ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПОРОШКА НИТРИДА АЛЮМИНИЯ ДО И ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ ВОДОЙ
https://doi.org/10.17073/1997-308X-2018-1-4-10
Аннотация
Представлены результаты исследования адсорбционно-структурных особенностей взаимодействия нанодисперсного порошка нитрида алюминия с водой, в частности морфология и фазовый состав продуктов окисления. Рассчитаны удельная поверхность и пористость порошков. Анализируются особенности изотерм адсорбции исследуемых образцов до и после взаимодействия с водой с точки зрения соответствия их конкретному типу согласно рекомендациям Международного союза по теоретической и прикладной химии (IUPAC), а также определенному виду пористости, что необходимо для понимания области их дальнейшего применения. Обсуждается механизм взаимодействия порошка нитрида алюминия с водой. Показано, что имеет место ионно-адсорбционный механизм с формированием пористых агломератов, состоящих из нанопластин оксигидроксида алюминия игольчато-пластинчатой формы, соединенных контактами, с диаметром пор 55 Å. Удельная поверхность при этом возрастает с 48 до 115 м2/г. Установлено, что в результате взаимодействия нанопорошка AlN с водной средой происходит изменение фазового состава – продукты взаимодействия представлены фазами AlO(OH), Al(OH)3.
Об авторах
А. В. Рябина
Институт химии твердого тела (ИХТТ) УрО РАН
Россия
Россия
канд. хим. наук, науч. сотр. ИХТТ УрО РАН
620990, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 91
В. Г. Шевченко
Институт химии твердого тела (ИХТТ) УрО РАН
Россия
докт. хим. наук, гл. науч. сотр., зав. лабораторией ИХТТ УрО РАН
Россия
докт. хим. наук, гл. науч. сотр., зав. лабораторией ИХТТ УрО РАН
Список литературы
1. Самсонов Г.В. Нитриды. Киев: Наук. думка, 1969.
2. Гаршин А.П., Швайко-Швайковский В.Е. Особенности кинетики и механизма процесса взаимодействия нитрида алюминия с газовыми средами // Огнеупоры и техн. керамика. 1999. No. 11. С. 31—35.
3. Ramisetty Mohan, Sastri Suri, Kashalikar Uday. Manufacturing of aluminium nitride powder for advanced applications // Am. Ceram. Soc. Bull. 2014. Vol. 93. No. 6. Р. 28—32.
4. Seong Min Jeonga, Kang Hyuk Leea, Myung Hyun Leea, Won Seon Seoa, Jonghee Hwanga, Seung Min Kangb, Younghee Kima. Efficient particle size control and purification of AlN powder using thermocyclic process, for use in crystal growth // J. Ceram. Process. Res. 2014. Vol. 15. No. 6. Р. 497—502.
5. Weimer Alan W., Cochran Gene A., Eisman Glenn A., Henley John P., Hook Bruce D., Mills Lynne K., Guiton Theresa A., Knudsen Arne K., Nicholas Nicholas R., Volmering James E., Moore William G. Rapid process for ma-nufacturing aluminum nitride powder // Am. Ceram. Soc. 1994. Vol. 77. Iss. 1. P. 3—18.
6. Collange A., Grosseau P., Guilhot B., Disson J.P., Joubert P. Thermal conductivity of compacted AlN samples // J. Europ. Ceram. Soc. 1997. No. 17. Р. 1897—1900.
7. Greil P., Kulig M., Hotza D. Aluminium nitride ceramics with high thermal conductivity from gas-phase synthesized powders // J. Europ. Ceram. Soc. 1994. No. 3. P. 229—237.
8. Шевченко В., Рябина А., Торокин В., Алехина В. Смазочная композиция с антиприжоговой добавкой для улучшения абразивной обработки материалов // Наноиндустрия. 2015. No. 4. С. 72—78.
9. Васильев В.В., Лучанинов А.А., Стрельницкий В.Е., Толстолуцкая Г.Д., Копанец И.Е., Севидова Е.К., Кононенко В.И. Свойства нитрида алюминия как защитного покрытия на биоинженерных материалах // Вопр. атом. науки и техники. Сер. Физика радиац. повреждений и радиац. материаловедение. 2005. Т. 86. No. 3. С. 167—170.
10. Рябина А.В., Кононенко В.И. Удельная поверхность дисперсных материалов на основе алюминия // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2014. No. 2. С. 3—7.
11. Рябина А.В., Кононенко В.И., Торокин В.В. Свойства сплавов системы Al—La в жидком, твердом и дисперсном состоянии // Металлы. 2013. No. 5. С. 9—12.
12. Шевченко В.Г., Малашин С.И., Латош И.Н., Чупова И.А., Григоров И.Г., Кочедыков В.А. Свойства высокодисперсных сплавов Al—РЗМ, полученных методом плазменной переконденсации // Персп. материалы. 2010. No. 1. C. 68—75.
13. Mroz Thomas Jr. Aluminium nitride // Am. Ceram. Soc. Bull. 1992. Vol. 71. No. 5. P. 782—784.
14. Белащенко Д.К. Явления переноса в жидких металлах и полупроводниках. М.: Атомиздат, 1970.
15. Корнилов И.И., Матвеева Н.М., Пряхина Л.И., Полякова Р.С. Металлохимические свойства элементов Периодической системы: Справочник. М.: Наука, 1966.
16. Allred A.L., Rochow E.G. A scale of electronegativity based on electrostatic force // J. Inorg. Nucl. Chem. 1958. Vol. 5. Iss. 4. P. 264—268.
17. Рauling L. The nature of the chemical bond. 3-rd. ed. N.Y.: Cornell Ithaca, I960.
18. Day M. Clyde, Selbin Joe. Theoretical inorganic chemistry. 2-nd ed. N.Y., Amsterdam, London: Reinhold Book Corp., 1969.
19. Бошицкая Н.В. Сравнительная устойчивость порошков нитридов кремния и алюминия в биологических и неорганических средах // Нанострукт. материаловедение. 2009. No. 2. С. 111—120.
20. Жолнин А.В. Общая химия: Учебник / Под. ред. В.А. Попкова, А.В. Жолнина. М: ГЭОТАР-Медиа, 2012.
21. Gregg S.J., Sing K.S.W. Adsorption, surface area and porosity. London: Acad. Press, 1982.
22. Строение и свойства адсорбентов и катализаторов / Под ред. Б.Г. Линсена. М.: Мир, 1973.
Рецензия
Для цитирования:
Рябина А.В., Шевченко В.Г. ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПОРОШКА НИТРИДА АЛЮМИНИЯ ДО И ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ ВОДОЙ. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2018;(1):4-10. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2018-1-4-10
For citation:
Ryabina A.V., Shevchenko V.G. STUDYING ADSORPTION PECULIARITIES OF ULTRADISPERSED ALUMINUM NITRIDE POWDER BEFORE AND AFTER WATER TREATMENT. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings. 2018;(1):4-10. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2018-1-4-10
Просмотров: 657
Послать статью по эл. почте 