Вышедшие номера
Исследование испарения лазерно-нагретых железо-углеродных наночастиц при помощи анализа их теплового излучения
Переводная версия: 10.1134/S1063784219080085
Гуренцов Е.В.1, Еремин А.В.1, Мусихин С.А.1
1Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия
Email: gurentsov@ihed.ras.ru
Поступила в редакцию: 17 мая 2018 г.
Выставление онлайн: 20 июля 2019 г.

Проведен анализ процесса испарения железных наночастиц, окруженных углеродной оболочкой, при воздействии импульсного лазерного излучения. Железо-углеродные наночастицы были синтезированы в ударно-трубном реакторе при пиролизе смеси 0.25% Fe(CO)5+0.25% C6H6 в аргоне. Лазерное воздействие приводило к дополнительному нагреву до температур, превышающих порог испарения железного ядра наночастиц. В ходе экспериментов регистрировались временные профили теплового излучения лазерно-нагретых наночастиц. Метод двухцветной пирометрии был использован для измерения температуры испарения наночастиц, метод лазерной экстинкции применялся для контроля процесса потери объемной фракции конденсированной фазы при испарении. При аппроксимации экспериментальных сигналов излучения от лазерно-нагретых наночастиц модельными кривыми извлечена эффективная энтальпия испарения железо-углеродных наночастиц. Установлено, что происходит испарение железного ядра наночастиц через углеродную оболочку, при этом энергия, затраченная на данный процесс, примерно в 2 раза превышает энтальпию испарения массивного образца железа со свободной поверхностью. Ключевые слова: железо-углеродные наночастицы, лазерный нагрев, лазерно-индуцированная инкандесценция, эффективная энтальпия испарения.
  1. Такетоми С., Тикадзуми С. Магнитные жидкости. М.: Мир, 1993. 261 с
  2. Huber D.L. // Small. 2005. Vol. 5. N 1. P. 482-501
  3. Perez J.M., Josephson L., Weissleder R. // Chem. Bio. Chem. 2004. Vol. 5. P. 261-264
  4. Gupta A.K., Gupta M. // Biomaterials. 2005. Vol. 26. P. 3995-4021
  5. Li C. // Nature Mater. 2014. Vol. 13. 110-115
  6. Zanganeh S., Hutter G., Spitler R., Lenkov O., Mahmoudi M., Shaw A., Pajarinen J.S., Nejadnik H., Goodman S., Moseley M., Coussens L.M., Daldrup-Link H.E. // Nature Nanotech. 2016. Vol. 11. P. 986-995
  7. Scott J.H.J., Majetich S.A. // Phys. Rev. B. 1995. Vol. 52. P. 12564-12571
  8. Dong X.L., Zhang Z.D., Xiao Q.F., Zhao X.G., Chuang Y.C., Jin S.R., Sun W.M., Li Z.J., Zheng Z.X., Yang H. // J. Mater. Sci. 1998. Vol. 33. P. 1915-1919
  9. Zhang H. // J. Phys. Chem. Sol. 1999. Vol. 60. P. 1845-1847
  10. Xia Y., Gates B., Yin Y., Lu Y. // Adv. Mater. 2000. Vol. 12. P. 693-713
  11. Yang G., Teague S., Pinkerton K., Kennedy I.M. // Aerosol Sci. Tech. 2001. Vol. 35. P. 759-766
  12. Elihn K., Landstrom L., Heszler P. // Appl. Surf. Sci. 2002. Vol. 186. P. 573-577
  13. Si P.Z., Zhang Z.D., Geng D.Y., You C.Y., Zhao X.G., Zhang W.S. // Carbon. 2003. Vol. 41. P. 247-251
  14. Wang Z.H., Zhang Z.D., Choi C.J., Kim B.K. // J. Alloys Comp. 2003. Vol. 361. P. 289-293
  15. David B., Pizurova N., Schneeweiss O., Bezdiv cka P., Morjan I., Alexandrescu R. // J. Alloys Comp. 2004. Vol. 378. P. 112-116
  16. Landstrom L., Elihn K., Boman M., Granqvist C.G., Heszler P. // Appl. Phys. A. 2005. Vol. 81. P. 827-833
  17. Di az L., Santos M., Ballesteros C., Maryv cko M., Pola J. // J. Mater. Chem. 2005. Vol. 15. N 40. P. 4311-4317
  18. Jager C., Mutschke H., Huisken F., Alexandrescu R., Morjan I., Dumitrache F., Barjega R., Soare I., David B., Schneeweiss O. // Appl. Phys. A. 2006. Vol. 85. P. 53-62
  19. Ning L., Xiaojie L., Xiaohong W., Honghao Y., Chengjiao Z., Haitao W. // Carbon. 2010. Vol. 48. P. 3858-3863
  20. Гуренцов Е.В., Еремин А.В. // Письма в ЖТФ. 2015. Т. 41. Вып. 11. С. 71-78. [ Gurentsov E.V., Eremin A.V. // Tech. Phys. Lett. 2015. Vol. 41. N 6. P. 547-550.]
  21. Eremin A.V., Gurentsov E.V., Mikheyeva Е.Yu., Musikhin S.A. // J. Phys. Conf. Ser. 2016. Vol. 774. P. 012127
  22. Eremin A.V., Gurentsov E.V., Musikhin S.A. // Mater. Res. Express. 2016. Vol. 3. P. 105041
  23. Гуренцов Е.В. // Кинетика и катализ. 2017. Т. 58. Вып. 3. С.241-265. [ Gurentsov E.V. // Kinetics and Catalysis. 2017. Vol. 58. N 3. P. 233-254.]
  24. Ахмадов У.С., Заслонкo И.С., Смирнов В.Н. // Хим. физика. 1989. Т. 8. Вып. 10. С. 1400-1407
  25. Starke R., Kock B., Roth P. // Shock Wave. 2003. Vol. 12. P. 351-360
  26. Гейдон А., Герл И. Ударная труба в химической физике высоких температур. М.: Мир, 1966. 428 с
  27. Snelling D., Liu F., Smallwood G., Gulder O. // Combust. Flame. 2004. Vol. 136. P. 180-190
  28. Eremin A.V. // Prog. Energy Combust. Sci. 2012. Vol. 38. P. 1-40
  29. Snelling D.R., Smallwood G.J., Liu F., Gulder O.L., Bachalo W.D. // Appl. Opt. 2005. Vol. 44. P. 6773-6785
  30. Eremin A., Gurentsov E., Mikheyeva E., Priemchenko K. // Appl. Phys. B. 2013. Vol. 112. P. 421-432
  31. Eremin A., Gurentsov E., Popova E., Priemchenko K. // Appl. Phys. B. 2011. Vol. 104. P. 285-295
  32. Sipkens T.A., Singh N.R., Daun K.J. // Appl. Phys. B. 2017. Vol. 123. P. 14
  33. Palik E.D. Handbook of optical constants of solids. NY.: Academic Press, 1991. P. 588
  34. Nanda K.K. // Appl. Phys. Lett. 2005. Vol. 87. P. 021909
  35. Agafonov G.L., Smirnov V.N., Vlasov P.A. // Combust. Sci. Technol. 2012. Vol. 184. P. 1838-1861
  36. Гуренцов Е.В., Еремин А.В., Михеева Е.Ю., Мусихин С.А. // ТВТ. 2016. Т. 54. Вып. 6. С. 960-962. [ Gurentsov E.V., Eremin A.V., Mikheeva E.Yu., Musikhin S.A. //High Temperature. 2016. Vol. 54. N 6. P. 896-898.]
  37. Гуренцов Е.В., Еремин А.В. // ТВТ. 2011. Т. 47. Вып. 5. С. 687-695. [ Gurentsov E.V., Eremin A.V. // High Temperature. 2011. Vol. 49. N 5. P. 667-673.]
  38. Eremin A.V., Gurentsov E.V., Hofmann M., Kock B., Schulz Ch. // Appl. Phys. B. 2006. Vol. 83. P. 449-454

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.