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).
  1. L.L. Zhang, X.S. Zhao. Chem. Soc. Rev. 38, 2520 (2009)
  2. E. Frackowiak, F. Beguin. Carbon 39, 937 (2001)
  3. P. Simon, Yu. Gogotsi. Nature Mater. 7, 845 (2008)
  4. 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)
  5. R.K. Gupta, M. Dubey, P. Kharel, Zh. Gu, Q.H. Fan. J. Power Sources 274, 1300 (2015)
  6. A.B. Fuertes, G. Lota, Т.А. Centeno, Е. Frackowiak. Electrochim. Acta 50, 2799 (2005)
  7. P. Greil, T. Lifka, A. Kaindl. J. Eur. Ceram. Soc. 18, 1961 (1998)
  8. P. Greil. J. Eur. Ceram. Soc. 21, 105 (2001)
  9. V.S. Kaul, K.T. Faber, R. Sepulveda, A.R. de Arellano Lоpez, J. Martinez-Fernаndez. Mater. Sci. Eng. A 428, 225 (2006)
  10. C. Zollfrank, H. Siber. J. Eur. Ceram. Soc. 24, 495 (2004)
  11. C.E. Byrne, D.C. Nagle. Carbon 35, 267 (1997)
  12. В.В. Попов, Т.С. Орлова, E. Enrique Magarino, M.A. Bautista, J. Marti nez-Fernandez. ФТТ 53, 259 (2011)
  13. В.В. Попов, Т.С. Орлова, J. Ramirez-Rico. ФТТ 51, 2118 (2009)
  14. И.А. Смирнов, Б.И. Смирнов, Т.С. Орлова, Cz. Sulkovski, H. Misiorek, A. Jezowski, J. Mucha. ФТТ 53, 2133 (2011)
  15. 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)
  16. Н.Ф. Картенко, Т.С. Орлова, Л.С. Парфеньева, Б.И. Смирнов, И.А. Смирнов. ФТТ 56, 2269 (2014)
  17. A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico, R. Cabezas-Rodriguez, J. Martinez-Fernandez. J. Power Sources 278, 18 (2015)
  18. A. Gutierrez-Pardo. Tesisdoctoral. Universidad de Sevilla, Sevilla, Spain. ES41080
  19. A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico, A.R. de Arellano-Lopez, J. Martinez-Fernandez. J. Mater. Sci. 49, 7688 (2014)
  20. M.T. Johnson, K.T. Faber. J. Mater. Res. 26, 18 (2011)
  21. В.В. Попов, Т.С. Орлова, А. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico. ФТТ 57, 1703 (2015)
  22. J. Ramirez-Rico, A. Gutierrez-Pardo, J. Martinez-Fernandez, V.V. Popov, T.S. Orlova. Mater. Design 99, 528 (2016)
  23. Т.С. Орлова, Л.С. Парфеньева, Б.И. Смирнов, A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico. ФТТ 58, 200 (2016)
  24. Б.К. Кардашев, Т.С. Орлова, Б.И. Смирнов, А. Gutierrez, J. Ramirez-Rico. ФТТ 55, 1771 (2013)
  25. В.В. Шпейзман, Т.С. Орлова, Б.И. Смирнов, A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico. Mater. Phys. Mech. 21, 200 (2014)
  26. Т.С. Орлова, Б.К. Кардашев, Б.И. Смирнов, A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico, J. Martinez-Fernandez. ФТТ 57, 571 (2015)
  27. В.В. Шпейзман, Т.С. Орлова, Б.И. Смирнов, A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico, ФТТ 58, 685 (2016)
  28. С.П. Никаноров, Б.К. Кардашев. Упругость и дислокационная неупругость кристаллов. Наука, М. (1985). 254 с
  29. 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)
  30. A.K. Kercher, D.C. Nagle. Carbon 41, 15 (2003)
  31. Б.И. Смирнов, Ю.А. Буренков, Б.К. Кардашев, D. Singh, K.C. Goretta, A.R. de Arellano-Lopez. ФТТ 43, 2010 (2001)
  32. 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.