Информация о статье
Название статьи
Новое о детонационном синтезе и свойствах наноалмазовАвторы
Валерий Долматов 1, Дмитрий Руденко 2, Максим Киселев 3, Наталья Сатонкина 4, Наталья Лапчук 5, Мария Блинова 6, Владимир Сенють 7, Сергей Писаревский 8, Алла Ножкина 9, Александр Ершов 101 - Специальное конструкторско-технологическое бюро «Технолог», Санкт-Петербург, Российская Федерация
2 - Специальное конструкторско-технологическое бюро «Технолог», Санкт-Петербург, Российская Федерация
3 - АО «Завод «Сельмаш», Киров, Российская Федерация
4 - Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Российская Федерация
5 - Белорусский государственный университет, Минск, Республика Беларусь
6 - инженер-исследователь третьей категории, Специальное конструкторско-технологическое бюро «Технолог», студент, Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), Санкт-Петербург, Российская Федерация
7 - Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, Минск, Республика Беларусь
8 - УП «Геоинформационные системы» НАН Беларуси, Минск, Республика Беларусь
9 - ОАО «Научно-исследовательский институт природных, синтетических алмазов и инструмента», Москва, Российская Федерация
10 - Институт гидродинамики имени М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Российская Федерация
Выпуск
1 (2025)Ключевые слова
детонационные наноалмазы, взрывчатые вещества, механизм синтеза, прогнозная оценка выхода, получение, свойства.Аннотация
В статье изложены, в основном, новые или ранее не проанализированные данные наиболее важных опубликованных работ последних пяти лет. Рассматриваются различные возможные механизмы синтеза детонационных наноалмазов (ДНА). Предложена простая прогнозная оценка выхода ДНА на основе содержания элементов в молекуле взрывчатых веществ (ВВ). Показано, что азот не является инертным элементом в процессе синтеза наноалмазов. Возможно образование фрактальной углеродной сетки с одновременными флуктуациями плотности углерода в зоне химических реакций (ЗХР) с образованием трехмерного упорядоченного ядра в узлах сетки. Время формирования такой углеродной структуры близко к 50 нс. Для образования ДНА время химических реакций составляет 0,1…0,3 мкс, а ширина ЗХР – от 0,4 до 1,4 мм. Электропроводность «плазмы» в ЗХР определяется содержанием углерода в ВВ, который формирует протяженные проводящие структуры. Показано, что область с наибольшим выходом ДНА (до 8,5 мас. %) ограничена давлением в плоскости Чепмена-Жуге 23…29 ГПа и температурой 3850…4350 K, оптимальный кислородный баланс ВВ находится в диапазоне –42…–53 %, скорость детонации ВВ – в диапазоне 7250…8000 м/с. В целом, ДНА из различных ВВ имеют близкие кристаллографические параметры (кроме наноалмазов из бензотрифуроксана). Для повышения выхода ДНА необходимо использовать водную оболочку заряда, представляющую раствор уротропина, мочевины или гидразина. Впервые разработан и рекомендован для промышленности процесс получения ДНА из тетрила и его бинарных и тройных зарядов, выход ДНА ~7 мас. %. Опыт промышленного производства ДНА показал, что реально получение наноалмазов с выходом 8,5 мас. % при их содержании в алмазосодержащей шихте 72 % и несгораемых примесей 1,6 мас. %Как цитировать статью
Dolmatov VYu, Rudenko DV, Kiselev MN, Satonkina NP, Lapchuk NM, Blinova MA, Senyut VT, Pisarevsky SD, Nozhkina AV, Ershov AP. New insights into detonation synthesis and properties of nanodiamonds. Journal of Advanced Materials and Technologies. 2025;10(1):065-089. DOI: 10.17277/jamt-2025-10-01-065-089Скачать PDF
(всего загрузок:152)Скачать XML
DOI:
https://doi.org/10.17277/jamt-2025-10-01-065-089🗏
065-089Просмотров:
216
