Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ХИМИЯ

Особенности взрывного разложения нитевидных кристаллов азида свинца, выращенных в электрическом поле

vika_glad 490 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 48 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 11.02.2021
К сожалению, провести исследования более 6 месяцев не предоставилось возможным, хотя подобные исследования, например, для НК кристаллов азида серебра свидетельствуют о сохранении пониженной реакционной способности (уменьшении взрывной чувствительности), по меньшей мере, в течение 25 месяцев после выращивания НК в электрическом поле.
Введение

Азид свинца является штатным инициирующим взрывчатым веществом, чувствительным к воздействию тепла, удара, трения, радиации, электромагнитных полей и т.д. Выводы о механизме возбуждения детонации, обобщавшие экспериментальные результаты, полученные на поликристаллических прессованных образцах или макрокристаллах, реальная дефектная структура которых не учитывалась или была максимально искаженной, были весьма общими и не отражали реального микромеханизма процессов инициирования. Наиболее совершенными кристаллами, с точки зрения реальной структуры, являются нитевидные кристаллы (НК), в которых прочностные характеристики (модуль Юнга, критическое напряжение разрыва и др.) в наибольшей степени отвечают расчетным. В связи с чем, исследование взрывного разложения НК азида свинца представляет, как фундаментальный (предполагаемая картина развития реакции разложения), так и практический интерес (моделирование реальных условий хранения, трансортировки и использования инициирующих взрывчатых веществ). Физически моделируя дефектную структуру веществ, как показали результаты исследований в нашей лаборатории [1-3], возможно с достаточной степенью надежности исследовать свойства НК, определяемые конкретно наведенными дефектами. Последние исследования [4-6] показали возможность использования для моделирования дефектной структуры технологии получения и обработки материалов в постоянном бесконтакном электрическом поле. Цель работы: исследование взрывной чуствительности НК азида серебра, выращенных в постоянном бесконтактном электрическом поле. В качестве основных задач исследования определены: - сбор и анализ литературных данных по взрывному разложению азида свинца; - анализ возможности адаптации технологии получения и обработки материалов в электрическом поле к объекту исследования; - отработка методики выращивания НК азида свинца в условиях контролируемого внешнего воздействия электрического поля в процессе кристаллизации; - исследование влияния электрического поля на дефектность НК азида свинца; - изучение особенностей взрывного разложения НК азида свинца, выращенных в электрическом поле. Научная новизна работы заключается в возможности направленного регулирования реакционной способности взрывчатых веществ на примере штатного инициирующего вещества – НК азида свинца. В первой главе содержится литературный обзор имеющихся экспериментальных и теоретических данных по теме исследования: рассмотрены некоторые физико-химические свойства азида свинца, приведены данные о кристаллической и энергетической структуре. Вторая глава посвящена описанию способа синтеза объектов исследования – НК азида свинца, способам исследования и управления их дислокационной структурой. В третьей главе рассмотрены основные представления о процессах, протекающих в азиде свинца после энергетического воздействия. Обсуждены методы управления процессом взрывного разложения азида свинца. В четвертой главе представлены результаты поиска путей управления взрывной чувствительностью нитевидных кристаллов азида серебра. Показана возможность управления взрывной чувствительностью НК азида свинца путем изменения дислокационной структуры кристаллов (обнаружена взаимосвязь между концентрацией краевых дислокаций в кристаллах и их взрывной чувствительностью) использованием технологии получения кристаллов в электрическом поле. ?
Содержание

РЕФЕРАТ 2 ВВЕДЕНИЕ 4 1. КРИСТАЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА, ОПТИЧЕСКИЕ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЗИДА СВИНЦА 6 2. НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫ АЗИДОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И ИХ ДИСЛОКАЦИОННАЯ СТРУКТУРА 9 2.1. Способы выращивания и механизм роста нитевидных кристаллов ?-PbN6 9 2.2. Дислокационная структура нитевидных кристаллов ? - азида свинца 13 2.3. Механические свойства нитевидных кристаллов ?-PbN6 15 3. ОСОБЕННОСТИ РАЗЛОЖЕНИЯ НИТЕВИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ АЗИДОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ 17 3.1. Топография распределения продуктов разложения 18 3.2. Влияние напряженно-деформированного состояния и плотности дислокаций на электрополевое разложение НК ? -PbN6 23 3.3. Основные закономерности разложения НК ATM в электрическом поле. Постановка задачи 24 4. ОСОБЕННОСТИ ВЗРЫВНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ НК АЗИДА СВИНЦА, ВЫРАЩЕННЫХ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ 36 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 42 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 43
Список литературы

1. Крашенинин, В.И. Моделирование дефектной структуры в кристаллах азида серебра. / В.И Крашенинин, Е.Г. Газенаур, Л.В. Кузьмина, В.И. Гасанова // Вестник ТГУ. Приложение. – 2006. – №19. – С.103–104. 2. Крашенинин, В. И. Управление медленным и взрывным разложением азида серебра бесконтактным электрическим полем / В. И Крашенинин, Е. Г. Газенаур, Л. В. Кузьмина, А. П. Родзевич // Бутлеровские сообщения. - 2010. -Т. 23. - №14. – С. 66-72. 3. Крашенинин, В. И. Способы управления стабильностью азида серебра. / В.И. Крашенинин, Л.В. Кузьмина, Е.Г. Газенаур, О.В. Целыковская // Ползуновский Вестник. – 2009. – №3. – С. 48-51. 4. Rodzevich, A.P. The Technology of Production and Treatment of Materials in the Electric Field. / A.P. Rodzevich. E.G. Gazenaur, G.M. Belokurov Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 682. pp. 206-209. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMM.682.206. ISSN: 1662-7482 5. Родзевич, А.Р. О технологии контроля физико-химических свойств материалов путем их обработки в электрическом поле. / А.Р. Родзевич, Е.Г. Газенаур, В.И. Крашенинин // Инновационные технологии и экономика в машиностроении: сборник трудов. – Томск: Изд-во ТПУ, 2012. – Т. 1. – С. 323-324. 6. Газенаур, Е. Г. Способ получения нитевидных кристаллов азида серебра / патент Рос. Федерация: (19) RU (11) №2 404 296 (13) С 1 / Е. Г. Газенаур, Н. М. Федорова, Л. В. Кузьмина, В. И. Крашенинин. – №2009125883/05; 06.07.2009; 20.11.10, Бюл. №32. – 9 с. 7. Choi B.G.S., Boutin, Н.Р. Neutron Diffraction Study of PbN6, / B.G.S. Choi., H.P. Boutin // Acta Cryst. - 1969. - Vol. B25. - P. 982-987. 8. Milles, F.D. The Formatiom and Characteristics of Crystals of Lead Azide and of Some Other Initiating Explosives / F.D. Milles // J.Chem. Soc. - 1931,- P. 2532. 9. Pfefferkorn, G. Zur Struktur von Bleiazid / G. Pfefferkorn // Z.Natur-forsch. - 1948. - Vol.3. - P. 364. 10. Azaroff, L.V. Structural Investigation of Leid Azide / L.V. Azaroff // Z. fur Kristallographic. - 1956. - Bd. 107. - S. 362-369. 11. Hattori, K. McCrone W. Lead Azide PbN6 (Forml), (Form2) / K. Hattori, W. McCrone//Anal. Chem. - 1956. - VoL28, №11. P. 1791-1793. 12. Lamnevik, S., Soderguist R. // FOA 1 Report A-1105 -F 110. -1963. - Research Institute of National Defense, Stockholm, Sweden. 13. Lamnevik, S., Soderguist R. // FOA 1 Report A-l174 F 110. - 1964. - Research Institute of National Defense, Stockholm, Sweden. 14. Бережкова, Б.А. Нитевидные кристаллы: монография / Б.А. Бережкова. - М.: Наука, 1969. - 260 с. 15. Аммер, С.А. Нитевидные кристаллы: Сборник статей / С.А. Аммер, В.С. Постников. - Воронеж: ВПИ, 1974. -212 с. 16. Нитевидные кристаллы для новой техники: сб. статей / А.М. Беликова, А.А. Щетинина, Е.И. Гиваргизова, А.И. Дрожина, И.В. Сидельникова. - Воронеж: ВПИ, 1979. - 232 с. 17. Гиваргизов, Е.И. Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара: монография / Е.И. Гиваргизов. - М.: Наука., 1977. - 304 с. 18. Бартон, В. Рост кристаллов и равновесная структура их поверхности / В. Бартон Н. Кабрера, Ф. Франк // Элементарные процессы роста кристаллов. М.: ИЛ., 1959. С. 11-109. 19. Разработка технологии получения нитевидных кристаллов азидов тяжелых металлов с регулируемой концентрацией линейных дефектов и исследование их некоторых физико-химических свойств // Отчет о НИР Новокузнецк: Сиб. мет. ин-т; Руководитель Ф.И. Иванов. - № гос. регистр. 74014756. - Новокузнецк. 1977. - 85 с. 20. Иванов, Ф.И.. Исследование дислокационной структуры в нитевидных кристаллах азида свинца / Л.Б. Зуев, М.А. Лукин. Г.В. Назарова // Физика полупроводников и микроэлектроника. - 1977. -№ 4. - С.45-48. 21. О выращивании нитевидных кристаллов азидов серебра и свинца / Ф.И. Иванов, Л.Б Зуев, М.А. Лукин. В.Д. Мальцев // Кристаллография. Т.28, № 1.-С. 194-195. 22. Tauler, G.W. Spontaneous During Crystal Growth of Lead Azide / G W. Tauler, A.T Thomas // J. Cryst. Growth. - 1968. - Vol. 34. - P.391-394. 23. Fox, P.G. Spontaneous Explosions in Solutions / P.G. Fox, J.M. Jenkins, G.W.C. Taylor / Explosivstoffe. - 1976.-№ 8. - P. 181-184. 24. Eshelby, J.D. The Twist in Crystal Whiskers Containing a Dislocalion / J.D. Eshelby // Phil. Mag. - 1958. - Vol. 3. - P. 440-444. 25. Зуев, Л.Б. Закручивание и дислокационная структура нитевидных кристаллов / Л.Б. Зуев, В.Д. Мальцев, В.Н. Березовский // Кристаллография. - 1974. - Т. 19, № 3. - С. 662-663. 26. Прямое наблюдение несовершенств в кристаллах / Под ред. Д. Ньюкирк„ Д.М. Верник. - М.: Металлургия, 1964. - 384 с. 27. Амелинкс, С. Методы прямого наблюдения дислокаций: монография / С. Амелинкс - М.: Мир, 1968. -440 с. 28. Пшеничное, Ю.П. Выявление тонкой структуры кристаллов: монография / Ю.П. Пшеничное. - М.: Металлургия, 1974. - 528 с„ прилож. - 71 с. 29. Костин, Н.Д. Физика щелочногаллоидных кристаллов / Н.Д. Костин, С.В. Лубинец. К.С. Александров // Сб. трудов 2 Всесоюз. совещ. по физике ЩГК. - Рига: РГУ. - 1962. - С. 459-464. 30. Дистлер, Т.П. Декорирование поверхности твердых тел: монография / Г.И. Дистлер, В.П. Власов, Ю.М. Герасимов и др. - М.: Наука, 1975.-112 с. 31. Иванов, Ф.И. Механические свойства нитевидных кристаллов ?- PbN6 и AgN3 / Ф.И. Иванов, М.А. Лукин, Н.А. Урбан, К.В. Чмелева // Вестник Кемеровского государственного университета. - 2010. - №1 (41). -С. 14-20. 32. Ландау, Л.Д. Теория упругости: учеб, пособие / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. - М.: Наука. 1987. - 248 с. 33. Сухушин, Ю.Н. Разложение азидов тяжелых металлов в сильном электрическом поле. Топография и некоторые макроскопические закономерности разложения монокристаллов PbN6, AgN3 и T1N3 / Ю.Н. Сухушин, Ю.А. Захаров, Ф.И. Иванов // Хим. высок, энергий. - 1973. - Т. 7, № 3. - С. 261-268. 34. Сухушин, Ю.Н. Общие закономерности разложения твердых веществ в электрическом поле / Ю.Н. Сухушин, Ю.А. Захаров // Сб. Кинетика и механизм химических реакций в твердом теле. - Черноголовка: Хим. физика, 1981. С. 152-161. 35. Крашенинин, В.И. Пластическая деформация и некоторые аспекты твердофазных реакций в нитевидных кристаллах азида серебра / В.И. Крашенинин, Ф.И. Иванов, Л.В. Кузьмина, В.Ю. Захаров // Известия вузов. Черная металлургия. 36. Иванов, Ф.И. Об электроимпульсном инициировании детонации в поликристаллических взрывчатых веществах, обладающих пьезоэлек-трическими свойствами / Ф.И. Иванов, М.А. Лукин, В.Д. Сарычев, Л.Б. Зуев // Мат. 1 Всесоюз. симп, по макроскоп. кинетике и хим. газодинамике. - Алма-Ата: Хим. физика. 1984. - Т.2, Ч. 1. - С. 17-18. 37. Иванов, Ф.И. Об электрической природе инициирования детонации азида свинца при механическом воздействии / Ф.И. Иванов, В.Д. Сарычев. Н.А. Урбан // Физ. горения и взрыва. — 1988. - № 3. - С. 98-101. 38. Вершинин, Ю.Н. Электрический пробой твердых диэлектриков: монография / Ю.Н. Вершинин. - Новосибирск: Наука, 1968. -212 с. 39. Tang, Т.В. Dielectric Breakdown by Electrically Induced Chemical Decomposition / T.B. Tang, M.M. Chaudri // Nature. 1979. - Vol. 282, № 5734.-P. 54-55. 40. Иванов, Ф.И. К вопросу инициирования детонации азида свинца в предпробивном электрическом поле / Ф.И. Иванов, Л.Б. Зуев, М.А. Лукин, Н.А. Урбан // Физ. горения и взрыва. - 1984. - Вып. 3. - С. 86-89. 41. Иванов, Ф.И. Светоиндуцируемая зарядовая гетерогенность в нитевидных кристаллах ?-азида свинца / Ф.И. Иванов // Тез. докл. 6 Междунар. конф. «Радиационные гетерогенные процессы»; КемГУ, Кемерово, 29 мая-1 июня 1995.- Кемерово, 1995.-С. 172-173. 42. Шалимова, К.В. Физика полупроводников: учеб, пособие / К.В. Шалимова. М.: Энергия, 1976. 416 с. 43. Иванов, Ф.И. Напряженно-деформированные и зарядовые со-стояния нитевидных кристаллов Р-азида свинца / Ф.И. Иванов - Изв. вузов. Черная металлургия. - 1996. - Т. 2. - С. 62-68. 44. Иванов, Ф.И. Исследование свойств сегнетоэлектрических НК KNO3 и PbN6 методом индуцируемого изгиба / Ф.И.Иванов, И.С. Лобова, Г.В. Назарова / Тез. 12 Всесоюз. конф. «Физика сегнетоэлектриков»; РостГУ, Ростов на Дону, 26-29 сент. 1989 г. - Ростов на Дону, 1989. - Т.2. - С. 71. 45. Иванов, Ф.И. Исследование сегнетоэлектрических свойств кристаллов нитрата калия и азида свинца методом индуцируемого изгиба / Ф.И. Иванов. И.С. Лобова, Г.В. Назарова // Изв. АН СССР, Сер. физ. - 1990.-Т. 54, №6. С. 1180-1183. 46. Крашенинин, В.И.. Инжекционные токи в некоторых азидах тяжелых металлов / В.И. Крашенинин, Ю.Н. Сухушин, Ю.А. Захаров // Изв. АН СССР, Неорг. материалы. 1987. Т. 23, № I. - С. 1567-1569. 47. Крашенинин, В.И. Электрополевое разложение азида серебра: влияние поперечного электрического и магнитного полей / В.И. Крашенинин, Л.В. Кузьмина, В.Ю. Захаров, А.Ю. Сталинин // Химич, физика. - 1996.-Т. 14, №4.-С. 126-135. 48. Субанов, С.Д. Электроимпульсное возбуждение физико-химических процессов в азидах тяжелых металлов: автореф. дисс. ... канд. физ.-мат. наук / КемГУ. - Кемерово, 1986. — 23 с. 49. Милнес, А. Примеси с глубокими уровнями в полупроводниках: монография /А. Милне. - М.:Мир, 1977. - 562 с. 50. Бонч-Бруевич, В.Л. Доменная электрическая неустойчивость в полупроводниках: монография / В.Л. Бонч-Бруевич, И.П. Звягин, А.Г. Миронов. - М.: Наука, 1972.-414 с. 51. Фок, М.В. Обобщение и экспериментальная проверка теории ионизационных доменов / М.В. Фок, Э.В. Девятых, Е.Ю. Львова // Тр. Физ. ин-та им. П.Н. Лебедева АН СССР. 1977. - Т .97. - С. 3-21. 52. Тагер, А.С. Лавинно-пролетные диоды и их применение в технике СВЧ: монография / А.С. Тагер, В.М. Вальд-Перлов. М.: Сов. радио. - 1968.-480 с. 53. Крашенинин, В.И. Инжекционные токи и разложение азидов тяжелых металлов в постоянном электрическом поле: дис. ... канд. физ.-мат. наук / КемГУ. Кемерово, 1985. - 156 с. 54. Чукова, Ю.Н. Электрические и оптические свойства электролюминесцентных конденсаторов на основе ZnS-Cu / Ю.П. Чукова , Тр. Физ. ин-та им. П.Н.Лебедева. АН СССР. - 1966. - Т. 37. С. 149-161. 55. Шечков, Г.Т. Изучение сокристаллизации и типа смещенных кристаллов в системе Pb(Cu)N6 / Г.Т. Шечков, Ю.А. Захаров, Т.К. Гонтарь // ТПИ. Томск, 1976. 10 с. - Деп. ВИНИТИ, № 3409-76. 56. Шечков, Г.Т. Термостабильность и некоторые физико- химические свойства азидов свинца и серебра и смешанных кристаллов на их основе: дис. ... канд. хим. наук / ТГУ. - Томск, 1975. 198 с. 57. Головин, Ю.И. Динамика и микромеханизмы ранних стадий внедрения жесткого индектора при микроидентировании кристаллов / Ю.И. Головин, А.И. Тюрин // Кристаллография. - 1995. - Т. 40, № 5. - С. 884- 888. 58. Александров, Е.И. Инициирование азида свинца лазерным излучением / Е.И. Александров, А.Г. Вознюк // Физ. горения и взрыва. 1978,- Т. 14,№4. - С. 86-91. 59. Александров, Е.И. Исследование влияния длительности возбуждающего импульса на чувствительность азида свинца к действию лазерного излучения / Е.И. Александров, Е.П. Ципилев // Физ. горения и взрыва. - 1984. Т. 20, №6.-С. 104-109.
Отрывок из работы

1. КРИСТАЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА, ОПТИЧЕСКИЕ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЗИДА СВИНЦА У азида свинца (PbN6) известны четыре полиморфные модификации, из них наиболее изучена лишь структура a-фазы, которая при кристаллизации образует орторомбическую пространственную группу Pcmn с 12 молекулами в элементарной ячейке. Структурный анализ элементарной ячейки a-PbN6 устанавливает присутствие четырех различных азидных групп (1), (2), (3) и (4) (рисунок 1.1) [1]. Азидная группа (1) координационно связана с четырьмя атомами Рb, по два с каждого конца. Она имеет зеркальную плоскость, перпендикулярную оси азидной группы, которая проходит через центральный атом азота, следовательно, так же, как и по расстояниям N-N. Ось азидной I группы (1) - главным образом линейная, и эта группа обладает структурой, довольно близкой к структуре линейного и симметричного азида с ионной связью. Азидная группа (2) также окружена четырьмя атомами синица, но координационная связь асимметричная. Связи Pb-N с одним конечным атомом азота повернуты вокруг оси азидной группы на 90о по отношению к паре связей Pb-N в другом конце. Кроме того, связи Pb-N с одним конечным атомом азота намного короче, чем связи с другим, конечным атомом азота. Такая асимметричность длины связей в координации азидной группы корреллирована с расстояниями N-N по оси азидной 1 группы таким образом, что конечный атом азота с более короткой связью Pb N имеет большее расстояние N-N, и наоборот. Структура азидной группы (3) подобна структуре азидной группы (2). Исключение составляет небольшая разница в параметрах. Однако, в противоположность результатам, представленным на рисунке 1.1, данные более позднего анализа, полученные методом дифракции нейтронов, указывают на то, что азидная группа (3) более симметрична, чем азидная группа (2) [1].
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg