МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ АМОРФНОГО ТАРКОСИЛА

В работе проведено исследование структурного состояния диоксида кремния SiO₂ (Таркосил) методами рентгеноструктурного анализа и имитационного моделирования. Установлено, что исследованные нанопорошки диоксида кремния находятся в аморфном состоянии. Проведено моделирование аморфного состояния решеток SiO₂ и b-SiO₂ в рамках молекулярной динамики. Из первых принципов показано, что полученные домены аморфных фаз SiO₂ и b-SiO₂ являются стабильными. Количественный фазовый анализ нанопорошков Таркосил на основе метода Ритвельда (с учетом энергии решетки) показал, что диоксид кремния с высокой степенью согласия состоит из смеси SiO₂ и b-SiO₂. Доминирующей фазой является аморфный SiO₂. В результате полнопрофильного уточнения определены структурные параметры фаз: оптимизированные размеры доменов диоксида кремния, а также атомное распределение.

метод Ритвельда, параметр решетки, фазовый анализ, аморфное состояние, lattice parameter, Rietveld method, phase analysis, amorphous state

1. Хинт, И.А. О четвертом компоненте технологии / И.А. Хинт // Научно-информационный сборник СКТБ «Дезинтегратор». - Таллин : Изд-во «Валгус», 1980. - С. 66-72.

2. Хинт, И.А. Основы производства силикальцитных изделий / И.А. Хинт. - Л. : Госстрой, 1962.

3. Хинт, И.А. Об основных проблемах механической активации : материалы 5-го симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел / И.А. Хинт. - Таллин, 1975. - Т. 1. - С. 12-23.

4. Hint, J. Uber den Wirkungsgrad der mechanischen Activierung. Einige Ergebnisse der Activierung von Feststoffen mittels grosser mechanischen Energien / J. Hint. - Zeitschrift @Aufbereitungs-Technik. - 1971. - Nr. 2.

5. Шабанова, Н.А. Золь-гель технологии. Нанодисперсный микрокремнезем / Н.А. Шабанова, П.Д. Саркисов. - М. : ИК «Академкнига». - 2004. - 208 с.

6. Aerosil. Коллоидный диоксид кремния для фармацевтической промышленности. Технический бюллетень № 1281. Evonik Deguessa GmbH

7. Майзельс, А. Сравнительная эффективность гидрофильных марок коллоидного диоксида кремния. Aerosil при производстве твердых лекарственных форм / А. Майзельс // Фармацевтика. Технологии и упаковка. - 2009. - № 6. - С. 62-64.

8. Пат. 2067077 Российская Федерация. Способ получения ультрадисперсной двуокиси кремния, устройство для его осуществления и ультрадисперсная двуокись кремния / В.П. Лукашов, С.П. Бардаханов, Р.А. Салимов, А.И. Корчагин, С.Н. Фадеев, А.В. Лаврухин. - Бюл. № 27, 1996.

9. Получение нанопорошков испарением исходных веществ на ускорителе электронов при атмосферном давлении / С.П. Бардаханов, А.И. Корчагин, Р.А. Салимов [и др.] // ДАН. - 2006. - Т. 409. - № 3. - С. 320-323.

10. Исследование электрофизических свойств наноразмерных порошков диоксида кремния, оксида алюминия и никеля / С.П. Бардаханов, А.П. Завьялов, К.В. Зобов, В.И. Лысенко, А.В. Номоев, В.В. Обанин, Д.Ю. Труфанов // Вестник НГУ. Серия: Физика. - 2009. - Т. 4. - Вып. 1. - С. 75-79.

11. Влияние добавки в электролит наноразмерного диоксида кремния на характеристики оксидных слоев, сформированных микродуговым оксидированием на Al-Si сплаве AK9ПЧ / М.М. Криштал, П.В. Ивашин, И.А. Растегаев, А.В. Полунин, Е.Д. Боргардт // Вектор науки ТГУ. - 2014. - № 1. - С. 48-52.

12. Номоев, А.В. Сверхмикротвердость керамики на основе нанодисперсных порошков оксида алюминия с добавками нанопорошков оксидов магния и кремния / А.В. Номоев // Письма ЖЭТФ. - 2010. - Т. 36. - Вып. 21. - С. 46-53.

13. Полнопрофильный рентгеноструктурный анализ клинкерного минерала С4AF / Ю.А. Абзаев, Ю.С. Саркисов, А.А. Клопотов, В.Д. Клопотов, Д.А. Афанасьев // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2012. - № 4. - С. 200-209.

14. Crystallography Open Database. - Условия доступа : www.crystallography.net.

15. Физические основы рентгеноструктурного исследования кристаллических материалов / А.А. Клопотов, Ю.А. Абзаев, А.И. Потекаев, О.Г. Волокитин, В.Д. Клопотов. - Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2013. - 263 с.

16. Structural-phase state analyses of mono-aluminate / U.A. Abzaev, U.S. Sarkisov, D.A. Afanas’ev, A.A. Klopotov, N. Gorlenko, V.D. Klopotov // Advanced Materials Research. - V.1013. (2014). - P. 102-107.

17. Абзаев, Ю.А. Первопринципные расчеты концентрационной зависимости упругих модулей в монокристаллах Ni3(Ge1-х,Alх) / Ю.А. Абзаев, М.Д. Старостенков, А.И. Клопотов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2014. - Т. 11. - № 1. - С. 56-62.

18. Rappe, A.K. Application of universal force field to metal complex / A.K. Rappe, K.S. Colwell // Inorg. Chem. - 1993. - V. 32. - P. 3438-3450.