Synthesis of Powder Materials with Particles Encapsulated into Carbon Containing Nanostructural Films

Abstract

Particles of a complex structure: a quartz nucleus encapsulated into metalpolymer carbon containing nanosize film of the type "cluspol" have been obtained as a result of mechanochemical treatment of quartz with carbon containing organic compounds. Electronmicroscopic investigations show the diversity of morphological forms and nanostructural carbon formations on the surface of modified quartz particles. Depending on the regimes of mechanochemical treatment, the obtained materials are characterized by considerable changes in electromagnetic properties. The choice of carbon containing modifiers provided a highly active physico-chemical state of quartz of a prolonged action.

Self-Propagating High Temperature Synthesis of Composition Materials using Mineral Raw Materials

“…When producing materials under SHS conditions, an important role is played by preliminary mechanochemical activation (MA) which allows to achieve a high degree of particle dimensions, to change the structure, power consumption and, hence, to provide high reactivity of the material. Mechanical dispersion of quartz which results in formation of a non-equilibrium fresh surface with a high concentration of broken bonds is one of the striking examples of mechanical activation [8][9][10][11][12].…”

“…When obtaining materials under the conditions of SHS, an important role is played by mechanochemical activation (MA) which allows to achieve a high degree of particles dispersity, change the structure, power capacity and, consequently, provide high reactivity of the material [8][9][10][11]. Mechanical activation may effect both the rate and conditions of combustion front propagation (a macro kinetic effect) and the form and sizes of crystallites and porosity of the structure (a structural effect) [8].…”

Synthesis of carbon-containing composite materials in burning mode

“…[17]. В небольших количествах в продуктах присутствует силицид железа, что можно объяснить «натиром» железа с поверхности стальных сосудов и шаров используемой планетарно-центробежной мельницы [5][6]. Следует отметить, что использование МА и модифицирования углеродсодержащими добавками в системе SiO 2 -Al обеспечивает повышение прочности синтезированного материала до 35-45МПа.…”

“…Активная форма углеродной добавки и ее равномерное распределение по объему шихтовой СВС -смеси получены в результате предварительного термического зауглероживания кварцевых частиц, составляющих шихтовую смесь компонентов. Термическое зауглероживание обеспечивает возможность создания наноразмерных волокнистых форм углерода на поверхности механоактивированного кварца, что способствует улучшению физико-механических показателей при СВ-синтезе углеродсодержащих огнеупоров [5,6]. В последние годы использование дешевого сырья для получения кремнийсодержащих материалов вызывает большой интерес.…”

Carbon as an Effective Modifier of Silicon Dioxide and Reagent for Obtaining Nanostructurized SHS-Composites

“…We have earlier shown [3][4][5] that MCT of quartz in the presence of organic additives-modifiers results in formation of surface nanostructurized layers with the thickness of 10-50 nm encapsulating a quartz particle into shells of different composition. Carbon containing modifiers play a significant role in this process.…”