Издателям
Вышедшие номера
Микроструктура, упругие и неупругие свойства биоморфных углеродов, карбонизированных с использованием Fe-содержащего катализатора
Орлова Т.С.1,2, Кардашев Б.К.1, Смирнов Б.И.1, Gutierrez-Pardo A.3, Ramirez-Rico J.3
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО), Санкт-Петербург, Россия
3Dpto Fisica de la Materia Condensada --- ICMS Universidad de Sevilla--CSIC, Sevilla, Spain
Email: orlova.t@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 28 апреля 2016 г.
Выставление онлайн: 19 ноября 2016 г.

Исследованы микроструктура и амплитудные зависимости модуля Юнга E и внутреннего трения (логарифмического декремента delta), а также микропластические свойства у биоуглеродных матриц BE-C(Fe), полученных карбонизацией дерева бука при температурах Tcarb=850-1600oС в присутствии железосодержащего катализатора. Методами рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии показано, что использование Fe-катализатора при карбонизации с Tcarb≥1000oС приводит к появлению объемной графитовой фазы в виде наноразмерных объемных графитовых включений в квазиаморфной матрице, объемная доля и размер которых увеличиваются с повышением Tcarb. Выявлена корреляция полученных зависимостей E(Tcarb) и delta(Tcarb) с эволюцией микроструктуры при увеличении Tcarb. Обнаружено, что величина E определяется главным образом долей кристаллической фазы в аморфной матрице: нанокристалличеcкой фазы при Tcarb<1150oС и объемной графитовой фазы при Tcarb>1300oС. Максимальные значения E=10-12 GPa достигнуты для образцов с Tcarb~1150 и 1600oС. Показано, что микропластичность проявляется лишь у биоуглеродов с Tcarb≥1300oС (при достижении значительного объема графитовой фазы), при этом условный предел микротекучести понижается с увеличением суммарного объема введенной мезопористости (площади свободной поверхности). Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (грант N 14-03-00496) и Программы Президиума РАН (П-20).
  • L.L. Zhang, X.S. Zhao. Chem. Soc. Rev. 38, 2520 (2009)
  • E. Frackowiak, F. Beguin. Carbon 39, 937 (2001)
  • P. Simon, Yu. Gogotsi. Nature Mater. 7, 845 (2008)
  • M.V. Lebedeva, P.M. Yeletsky, A.B. Ayupov, A.N. Kuznetsov, V.A. Yakovlev, V.N. Parmon. Mater. Renew. Sustain. Energy 4, 20 (2015)
  • R.K. Gupta, M. Dubey, P. Kharel, Zh. Gu, Q.H. Fan. J. Power Sources 274, 1300 (2015)
  • A.B. Fuertes, G. Lota, Т.А. Centeno, Е. Frackowiak. Electrochim. Acta 50, 2799 (2005)
  • P. Greil, T. Lifka, A. Kaindl. J. Eur. Ceram. Soc. 18, 1961 (1998)
  • P. Greil. J. Eur. Ceram. Soc. 21, 105 (2001)
  • V.S. Kaul, K.T. Faber, R. Sepulveda, A.R. de Arellano Lоpez, J. Martinez-Fernаndez. Mater. Sci. Eng. A 428, 225 (2006)
  • C. Zollfrank, H. Siber. J. Eur. Ceram. Soc. 24, 495 (2004)
  • C.E. Byrne, D.C. Nagle. Carbon 35, 267 (1997)
  • В.В. Попов, Т.С. Орлова, E. Enrique Magarino, M.A. Bautista, J. Marti nez-Fernandez. ФТТ 53, 259 (2011)
  • В.В. Попов, Т.С. Орлова, J. Ramirez-Rico. ФТТ 51, 2118 (2009)
  • И.А. Смирнов, Б.И. Смирнов, Т.С. Орлова, Cz. Sulkovski, H. Misiorek, A. Jezowski, J. Mucha. ФТТ 53, 2133 (2011)
  • Л.С. Парфеньева, Т.С. Орлова, Н.Ф. Картенко, Б.И. Смирнов, И.А. Смирнов, H. Misiorek, A. Jezowski, J. Mucha, M.C. Vera. ФТТ 53, 2278 (2011)
  • Н.Ф. Картенко, Т.С. Орлова, Л.С. Парфеньева, Б.И. Смирнов, И.А. Смирнов. ФТТ 56, 2269 (2014)
  • A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico, R. Cabezas-Rodriguez, J. Martinez-Fernandez. J. Power Sources 278, 18 (2015)
  • A. Gutierrez-Pardo. Tesisdoctoral. Universidad de Sevilla, Sevilla, Spain. ES41080
  • A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico, A.R. de Arellano-Lopez, J. Martinez-Fernandez. J. Mater. Sci. 49, 7688 (2014)
  • M.T. Johnson, K.T. Faber. J. Mater. Res. 26, 18 (2011)
  • В.В. Попов, Т.С. Орлова, А. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico. ФТТ 57, 1703 (2015)
  • J. Ramirez-Rico, A. Gutierrez-Pardo, J. Martinez-Fernandez, V.V. Popov, T.S. Orlova. Mater. Design 99, 528 (2016)
  • Т.С. Орлова, Л.С. Парфеньева, Б.И. Смирнов, A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico. ФТТ 58, 200 (2016)
  • Б.К. Кардашев, Т.С. Орлова, Б.И. Смирнов, А. Gutierrez, J. Ramirez-Rico. ФТТ 55, 1771 (2013)
  • В.В. Шпейзман, Т.С. Орлова, Б.И. Смирнов, A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico. Mater. Phys. Mech. 21, 200 (2014)
  • Т.С. Орлова, Б.К. Кардашев, Б.И. Смирнов, A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico, J. Martinez-Fernandez. ФТТ 57, 571 (2015)
  • В.В. Шпейзман, Т.С. Орлова, Б.И. Смирнов, A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico, ФТТ 58, 685 (2016)
  • С.П. Никаноров, Б.К. Кардашев. Упругость и дислокационная неупругость кристаллов. Наука, М. (1985). 254 с
  • Л.С. Парфеньева, Т.С. Орлова, Н.Ф. Картенко, Н.В. Шаренкова, Б.И. Смирнов, И.А. Смирнов, H. Misiorek, A. Jezowski, T.E. Wilkes, K.T. Faber. ФТТ 52, 1045 (2010)
  • A.K. Kercher, D.C. Nagle. Carbon 41, 15 (2003)
  • Б.И. Смирнов, Ю.А. Буренков, Б.К. Кардашев, D. Singh, K.C. Goretta, A.R. de Arellano-Lopez. ФТТ 43, 2010 (2001)
  • Б.К. Кардашев, Т.С. Орлова, Б.И. Смирнов, Т.Е. Wilkes, K.T. Faber. ФТТ 51, 2320 (2009)
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.