AnaStankovic-MT.pdf - Institut tehniÄkih nauka SANU

More documents

Recommendations

Info

Univerzitet u Beogradu, Fakultet za fizičku hemijuAna StankovićSvojstva i količina izabranog PCA kao i osobine mehanohemijski tretiranog prahadirektno će uticati na finalni oblik, veličinu i čistoću sintetisanih čestica proizvoda. Jedan odnačina da se utvrdi efektivnost izabranog PCA jeste da se izvrši analiza dobijenog prahanakon delovanja PCA. Ukoliko je prinos proizvoda veliki tada se može reći da je PCAefikasan, ukoliko je prinos mali tada je verovatno ili uneta količina PCA nedovoljna ili nijenačinjen njegov pravi odabir. Nakon 15 h mlevenja samo 50 % praha je sintetisano kada je usistemu kao PCA korišćeno 2 wt % polietilen glikola, a prinos od gotovo 100 % je ostvarenkada je umesto njega korišćena stearinska kiselina. 90Izbor PCA za određeni proces mehanohemijske sinteze zavisi od svojstava komponentireakcione smeše ali i od zahtevane čistoće proizvoda koji se sintetiše.Količina unetog PCA zavisi od:• tendencije čestica ka međusobnom slepljivanju• hemijske i termičke stabilnosti PCA• količine prisutnog praha i kuglica u posudi mlinaČestice praha teže povećanju ukoliko je uneta količina PCA ispod kritične vrednosti,dok iznad ove kritične vrednosti dolazi do njihovog smanjenja.Temperatura u posudi tokom sintezeKako je difuzija proces koji direktno utiče na tok mehanohemijske sinteze bez obzirada li je konačni proizvod čvrst rastvor, intermetalna, nanostrukturna ili amorfna faza, jasno jeda temperatura mlevenja ima značajan uticaj na bilo koji reakcioni sistem.Ispitivan je uticaj temperature na kojoj se odigrava sinteza na promenu rastvorljivostikomponenti reakcione smeše koje se nalaze u čvrstoj fazi. Ispitivano je da li dolazi doformiranja amorfne ili nanokristalne faze na različitim temperaturama sinteze. U procesuformiranja nanokristalnog praha uočeno je da je efektivna vrednost deformacije (napregnuća)rešetke niža i da je veličina kristalita veća za materijale koji su mehanohemijski tretirani navišim temperaturama. 91 Osim toga, potvrđeno je značajno smanjenje rastvorljivosti čvrste fazesa smanjenjem temperature mlevenja. 92Veoma su oprečna mišljenja o procesu nastajanja amorfne faze u zavisnosti odtemperature na kojoj se vrši mehaničko procesiranje. Amorfizacija tokom mešanja podrazumevaformiranje mikro-difuzionih parova od čestica prahova koji interaguju po reakcijiamorfizacije čvrstog stanja. Shodno tome, sa porastom temperature mlevenja dolazi i do93, 94povećanja kinetike amorfizacionog procesa.24
Univerzitet u Beogradu, Fakultet za fizičku hemijuAna Stanković1. 4 Reakcije mehanohemijske sintezeProblemi koje je neophodno rešiti tokom proučavanja hemijskih reakcija, koje seodigravaju među solima tokom mehanohemijske aktivacije njihove smeše, su identični onimasa kojima se susrećemo tokom izučavanja interakcija komponenti čvrstih faza. 95Na prvom mestu to je problem koji se odnosi na obezbeđivanje kontakata namolekulskom nivou koji su neophodni da bi se obezbedila interakcija među česticamakomponenti. Veoma je teško jednostavnim mlevenjem, mehaničkim tretiranjem uzorka,obezbediti potrebne kontakte među česticama da bi se reakcija odvijala dovoljnom brzinom.Granica maksimalnog sitnjenja postiže se mnogo pre nego što se postigne veličina zrna prikojoj kontaktna površina postaje uporediva sa ukupnom površinom čestica. 96 Kao posledicaovog, od izuzetnog je značaja obezbediti dovoljne kontakte među česticama, ali tako da netreba povećavati broj čestica već kontaktnu površinu uz pomoć plastične deformacije jedne iliobe komponente.Postoji dodatni problem koji se javlja prilikom pripreme smeše reaktanata. Naime,poznato je da se stohastička distribucija komponenti u smeši može postići samo ukoliko sufizičko-hemijske osobine reaktanata identične. U praksi se međutim pokazalo da će pošto sukomponente reakcione smeše najčešće različite u fizičko-hemijskim karakteristikama(gustina, površinska energija itd.) uvek postojati tendencija razdvajanja komponenti. U ciljuprevazilaženja ovog veoma nepoželjnog problema, razvijene su mnoge specijane procedurekoje se zasnivaju na teoriji smeša. 97Postoje i druge metode kojima se obezbeđuju neophodni kontakti među reaktantima solina molekulskom nivou. Jedna od najčešće primenjivanih je metoda prekursora koja uključujemešanje komponenti reakcije koja se odvija u čvrstoj fazi na molekulskom nivou. Po ovojmetodi, komponente koje učestvuju u reakciji nisu uzete kao polazne supstance, već se uzpomoć neke od fizičkih procedura (na primer koprecipitacija iz rastvora) ili hemijskih načina(sol-gel metoda, kompleksna jedinjenja) dobijaju potrebni reaktanti. Verovatno se najčešće uove svrhe koristi proces termičkog razlaganja.Nakon što se ostvari kontakt među česticama potrebno je obezbediti uslove koji ćeomogućiti atomima, molekulima ili jonima da se izmešaju na molekulskom nivou. Ovo značida je potrebno intezivirati transport mase kroz čvrstu fazu. U procesu mehanohemijskesinteze, pored koncentracionog gradijenta koji omogućava difuziju u uobičajenim slučajevimaprocesa u čvrstoj fazi, javlja se kretanje atoma stimulisano deformacionim poljem (balistička25
Page 1 and 2: U N I V E R Z I T E T U B E O G R A
Page 3 and 4: Univerzitet u Beogradu, Fakultet za
Page 23: Univerzitet u Beogradu, Fakultet za
Page 75 and 76:
Univerzitet u Beogradu, Fakultet za
Page 77 and 78:
Page 79 and 80:
Page 81 and 82:
Page 83 and 84:
Page 85 and 86:
Page 87 and 88:
Page 89 and 90:
Page 91 and 92:
Page 93 and 94:
Page 95 and 96:
Page 97:
show all

AnaStankovic-MT.pdf - Institut tehniÄkih nauka SANU

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?

AnaStankovic-MT.pdf - Institut tehniÄkih nauka SANU