенков А.Н., Костиков В.И., Ножкина A.B. Физико-химия взаимодействия алмазов с металлами, сплавами и соединениями.- М.:Наука. 1986. -81 с.

151. Бакуль В.Н., Дерягин Ю.В., Никитин Ю.И. и др. Удельная поверхность алмазных порошков.- К.:Наукова думка. 1975. -27с.

152. Никитин Ю.Н. Коллоидно-поверхностные свойства порошков синтетических алмазов и водных дисперсий на их основе.//В сб.: Взаимодействие алмазов с жидкими и газовыми средами.-К.: Наукова думка. 1984. С. 102-111.

153. Богатырева Г.П., Гвяздовская B.JI. Удельная поверхность порошков синтетических алмазов. //Сверхтвердые материалы. 1986. N2. С. 25-29.

154. Синтетические сверхтвердые материалы. К.: Наукова думка. 1986. Т.1.- 280 с.

155. Бреусов О.Н., Иванчихина Г.Е., Рогачева А.И., Жунина И.Г. Применение метода микро-ДТА для исследования окисляемости и термостойкости микропорошков алмаза. //В сб.:Взаимодействие алмазов с жидкими и газовыми средами. К. 1984. С. 35-51.

156. Щербакова Н.П., Бреусов О.Н., Дробышев В.Н. и др. Свойства фракционированных порошков детонационных алмазов. //В сб. докл. IV Всесоюзн. совещ. по детонации. Черноголовка. 1988. Т.1. С. 20-25.

157. Курдюмов A.B., Бреусов О.Н., Дробышев В.Н. и др. О кристаллической структуре алмазов детонационного синтеза. //Физ. гор. и взрыва. 1989. Т.25. N3. С. 126-130.

158. Бреусов О.Н., Волков В.М., Дробышев В.Н., Таций В.Ф. Экспериментальное и теоретическое исследование окисления микро порошков алмаза методом микро-ДТА. //В сб.: Взаимодействие алмазов с жидкими и газовыми средами. К. 1984. С. 19-35.

159. Ананьин A.B., Бреусов О.Н., Дробышев В.Н. Термографическое и рентгенографическое исследование свойств алмазов, полученных в условиях детонационного синтеза. /Сверхтвердые материалы. 1986. N5. С.11-14.

160. Алмаз: справочник. М.:Наука. 1981. -78 с.

161. Справочник: Физические свойства алмазов.- К.:Наукова думка. 1987. -190 с.

162. Богатырева Г.П., Гвяздовская B.JI. Определение пикнометрической плотности алмазных порошков. //Сверхтвердые материалы. 1988. N2. С. 35-37.

163. Вишневский A.C., Шульман JI.A., Подзярей Г.А., Белянкина A.B. Примеси и включения в синтетических алмазах и их влияние на структуру и свойства кристаллов.//Синтетические алмазы в промышленности.- К.: Наукова думка!* 1974. С. 41-47.

164. Природные и синтетические алмазы.- М.: Наука. 1986. -223 с.

165. Ножкина A.B., Костиков В.И., Варенков А.Н. Физико-химические свойства и процессы получения алмазов и других высокотвердых материалов.-М.:Наука. 1986.- 52 с.

166. Буховец B.JL, Богатырева В.П., Федосеев Д.В. Газификация алмазов AB в низкотемпературной воздушной плазме. //Сверхтвердые материалы. 1983. N6. С. 3-6.

167. Алешин В.Г., Богатырева Г.П., Крук В.Б., Новиков Н.В. Взаимодействие окислителей с поверхностью алмаза. //Докл. АН СССР. 1987. T.296.N1.C. 118-120.

168. Алешин В.Г., Богатырева Г.П., Богатырев A.A., Крук В;Б. Взаимодействие поверхности синтетических алмазов с окислителями. //Сверхтвердые материалы. 1987. N2. С. 12-15.

169. Алешин В.Г., Смехнов A.A., Чудинов М.Г. и др. Влияние химического состава поверхности микропорошков синтетических алмазов на свойства спеченных из них поликристаллов. //Сверхтвердые материалы. 1991.N1. С.37-41.

170. Ададуров Г.А., Балуев A.B., Бреусов О.Н. и др. Некоторые свойства алмаза полученного взрывным методом. //Изв. АН СССР. Неорг. материалы. 1977. Т. 13. N4. С. 649-652.

171. Алешин В.Г., Смехнов A.A., Богатырева Г.П., Крук В.Б. Химия поверхности алмаза.- К.: Наукова думка. 1990.- 200 с.

172. Богатырева Г.П. Применение физико-химических методов обработки и сортировки для повышения эксплуатационных характеристик алмазных порошков. // Сверхтвердые материалы. 1983. N3. С. 38-43.

173. Полянская Н.Д. Взаимодействие алмаза с окисляющими средами. // Адгезия расплавов и пайка материалов. 1982. N9. С. 55-62.

174. Федосеев Д.В., Успенская К.С. Окисление синтетического алмаза и графита. //Журн. физической химии. 1974. Т.48. N6. С.1528-1532.

175. Резник Б.И., Суранов A.B., Кардасевич B.C. и др. Экспериментальное исследование структурных особенностей агрегатов синтетического алмаза. // Журн. технической физики. 1989. Т.59. N1. С.191-193.

176. Пугач Э.А., Андреев В.Д., Огородник В.В. и др. Кинетика окисления алмазов AB. // Синтетические алмазы. 1980. N4. С. 10-13.

177. Бакуль Н.В., Шульженко А.А., Крук В.Б., Гетьман А.Ф. Исследование процесса окисления синтетических и природных алмазов. //Синтетические алмазы. 1976. N2. С.3-5.

178. Пилоян Г.О., Безруков Г.Н. Термический анализ синтетических алмазов и оценка их термостойкости. //В сб.: Термический анализ минералов.-М.: Наука. 1978. С.79-84.

179. Simons E.L., Cannon P. A means of increasing the oxydation resistance of diamond. //Nature. 1966. V. 210. P. 5031.

180. Текунова T.B., Теснер П.А. Кинетика взаимодействия алмазного порошка с кислородом. //Химия твердого топлива. 1974. N4. С. 121-125.

181. Исаев Р.Н. Способы извлечения алмазов из различных материалов и методы их очистки. //Сверхтвердые материалы. 1989. N2. С. 30-34.

182. Отопков П.П., Ножкина А.В., Васильева J1.A. и др. Влияние термообработки на физико-химические свойства алмазов. //Труды ВНИИ алмаза. 1974. N3. С. 15-32.

183. Богатырева Г.П., Крук В.Б., Невструев Г.Ф., Билоченко В.А. Термохимическая очистка алмазных микропорошков. //Сверхтвердые материалы. 1982. N3. С. 29-32.

184. Thomas J.M. Adsorbability of diamond surfaces. //Jn. The properties of Diamond. Acad. Press. 1979. P. 211-214.

185. Крук В.Б. Химическая стойкость синтетических алмазов к воздействию минеральных кислот и жидкофазных окислителей. //Синтетические алмазы. 1975. N3. С. 13-15.ц

186. Phinney F.S. Rapid separation of diamond from other forms of carbon. //Science. 1954. 120. N6. P. 114-119.

187. Богатырева Г.П., Крук В.Б., Богаченко C.B. Влияние окислителей на состояние поверхности синтетических алмазов. //В сб.: Поверхностные и теплофизические свойства алмазов. -К.: Наукова думка. 1985. С. 3-6.

188. Беспалько О.П., Михновская А.Н., Удод Е.Т. Исследование воздействия газо-жидкофазных окислителей на алмазные микропорошки. //В сб.:Взаимодействие алмазов с жидкими и газовыми средами.- К.:Наукова думка. 1984. С. 111-117.

189. Богатырева Г.П., Гаврилова B.C. Измерение электрокинетического потенциала алмазных микропорошков. //Сверхтвердые материалы. 1987. N3. С. 32-34.

190. Морару В.Н., Овчаренко Ф.Д., Тоцкая JI.A. Устойчивость и электроповерхностные свойства водных дисперсий окисленного синтетического алмаза. // Коллоидный журнал. 1991. Т.53. N5. С. 874-879.

191. Гордеев С.К., Таушканова О.Г., Смирнов Е.П., Мартынова JI.M. Исследование взаимодействия растворов гидроокисей щелочных и щелочноземельных металлов с препаратами алмаза. // Журнал общей химии. 1983. Т.53. N11. С. 2426-2428.

192. Рогачева А.И., Бреусов О.Н., Дробышев В.Н. и др. Получение и свойства алмазокислых солей. //В сб. докладов IV Всес. совещ. по детонации. Черноголовка. 1988. Т. 1. С. 26-32.

193. Руденко А.П., Кулакова И.И., Скворцова B.JI. и др. Влияние катализаторов на взаимодействие алмазов с газовыми и жидкими средами. //В сб.:Взаимодействие алмазов с жидкими и газовыми средами.- К.: Наукова думка. 1984. С. 58-74.

194. Гордеев С.К., Смирнов Е.П., Кольцов С.И., Алесковский В.Б. Синтез гидроксилфункциональных групп на поверхности алмаза. //Журнал прикладной химии. 1980. Т. 53. N1. С. 94-96.

195. Федосеев Д.В., Толмачев Ю.Н. Газификация углерода в водородной плазме тлеющего разряда. // Изв. АН СССР. Сер. химическая. 1979. N6. С. 1180-1184.

196. Лифшиц С.Х., Григорьев А.П. О механизме каталитического гидрирования алмаза в присутствии никеля. //В сб.:Исследования в области взаимодействия различных форм углерода с газовыми и жидкими средами.- К.: Наукова думка. 1986.С. 90.

197. Ножкина А.В. Каталитическое фазовое превращение алмаза в графит. // В сб.:Взаимодействие алмазов с жидкими и газовыми средами.- К.гНаукова думка. 1984. С. 83-87.

198. Федосеев Д.В., Буховец В.Л., Внуков С.П., Аникин Б.А. Графитизация алмазов при высоких температурах. //В сб.¡Поверхностные и теплофизические свойства алмазов. К.: Наукова думка. 1985. С.6-9.

199. Верещагин А.Л., Сакович Г.В., Брыляков П.М. и др. Строение алмазоподобной фазы углерода детонационного синтеза. // Докл. АН СССР. 1990. Т. 314. N4. С. 866-867.

200. Mader C.L. Numerical modeling of detonation. University of California Press. 1979.

201. Сакович Г.В., Брыляков П.М., Губаревич В.Д. и др. Получение алмазных кластеров взрывом и их практическое использование. //Журн. Всес. хим. общества. 1990. Т. 35. N5. С. 600-606.

202. Митрофанов В.В. Теория детонации. Новосибирск: НГУ, 1982.

203. Жарков В.Н., Калинин В.А. Уравнения состояния твердых тел при высоком давлении. М.: Наука, 1968.

204. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. М.: Наука, 1976.

205. Румер Ю.Б., Рыбкин М.Ш. Термодинамика, статистическая физика и кинетика. М.: Наука, 1977.

206. Исихара А. Статистическая физика. М.: Мир, 1973.

207. Федосеев Д.В., Успенская К.С. Методы разделения алмаза и графита. //Журн. физической химии. 1974. Т.48. N6. С. 1528-1530.

208. Киттель Ч. Статистическая термодинамика. М.: Наука, 1977.

209. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1987.

210. Путятин A.A., Никольская И.В., Калашников Я.А. Химические методы извлечения алмазов из продуктов синтеза. //Сверхтвердые материалы. 1982. N2. С. 20-28.

211. A.c. N 1207092 (СССР), МКИ С01В31/06. Способ очистки детонационного алмаза./Добромыслов В.В., Куртеева И.Н., Мясникова Н.А.-3аявл.23.04.84.//0ткрытия. Изобретения.- 1986. N3.

212. Полякова В.П., Ножкина A.B., Чириков Н.В. Алмазы и сверхвердые материалы. М.: Металлургия, 1990.

213. Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание в 4-х т. М.: Наука, 1978-1982.

214. Бабичев А.П., Бабушкина H.A., Братковский A.M. и др. Физические величины. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991.

215. Рихтмайер Р., Мортон К. Разностные методы решения краевых задач. М.: Мир, 1972.

216. Jeans J. The dynamic theory of gases. New York: Dover, 1925.

217. Cowan R.D., Fickett W. Calculation of the detonation products of solid explosives with the Kistiakowsky-Wilson equation of state. // J. Chem. Phys., 1956, v. 24, p. 932.

218. Dymond J.H., Malhotra R. // Int. J. Thermophys., 1988, v.9, p.941.

219. Альтшулер Л.В., Брусникин С.Е., Кузьменков Е.А. Изотермы и функции Грюнайзена 25 металлов. // ПМТФ, 1987, №1, с. 134.

220. Р. Мак-Куин, С. Марш, Дж. Тейлор и др. // Высокоскоростные ударные явления. М.: Мир, 1972.

221. Boehler R., Ramakrishnan J.J. Experimental results of the pressure dependence of the Gruneisen parameter. // Geophys. Res., 1980, v.85, №B12, p.6996.

222. Молодец A.M. Обобщенная функция Грюнайзена для конденсированных сред. //' ФГВ, 1995, т.31, №5, с. 132.

223. Молодец A.M. Функция Грюнайзена, определенная на основе закономерностей ударно-волнового сжатия монолитных материалов. // ДАН, 1995, т.341, №6, с.753.

224. Born М., Karman Т. // Phys. Z., 1912, v. 13, р.297.

225. Born М., Karman Т. //Phys. Z., 1912, v. 15, p.65.

226. Vinet P., Smith J.R., Ferrante J., and Rose J.H. Temperature effects on the universal equation of state of solid. // Phys. Rev. B, 1987, v. 35, №4, p. 1945.

227. Slater J.C. Introduction to chemical physics. N.Y.: McGraw-Hill Book Company Inc., 1939.

228. Ландау Л.Д., Станюкович К.П. // ДАН СССР, 1945, т.46, с.399.

229. Dugdale J.S., McDonald D. The thermal expansion of solids. // Phys. Rev., 1953, v.89,№4, p.832.

230. Rice M.H., McQueen R.G., Walsh J.M. // Solid State Phys., 1958, v.6, p.l (русский перевод в сб.: Динамические исследования твердых тел при высоких давлениях. М.: Мир, 1965.)

231. Ващенко В.Я., Зубарев В.Н. О коэффициенте Грюнайзена. // ФТТ, 1963, т.5, №3, с.866.

232. Murnaghan F.D. The compressibility of media under extreme pressure. // Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A., 1944, v.30, p.244.

233. Birch F. Finit elastic strain of cubic crystals. // Phys. Rev., 1947, v.71, p.809.

234. Birch F. Elasticity and constitution of the earth's interior. // Geophys. Res., 1952, v.5, p.227.

235. Birch F. Finit strain isoterm and velocities for single-crystal and polycry-stalline NaCl at high pressure and 300 °K. // Geophys. Res., 1978, v.83, p. 1257.

236. Vinet P., Ferrante J., Smith J.R., Rose J.H. A uneversal equation of state for solids. //J. Phys. C, 1986, v. 19, №20, p.L467.

237. Vinet P., Ferrante J., Rose J.H., Smith J.R. // Geophys. Res., 1987, v.92, p.9319.

238. Vinet P., Rose J.H.,. Ferrante J., Smith J.R. Universal features of the equation of state of solid. // J. Phys.: Condens. Matter, 1989, v.l, №11, p.1941.

239. Rose J.H., Ferrante J., Smith J.R. Universal binding energy curves for metals and bimetallic interfaces. // Phys. Rev. Lett., 1981, v.47, №9, p.675.

240. Ferrante J., Smith J.R. Theory of the bimetallic interface. // Phys. Rev. B, 1985, v.31,№6,p.3427.

241. Smith J.R., Ferrante J. // Mater. Sci. Forum, 1985, v.4, p.21.

242. Smith J.R., Ferrante J. and Rose J.H. Universal binding-energy relation in chemisorption. //Phys. Rev. B, 1982, v.25, №2, p.1419.

243. Ferrante J., Smith J.R., Rose J.H. Diatomic molecules and metallic adhesion, cohesion, and chemisorption: a single binding-energy relation. // Phys. Rev. Lett., 1983, v.50, №18, p.1385.

244. Rose J.H., J.R. Smith, Ferrante J. Universal features of bonding in metals. // Phys. Rev. B, 1983, v.28, p.1935.

245. Guinea F., Rose J.H., Smith J.R., Ferrante J. Scaling relations in the equation of state, thermal expansion and melting of metals. // Appl. Phys. Lett., 1984, v.44, №1, p.53.

246. Rose J.H., Smith J.R., Guinea F., Ferrante J. // Phys. Rev. B, 1984, v.29, p.2963.

247. Павловский М.Н. Ударное сжатие алмаза. // ФТТ, 1971, №3, с.893.

248. Щетинин В.Г. Расчет параметров состояния конденсированных веществ при высоких давлениях и температурах. // ФГВ, 1991, т.27, №4, с.39.

249. Crover R. Does diamond melt? // J. Chem. Phys, 1979, v.79, p.3824.251. van Thiel M., Ree F.H. Theoretical description of graphite, diamond, and liquid phases of carbon. // Int J. of Thermophysics, 1989, v. 10, №1, p.227.

250. Кириллин A.B., Малышенко С.П., Шейндлин M.A., Евсеев В.П. Исследование фазовых превращений конденсированная фаза-газ углерода в окрестности тройной точки графит-жидкость-пар до давлений 400 бар. // ДАН СССР, 1981, т. 257, №6, с.1356.

251. Bundy F.P. Direct conversion of graphite at very high pressure. // J. Chem. Phys., 1963, v.38,№3,p.631.

252. Губин C.A., Михалкин B.H., Одинцов B.B. и др. Расчет параметров и состава продуктов детонации низкоплотных смесей различного агрегатного состояния. // Хим. физика, 1983, т.2, №3, с. 420.

253. Fickett W., Wood W.W., Salsburg Z.V. // J. Chem. Phys., 1957, v.27, p. 1324.

254. Fickett W. // Los Alamos Sci. Lab. rep. LA-2665, 1962

255. Fickett W.// Los Alamos Sci. Lab. rep. LA-2712, 1962

256. Fickett W. // Los Alamos Sci. Lab. rep. LA-6250, 1977

257. Tanaka I. K. Detonation properties of condensed explosives computed using the Kihara-Hikita-Tanaka equation of state. // National chemical laboratory for industry, Tsukuba research center Yatabe, Tsukuba, Ibaraki, Japan 1983.

258. Cowan R.D., Fickett W. Calculation on the detonation products of solid explosives with the Kistiakowsky-Wilson equation of state. // J. Chem. Phys., 1956, v. 24, p. 932.

259. Фингер M., Ли E., Хелм Ф. и др. Влияние элементного состава на детонационные свойства ВВ. // Детонация и взрывчатые вещества: Пер. с англ. М.: Мир, 1981. с.52.

260. Губин С.А., Одинцов В.В., Пепекин В.И. Диаграмма фазовых состояний углерода и ее учет в расчетах параметров детонации. // Хим. физика, 1986, т.5, №1, с. 111.

261. Шведов К.К. О регистрации параметров Чепмена-Жуге при детонации конденсированных ВВ. // ФГВ, 1987, т.23, №4, с.94.

262. Гогуля М.Ф., Бражников М.А. Температуры продуктов детонации конденсированных взрывчатых веществ. 1. Твердые ВВ. // Хим. физика, 1994, т.13, №1, с.52.

263. В.М. Dabratz. LLNL explosives handbook properties of chemical explosives and explosive simulants. // LLNL, UCRL-52999, 1981.

264. Альтшулер JI.B., Доронин Г.С., Жученко B.C. Режимы детонации и параметры Жуге конденсированных взрывчатых веществ. // ФГВ, 1989, т.25, № 2, с.84.

265. A.c. N 853954 (СССР), МКИ С01В31/06. Способ извлечения алмазов из продуктов синтеза. /Никитин Ю.И., Уман С.М., Погорелый Б.В., Куцовская A.M. -Заявл.03.05.73.//Открытия. Изобретения.- 1981. N29.

266. Patent of US. N3,348,918. Diamond purification /Jürgen M. Kruse.//Pat.24.10.1967.

267. Титов B.M., Анисичкин В.Ф., Мальков И.Ю. Исследование процесса синтеза ультрадисперсного алмаза в детонационных волнах. // ФГВ, 1989, т.25, №3, с. 117.

268. Дремин А.Н., Першин C.B., Пятернев C.B., Цаплин Д.Н. Об изломе зависимости скорости детонации от начальной плотности ТНТ. // ФГВ, 1989, т.25, №5, с.141.

269. Першин C.B., Цаплин Д.Н., Антипенко А.Г. О возможности образования алмаза при детонации тетрила. // Докл. 5-го Всесоюз. совещ. по детонации. Красноярск, 1991, т.2, с.233.

270. Першин C.B., Цаплин Д.Н. Динамические исследования детонационного синтеза плотных фаз вещества. // Докл. 5-го Всесоюз. совещ. по детонации. Красноярск, 1991, т.2, с.237.

271. Першин C.B., Цаплин Д.Н., Дремин А.Н., Антипенко А.Г. О возможности образования алмаза при детонации пикриновой кислоты. // ФГВ, 1991, т.27, №4, с. 117.

272. Першин C.B., Петров Е.А., Цаплин Д.Н. Влияние структуры молекулы ВВ на скорость образования, выход и свойства ультрадисперсного алмаза. // ФГВ, 1994, т.З0, №2, с. 102.

273. Пятернев C.B., Першин C.B., Дремин А.Н. Зависимость давления ударно-инициированного превращения графит-алмаз от начальной плотности графита и линия гистерезиса данного превращения. // ФГВ, 1986, т.22, №6, с.125.

274. Анисичкин В.Ф. Об особенностях ударноволнового разложения и синтеза алмаза из ароматических соединений. // 5-е Всесоюз. совещ. по детонации: Сб. докладов. Красноярск, 1991, т. 1, с.20.

275. Петров Е.А. Влияние молекулярной группы ВВ на детонационный синтез и свойства алмазов. // 10-й симпозиум по горению и взрыву: Сб. докладов. Черноголовка, 1992.

276. А.с. N 1210367 (СССР), МКИ С01В31/06. Способ очистки алмаза и установка для его осуществления. /Дробышев В.Н., Кукушкин В.И., Бреусов О.Н. и др.-Заявл.06.08.81.//Открытия. Изобретения. -1986. N5.

277. Международнная заявка. PCT/SU 90/00169. Способ выделения алмазов из алмазсодержащей шихты. /Шебалин А.И., Молокеев В.А., Сакович Г.В. и др.-Заявл.09.02.88.

278. Анисичкин В.Ф., Дерендяев Б.Г. и др. Исследование процесса детонации конденсированных ВВ изотопным методом. // ДАН СССР, 1990, т.З 14, №4, с.879.

279. Козырев Н.В., Брыляков П.М. и др. Исследование процесса синтеза ультрадисперсных алмазов методом меченых атомов. // ДАН СССР, 1990, т.314, №4, с.889.

280. Козырев Н.В., Сакович Г.В. и др. Исследование процесса синтеза ультрадисперсных алмазов методом меченых атомов. // 5-е Всесоюз. совещ. по детонации: Сб. докладов. Красноярск, 1991, т. 1, с. 176.

281. Губин С.А., Одинцов В.В., Пепекин В.И., Сергеев С.С. Влияние формы и размера кристаллов графита и алмаза на фазовое равновесие углерода и параметры детонации ВВ. // Хим. физика, 1990, т.9, №3, с.401.

282. Одинцов В.В., Губин С.А., Пепекин В.И., Акимова JI.H. Определение формы и размеров кристаллов алмаза за детонационной волной в конденсированных взрывчатых веществах. //Хим. физика, 1991, т.10, №5, с.687.

283. A.c. N 1770272 (СССР), МКИ С01В31/06. Способ очистки алма за./Губаревич Т.М., Ларионова И.С., Костюкова Н.М., Рыжко Г.А.-Заявл.19.07.88.//0ткрытия. Изобретения.-1992. N12.

284. Чайковский Э.Ф., Розенберг Г.Х. Фазовая диаграмма углерода и возможность получения алмаза при низких давлениях. // ДАН СССР, 1984, т.279, №6, с. 1372.

285. Чайковский Э.Ф., Пузиков В.М., Семенов A.B. Осаждение алмазных пленок из ионных пучков углерода. // Кристаллография, 1981, т.26, №1, с.219.

286. Мальков И.Ю, Л.И. Филатов, Титов В.М. и др. Образование алмаза из жидкой фазы углерода. // ФГВ, 1993, т.29, №4, с.131.

287. Мальков И.Ю. Образование ультрадисперсной фазы углерода в условиях детонации гетерогенных смесевых составов. //ФГВ, 1991, т.27, №5, 136.

288. Анисичкин В.Ф., Мальков И.Ю., Титов В.М. Синтез алмаза при динамическом нагружении органических веществ. // ДАН СССР, 1988, т.ЗОЗ, №3, с.625.

289. Цаплин Д.Н.,. Першин C.B. Полиморфное превращение графита в зоне химической реакции детонационной волны. // 5-е Всесоюз. совещ. по детонации: Сб. докладов. Красноярск, 1991, т.2, с.322.

290. Курдюмов A.B., Островская Н.Ф., Пилянкевич А.Н. Реальная структура алмазов динамического синтеза. // Порошковая металлургия, 1988, №1, с.34.

291. Боримчук Н.И., Зелевский В.Б., Курдюмов A.B. и др. Механизм прямых фазовых превращений сажи и угля в алмаз при ударном сжатии. // ДАН СССР, 1991, т. 321, №1, с.95.

292. Коломийчук В.Н., Мальков И.Ю. Исследование синтеза ультрадисперсной алмазной фазы в условиях детонации смесевых составов. // ФГВ, 1993, т.29, №1, с.93.

293. Козырев Н.В., Голубева Е.С. Исследование процесса синтеза УДА из смесей тротила с гексогеном, октогеном и теном. // ФГВ, 1992, т.28, №5, с.119.

294. Петров Е.А., Сакович Г.В., Брыляков П.Н. Условия сохранения алмазов в процессе детонационного превращения. // ДАН СССР 1990, т.313, №4, 862.

295. Lander J.J., Morrison J. // Surf. Sei., 1966, v.4, p.241.

296. Слободский В.Я., Соболев B.B. К вопросу о метастабильной кристаллизации алмаза. // Хим. физика, 1989, т.8, №8, с.1137.

297. Bundy F.P. Melting of graphite at very high pressure. // J. Chem. Phys., 1963, v.38, №3, p.618.

298. Таций В.Ф., Ананьин A.B., Бреусов О.Н. Сравнительное исследование свойств детонационных алмазов, синтезированных из сажи и графита. // 5-е Всесоюз. совещ. по детонации: Сб. докладов. Красноярск, 1991, т.2, с.305.

299. Мальков И.Ю. Сохранение углерода во взрывных камерах. //ФГВ, 1993, т.29, №5, с.93.

300. Верещагин А.Л., Ульянова Г.М., Новоселов В.В., Петрова Л.А., Брыляков П.М. Комплексный термический анализ алмазоподобной фазы углерода в контролируемой атмосфере. // СТМ, 1990, № 5, с.20.

301. Лановец A.C., Левин В.А., Рогов Н.К. и др. Разлет продуктов детонации конденсированных ВВ с твердофазными включениями. //ФГВ, 1993, т.29, № 5, с. 88.

302. Ершов А.И., Куперштох А.Л. О температуре продуктов детонации при взрыве в камере. // ФГВ, 1986, т.22, № 3, с.118.

303. Trebinski R., Trzinski W., Wlodarczyk E. Solution of the problem of scattering of the detonation products of a spherical explosive charge with solid particles. // J. Techn. Phys., 1991, v.32, № 2, p. 199.

304. Ершов А.П., Куперштох А.Л. Образование фрактальных структур при взрыве. // ФГВ, 1991, т.27, № 2, с.111.

305. Волков К.В., Даниленко В.В., Елин В.И. Синтез алмаза из углерода продуктов детонации. // ФГВ, 1990, т.26, №3, с. 123.

306. Greiner N. Roy, Phillips D.S., Johnson J.D. et al. Diamonds in detonation soot. // Nature, 1988, v.333, № 6172, p.440.

307. Даниленко B.B. Термодинамика превращения графит-алмаз. // ФГВ 1988, т.24, №5, с. 137.

308. Губаревич Т.М., Сатаев P.P., Долматов В.Ю. Химическая очистка ультрадисперсных алмазов. //В сб. докл. V Всес. сов. по детонации. Красноярск. 1991. Т.1. С.135-139.

309. Мальков И.Ю. Коагуляция углерода в условиях нестационарных течений продуктов детонации. //Физ. гор. и взрыва. 1994. Т. 30. N5. С. 155-157.

310. Ломоносов И.В., Фортов В.Е., Хищенко К.В. Модель широкодиапазонных уравнений состояния полимерных материалов при высоких плотностях энергии. // Хим. физика, 1995, т. 14, №1, с.47.

311. Анисичкин В.Ф., Петров Е.А. Влияние структуры молекулы ВВ на скорость образования, выход и свойства ультрадисперсных алмазов. //Физ. гор. и взрыва. 1994. Т.ЗО. № 2. С. 102-106.

312. Губаревич Т.М., Пятериков В.Ф., Ларионова И.С. и др. Химическая очистка ультрадисперсных алмазов пероксидом водорода. //Журн прикладной химии. 1992. Т.65. № 11. С.2512-2516.

313. A.c. № 921195 (СССР), МКИ С01В31/06. Способ извлечения алмазов из продуктов синтеза. /Трефилов В.И., Саввакин Г.И.,Запольский А.К. и др.-3аявл.31.03.80.//0ткрытия. Изобретения.-1982. № 14.

314. A.C. Чиганов, Г.А.Чиганова, Ю.В. Тушко, A.M. Ставер. Патент РФ № 2004491, МКИ С01В31/06. Способ очистки детонационного алмаза. / Заявл. 02.07.91 // Открытия. Изобретения. 1993. № 45-46.

315. Сакович Г.В., Губаревич В.Д., Бадаев Ф.З. и др. Агрегация алмазов, полученных из взрывчатых веществ. //Докл. АН СССР. Т. 310. В. 2. С. 402-404.

316. Игнатченко A.B., Смагина Г.В., Солохина А.Б. и др. Исследование фрактальной структуры агрегатов методами седиментации и реологии гидрозолей. // Коллоид, журнал. 1992. Т.54. N4. С.55-58.

317. Губаревич Т.М., Кулагина Ю.В., Полева Л.И. Окисление ультрадисперсных алмазов в жидких средах. // Сверхтвердые материалы. 1993. N3. С. 34-40.

318. Губаревич Т.М., Костюкова Н.М., Сатаев P.P., Фомина Л.В. Исследование микропримесного состава ультрадисперсного алмаза. //Сверхтвердые материалы. 1991. N5. С. 30-34.

319. Верещагин А.Л., Петрова Л.А., Брыляков П.М. Полярографическое исследование алмазоподобной фазы углерода. //Сверхтвердые материалы. 1992. N1. С. 14-16.

320. Мальков И.Ю., Титов В.М., Кузнецов В.Л., Чувилин А.Л. Образование частиц углерода луковичной структуры из ультрадисперсных алмазов. //Физ. горения и взрыва. 1994. Т.ЗО. N1. С.130-134.

321. Сверхтвердые материалы, №4(114), 1998. Специальный выпуск. Труды научного семинара Института сверхтвердых материалов HAH Украины по нанометрическим алмазам, Киев, 24-25.02.98.

322. Овчаренко А.Г., Солохина А.Б., Сатаев P.P., Игнатченко A.B. Электрофоретическое поведение агрегатов ультрадисперсных алмазных частиц. // Коллоидный журнал. 1991. Т. 53. N6. С. 1067-1074

323. В.Н. Пономарев и Н.М. Новицкая. Способ получения водной коллоидно-графитовой дисперсии. A.C. № 1349229, приоритет от 18.10.84.

324. Аввакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов.- Н.: Наука. 1986. -305 с.

325. Бацанов С.С., Бокарев В.П., Лазарева Е.В. Влияние ударно-волнового воздействия на химическую активность. //Физ. горения и взрыва. 1984.Т.20. N1. С. 94-97.

326. Физико-химия ультрадисперсных систем.- М.: Наука. 1987.-256с

327. Ильин А.П., Митренин Ю.В. О возможности существования неметаллической фазы для элементов IB-подгруппы. //В сб. докладов IX Всес. сов. по кинетике и механизму химических реакций в твердом теле. Май 1986. Алма-Ата. 1986. Т.1.С. 26.

328. Петров A.B. // Исследование гибких радиопоглощающих материалов. Дипломная работа. КГТУ, кафедра КиПР, 1996.

329. Помогайло А.Д., Розенберг A.C., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в полимерах.- М.: Химия, 2000 672с.

330. Петрова JI.A., Верещагин A.JI. и др. Исследование состава поверхностных групп алмазоподобной фазы углерода. //Сверхтвердые материалы. 1989. № 4. С. 3-5.

331. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача. М.: Энергоиздат. 1981.-418с.

332. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука. 1964-487с.

333. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа. 1967.-600с.

334. Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. М.: Физматгиз. 1962.—456с.

335. Шевченко С.А., Павлюк Л.П., Павлов С.М. Применение ультрадисперсных порошков, получаемых плазмохимическими методами. // Порошковая металлургия, 1984, №6. С. 1-7.

336. Белошапко А.Г., Букаемский A.A., Ставер A.M. // Физика горения и взрыва. 1990. Т.26.№ 4. С. 93.

337. Реми Г. //Курс неорганической химии. М.: Мир, 1974. С.775.

338. Белошапко А.Г., Букаемский A.A., Кузьмин И.Г., Терентьева Т.П., Чиганова Г. А. //Ультрадисперсные материалы. Получение и свойства. Межвузовский сборник. КрПИ. 1990. С. 91.

339. Герлих П., Каррас X., Кетитц Г., Леман Р.// Спектроскопические свойства активированных лазерных кристаллов. М.: Наука, 1966. -207 с.

340. Физико-химические свойства окислов. //Справочник. М.: Металлургия, 1978.455 с.

341. В.Ю.Долматов. // Ультрадисперсные алмазы детонационного синтеза. СПбГПУ, 2003.-344с.

342. В.В. Даниленко. Синтез и спекание алмаза взрывом.// Энергоатомиздат, 2003 .-272с.

343. А.И.Анчаров, Б.Б.Бохонов, П.И.Зубков и др. Синтез нанокристаллического серебра в детонационных волнах//"Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы". Материалы Всероссийской конференции. Красноярск, ИПЦ КГТУ.-2003.- С.64-65.

344. Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований. Под редакцией М.К.Роко, Р.С.Уильямса и П.Аливисатоса. //М., Мир, 2002.- 292с.