Агломерат енергонасичених металевих наночастинок

Агломерат енергонасичених металевих наночастинок, у якому розміри наночастинок становлять від 1 нм до 1000 нм, наночастинки виконані з 3 37546 виконані з різних металів і утворюють короткозамкнуті електрохімічні пари, а метали, що входять у короткозамкнуті електрохімічні пари, мають переважно найбільшу різницю величин електродних потенціалів і, відповідно до цієї пропозиції, метал наночастинок перебуває в аморфному стані, наночастинки мають поверхневий електричний заряд, утворений надлишком електронів, і отримані електроімпульсною абляцією поверхні металевих гранул у рідині. У пропонованому агломераті метал наночастинок перебуває в аморфному стані. Це підвищує енергонасиченість і активність агломерату. Аморфний стан металу, з якого складається частинка, надає їй нові фізичні властивості. Кристалічний і аморфний стани тіла відрізняються за своїми фізичними властивостями, такими, як розчинність, температура плавлення, твердість, питома вага. Тіла в аморфному стані мають більш низькі точки плавлення, меншу питому вагу й меншу твердість, вони легше розчинні й більш доступні дії хімічних агентів. При зворотному переході речовини з аморфного стану в кристалічне виділяється багато тепла, а також спостерігаються світлові явища. Наночастинки мають поверхневий електричний заряд, утворений надлишком електронів. Це також підвищує енергонасиченість наночастинок, що входять в агломерат, і підвищує хімічну, каталітичну й антиоксидантну активності агломерату. Наночастинки, що входять до складу агломерату, отримані електроімпульсною абляцією поверхні металевих гранул у рідині. Це дозволяє одержати електрично заряджені наночастинки й перевести матеріал наночастинок в аморфний стан, що збільшує запасену енергію. Абляцію поверхні металевих гранул у рідині здійснюють шляхом локалізованого руйнування гранул електропровідних матеріалів імпульсами електричного струму. Це дозволяє вводити більші енергії при диспергуванні металу і збільшити кількість надлишкових електронів на поверхні наночастинок. Електроімпульсна абляція поверхні металевих гранул у рідині дозволяє отримати наночастинки, нагріті до надзвичайно високої температури, які швидко охолоджуються в рідині. Це переводить метал наночастинок в аморфний стан. Агломерати енергонасичених металевих наночастинок одержують електроімпульсною абляцією поверхні металевих гранул у рідині, наприклад, у воді [див. Патент України на корисну модель №23550. Спосіб ерозійно-вибухового диспергування металів. МПК B22F 9/14. Опубл.25.05.2007. Бюл.№7.] У ланцюжках електропровідних гранул виникають розрядні проміжки. При пропусканні через гранули імпульсів електричного струму в розрядКомп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 4 них проміжках між електропровідними гранулами виникають іскрові розряди, що призводять до абляції поверхні гранул. Використовують металеві гранули з різнорідних металів, що мають переважно найбільшу різницю величин електродних потенціалів. За рахунок електроімпульсної абляції здійснюється вибухоподібне диспергування матеріалу. У каналах розряду температура досягає 10тис. градусів. Ділянки поверхні гранул у локалізованих зонах іскрових розрядів плавляться й вибухоподібно руйнуються на дрібні наночастинки і пару. Здійснюється локалізоване руйнування гранул електропровідних матеріалів імпульсами електричного струму. Розплавлені наночастинки, що розлітаються, мають сферичну форму, вони швидко охолоджуються в рідині з фіксацією аморфного стану. При електроімпульсній абляції на поверхні металевих гранул виникають свіжоутворені поверхні, які володіють властивістю випускати потік електронів [див. Открытие №290 от 7 июня 1986г. Конюшая Ю.П. Открытия советских ученых. Часть 1. Физико-технические науки. Изд-во МГУ. 1988, с.372-374]. Емісія електронів є результатом високої щільності зарядів свіжоутворених поверхонь. При розділенні поверхонь під час руйнування матеріалу металевих гранул здійснюється розділення різнойменних зарядів, що призводить до утворення в областях розривів речовини електричного поля напруженістю до 107В/см. Таке електричне поле вириває електрони з поверхні матеріалу. Це фізичне явище призводить до того, що наночастинки, знаходячись в потоках електронів, набувають поверхневий електричний заряд за рахунок надлишку електронів, що значно підвищує енергонасиченість наночастинок. При цьому електричне поле в частинках меншого розміру має більший градієнт потенціалу, ніж у частинок великого розміру. При близькому розташуванні малих частинок і великих частинок за рахунок електростатичної індукції на локальних ділянках поверхні великої частинки, напроти малої частинки, утворюються наведені (індуковані) заряди протилежного знака (стосовно знака заряду малої частинки). Тому, на поверхні великої частинки «налипають» малі частинки, які покривають поверхню великої частинки. В результаті, в рідині утворюються агломерати наночастинок, у яких ядром є великі наночастинки, а оболонку утворюють малі наночастинки. Оскільки при диспергуванні використовуються металеві гранули з металів, що мають різну величину електродних потенціалів, то агломерати утворюють електрохімічні пари електрично заряджених наночастинок в аморфному стані, що підвищує енергонасиченість агломератів. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601