The Fragmented Structure of Copper in Temperature Fields

Abstract

ФРАГМЕНТИРОВАННЫЕ СТРУКТУРЫ МЕДИ В ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЯХ © 2017А.М. Грызунов, аспирант кафедры «Нанотехнологии, материаловедение и механика» А.А. Викарчук, доктор физико-математических наук, профессор, начальник НИО-3 «Нанокатализаторы и функциональные материалы» Тольяттинский государственный университет, Тольятти (Россия) Ключевые слова: активация катода; морфология поверхности; электрокристаллизация меди; температурные поля. Аннотация: Металлические материалы с развитой поверхностью и особыми физико-химическими свойствами находят все большее применение в качестве катализаторов в химической, нефтеперерабатывающей промышленно-сти и системах водоочистки. В частности, медные катализаторы применяются для синтеза анилина. Однако многие химические процессы протекают при повышенных температурах, что не может не сказываться на сроках службы катализаторов, которые изготавливаются разными технологическими приемами. Поэтому является актуальным исследование влияния методики получения медных электролитических материалов-катализаторов на особенности их поведения в температурных полях.В статье исследуются в температурных полях медные электролитические фольги с развитой поверхностью, по-лученные с применением механической активации катода и без нее. Приведены результаты исследований измене-ния их морфологии поверхности и фазового состава в процессе их термообработки в окислительной среде, а также исследования зависимости величины запасенной упругой энергии от концентрации в материалах кристаллов, со-держащих высокоэнергетичные дефекты ростового происхождения.В ходе экспериментов были обнаружены различия в изменении энтальпии (в процессе нагрева) для двух после-довательных фазовых превращений в медных фольгах. Эти различия могут свидетельствовать о том, что кроме интенсивного окисления меди при данных температурах в обеих фольгах, в фольгах, выращенных с применением механической активации катода, реализуются еще и релаксационные процессы, связанные с наличием высокой концентрации дефектов кристаллического строения, имеющих ростовое происхождение. Это позволяет говорить, что фольги, состоящие из пентагональных пирамид и конусообразных кристаллов с развитой поверхностью, обла-дают большей запасенной в процессе электроосаждения упругой энергией, чем фольги, полученные без примене-ния механической активации катода. ВВЕДЕНИЕКаталитически активные металлы [1; 2], обладающие развитой поверхностью и особыми физико-химическими характеристиками, широко используются в качестве ката-лизаторов в газоперерабатывающей, нефтехимической, химической промышленности и экологии [2][3][4]. Сущест-вует большое разнообразие технологических подходов [5][6][7] к получению таких материалов, основной целью которых является создание фольг и покрытий с развитой поверхностью [8], так как считается, что каталитическая активность металлических материалов в основном опре-деляется их удельной поверхностью [9][10][11]. Однако суще-ствует другая концепция, суть которой заключается в том, что каталитическая активность металлических материа-лов не только определяет...