Асхадуллин Р.Ш., Мартынов П.Н., Осипов А.А.
В настоящей статье представлены результаты разработки технологии синтеза ультрапористых оксигидроксидов алюминия Al2O3*n(H2O) (аэрогель AlOOH) методом управляемого селективного окисления бинарного жидкометаллических расплавов Ga-Al и BiAl. Рассмотрены перспективы создания жидкометаллической технологии синтеза широкого спектра наноматериалов, которая заключается в управляемом селективном окислении металла, растворенного в инертной по отношению к используемому окислителю жидкометаллической среде. Представлены результаты исследований свойств аэрогеля AlOOH. На основании микроструктурных исследований установлено, что аэрогель обладает устойчивой волокнистой наноструктурой с анизотропией типа "растяжение", диаметр волокон от 5 до 15 нм. Представлены результаты исследования теплофизических свойств аэрогеля и его элементного состава. Установлено, что аэрогель обладает низкой теплопроводностью ~ 0,02-0,03 Вт/(м*К) в достаточно широком диапазоне температур 130–1500 К. Исследования по применению малых добавок аэрогеля AlOОН (0.5-5 % маc.) в керамические материалы на основе нитрида кремния Si3N4, карбида кремния SiC и диоксида циркония ZrO2 показали, что добавка аэрогеля позволяет повысить физико-механические характеристики керамики в среднем на 20-30 %.
1. Baker J. Look into the Seeds of Time. Science, 2006, vol.314, no.5806, 1707p.
2. Brownlee D. et al. Comet 81P/Wild 2 Under a Microscope. Science, 2006, vol.314, no.5806, pp.1711-1716.
3. Miller J.B., Rankin S.E., Ko E.I. Strategies in Controlling the Homogeneity of Zirconia-Silica Aerogels: Effect of Preparation on Textural and Catalytic Properties. Journal of Catalysis, 1994, vol.148, no.2, pp.673-682.
4. Friske J. Aerogels. Berlin, Heidelberg Publ.; New-York, Springer – Verlag Publ., 1986, p.2.
5. Teichner S.J., Ibidem, p.22.
6. Pajonk G.M., Teichner S.J., Ibidem, p.193.
7. Lecomptr P., et. al. Physica Scripta, 1981, vol. 23. p. 376.
8. Poelz G., Riethmuller R. Preparation of silica aerogel for Cherenkov counters. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 1982, vol. 195, no.3, p. 491-503.
9. Cantin M., Casse M., Koch L., Jouan R., Mestreau P., Roussel D., Saclay C., Bonnin F., Moutel J., Teichner S.J. Silica aerogels used as Cherenkov radiators. Nuclear Instruments and Methods, 1974, vol.118, no.1 pp.177-182.
10. Hrubesh L.W., Tillotson T.M., Poco J.F., Zelinski B.J.J., Brinker C.J., Clark D.E., Ulrich D.R. Better Ceramics Through Chemistry IV. Proceedings MRS Symposia №180 "Materials Research Society". Pittsburgh, 1990, p. 315.
11. Асхадуллин Р.Ш., Мартынов П.Н., Юдинцев П.А., Курина И.С. "Жидкометаллическая" технология синтеза аэрогеля Al2O3 H2O и его применение для получения усовершенствованных керамических материалов. Нанотехника, 2005, №2, с.15-18.
12. Асхадуллин Р.Ш., Мартынов П.Н., Юдинцев П.А. и др. Новые технологии и фильтры для очистки воздуха на АЭС. Новые промышленные технологии, 2004, no.3, с.39.
13. Chan M., Mulders N., Reppy J. Helium in aerogel. Physics Today, 1996, vol.8, no.49, pp.30-38.
14. Halperin W.P., Sauls J.A. Helium-Three in Aerogel. Available at: arXiv:cond-mat/0408593v1 (accessed 24 February 2016).
15. Dmitriev V.V., Askhadullin R.Sh., Martynov P.N., Osipov A.A., Krasnikhin D.A., Senin A.A., Yudin A.N., Phase diagram of superfluid 3He in "nematically ordered" aerogel. JETP Letters, 2012, vol. 95, no.6, p. 355 – 360.
16. Teichner S.J., J. Fricke. Aerogels. Proceedings of the First International Symposium. New York, 1985, p. 22.
17. Kistler S.S. Coherent Expanded Aerogels and Jellies. Nature, 1931, vol.127, pp. 741. doi:10.1038/127741a0
18. Teichner S.J. Nicolaon G.A., Vicarini M.A., Gardes G.E.E. Introduction of Metal Alkoxides for Production of Aerogels. Colloid and Interface Science, 1976, 5(3), 245-73.
19. Astier M., Delmon B. Preparetion of Catalyst. Amsterdam, Elsevier Publ., 1976, p. 315
20. Schmidt H., Scholze H., Ibidem, p. 49.
21. Woignier T., Phalippou J., Zarzucki J. Monolithic aerogels in the systems SiO2-B2O3, SiO2-P2O5, SiO2-B2O3-P2O5. Journal of Non-Crystalline Solids, 1984, vol. 63, p. 117.
22. Askhadullin R. Sh., Martynov P.N., Yudintsev P.A., Simakov A.A., Chaban A.Yu., Matchula E.A., Osipov A.A. Liquid metal based technology of synthesis of nanostructured materials (by the example of oxides). These materials properties and applications areas. Journal of Physics: Conference Series, 2008, vol.98, no.7. doi:10.1088/1742-6596/98/7/072012
23. Pollanen J., Shirer K.R., Blinstein S., Davis J.P., et.al. Globally anisotropic high porosity silica aerogels. Journal of Non-Crystalline Solids, 2008, vol.354, no.40-41, pp.4668-4674.
24. Мартынов П.Н., Асхадуллин Р.Ш., Юдинцев П.А. и др. Труды регионального конкурса научных проектов в области естественных наук. Калуга, 2004, Вып. 6.
25. Кораблева Е.А., Мартынов П.Н., Асхадуллин Р.Ш. и др. Труды международной научно-практической конференции "Тонко-измельченные и ультрадисперсные материалы в промышленности (Свойства и применение)". Санкт-Петербург, 2003, С. 56.
