|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Алмазные слои и фазы из полимера: новые методы и новые возможностиНИР
- Руководитель НИР: Сизов А.И.
- Участники НИР: Бердоносова Е.А., Генчель В.К., Звукова Т.М., Колосов Н.А., Курмаев Д.А.
- Подразделение: Кафедра химической технологии и новых материалов
- Срок исполнения: 1 января 2012 г. - 31 декабря 2014 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 12-03-00857
- Номер ЦИТИС: 01201265131
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Функциональные материалы, наноматериалы и технологии
- ПН России: Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
- Направление технологического прорыва России: Энергоэффективность и энергосбережение
-
Рубрики ГРНТИ:
- 31.17.15 Неорганическая химия
-
Ключевые слова:
полимеры - предшественники алмазной фазы, алмазоподобный углерод, получение углеродных фаз, алмаз
-
Описание:
Полимеры ряда поли(карбина) имеют структурное сходство с алмазом, благодаря чему демонстрируют уникальное свойство легко превращаться в алмазоподобный углерод и алмаз в результате термического воздействия при обычном давлении. Обстоятельствами, существенно препятствующими широкому использованию этих методик, является малая доступность высококачественных углеродных полимеров – предшественников, что связано с несовершенством существующих методов их получения. Основой настоящего проекта является проведение цикла работ, посвященных разработке нового, механохимического метода получения углеродных полимеров этого класса, который позволяет улучшить качество этих соединений, а также существенно упростить и удешевить их синтез. Важнейшей частью проекта, на которой будет сосредоточено особое внимание, являются исследования новых, комплексных способов воздействий на синтезированные полимеры-предшественники с целью повышения воспроизводимости синтеза индивидуальных углеродных фаз – прежде всего, алмаза и алмазоподобного углерода. Для этого будут разработаны методы термолиза в активной атмосфере с высоким содержанием водорода, азота или метана в присутствии катализаторов и термобарические реакции, осуществляемые при 5- 10 ГПа и 900-1200 оС. Значительное внимание планируется уделить использованию данных полимеров для улучшения нуклеации и роста алмазных слоев в машинных CVD- процессах. Предполагается, что предлагаемые методы приведут к получению высококачественных алмазных фаз и алмазные покрытий.
- Добавил в систему: Сизов Александр Ильич
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2012 г.-31 декабря 2012 г. | Алмазные слои и фазы из полимера: новые методы и новые возможности |
| Результаты этапа: | ||
| 2 | 1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. | Алмазные слои и фазы из полимера: новые методы и новые возможности |
| Результаты этапа: | ||
| 3 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Алмазные слои и фазы из полимера: новые методы и новые возможности |
| Результаты этапа: Исследованы способы синтеза углеродных полимеров класса поликарбинов взаимодействием Mg, Ca, Na, K, Li c алкилполигалогенидами CHBr3 (1), CH2BrCH2Br (2), CHBr2CHBr2 (3), CBr3CBr3 (4), C6H5CBr3 (5) в условиях мехактивации. Найдено, что реакция Mg с 1 в ТГФ при катализе солями FeBr2, NiBr2, CuBr2, CоBr2 дает поли(гидридокарбин) (CH)n (I). Помимо Mg для синтеза может быть использован Ca или смесь Na+K, при этом выход I равен 65 и 50%, соответственно. Реакция Mg со смесью 1+2 в присутствии CoBr2 с последующей обработкой LiAlH4/ZrCl4 приводит к I с выходом 30%. Реакция Mg с 3 или со смесью 1+3 в присутствии CoBr2 в Et2O приводит к I с выходом 30 и 35%, соответственно. Реакция Mg с 4, в присутствии CoBr2 в ТГФ и Et2O приводит к образованию аморфного углерода. Реакция Mg с 5 в присутствии CoBr2 в ТГФ приводит к поли(фенилкарбину) (C6H5C)n (II) с высоким (95%) выходом. Разработаны методы получения полимеров – предшественников алмазной фазы, содержащих гетероатомы составов [E0,01(СH)]n (E = Si, B, Zr) и {[(C5H5)2E]0,1(СH)}n (E = Zr, Ti) с помощью соконденсации СHBr3 c галогенидами кремния SiBr4, бора BBr3, циркония ZrCl4, титана TiCl4 с помощью механохимической реакции с Mg. Изучены термические превращения полученных полимеров на кремниевых и медных подложках. Показано, что термолиз пленок приводит к образованию алмазных фаз, морфология которых определяется скоростью термолиза образца и толщиной пленки исходного полимера. Изучены термобарические превращения полученных образцов полимеров в аппаратах высокого давления. Показано, что при температурах 900 - 1200 оС и давлениях от 3 до 7 ГПа в продуктах термолиза полимеров I присутствуют фазы алмаза и графита. Изучены особенности применения полученных полимеров в плазмохимическом нанесении алмазных слоев. Найдено, что синтезированные полимеры являются эффективными источниками алмазных зародышей с достижимой плотностью нуклеации >10^9/см2. Впервые продемонстрирована возможность получения CVD методом легированных Si и B алмазных слоев из легированных полимерных предшественников алмазной фазы.Исследованы способы синтеза углеродных полимеров класса поликарбинов взаимодействием Mg, Ca, Na, K, Li c алкилполигалогенидами CHBr3 (1), CH2BrCH2Br (2), CHBr2CHBr2 (3), CBr3CBr3 (4), C6H5CBr3 (5) в условиях мехактивации. Найдено, что реакция Mg с 1 в ТГФ при катализе солями FeBr2, NiBr2, CuBr2, CоBr2 дает поли(гидридокарбин) (CH)n (I). Помимо Mg для синтеза может быть использован Ca или смесь Na+K, при этом выход I равен 65 и 50%, соответственно. Реакция Mg со смесью 1+2 в присутствии CoBr2 с последующей обработкой LiAlH4/ZrCl4 приводит к I с выходом 30%. Реакция Mg с 3 или со смесью 1+3 в присутствии CoBr2 в Et2O приводит к I с выходом 30 и 35%, соответственно. Реакция Mg с 4, в присутствии CoBr2 в ТГФ и Et2O приводит к образованию аморфного углерода. Реакция Mg с 5 в присутствии CoBr2 в ТГФ приводит к поли(фенилкарбину) (C6H5C)n (II) с высоким (95%) выходом. Разработаны методы получения полимеров – предшественников алмазной фазы, содержащих гетероатомы составов [E0,01(СH)]n (E = Si, B, Zr) и {[(C5H5)2E]0,1(СH)}n (E = Zr, Ti) с помощью соконденсации СHBr3 c галогенидами кремния SiBr4, бора BBr3, циркония ZrCl4, титана TiCl4 с помощью механохимической реакции с Mg. Изучены термические превращения полученных полимеров на кремниевых и медных подложках. Показано, что термолиз пленок приводит к образованию алмазных фаз, морфология которых определяется скоростью термолиза образца и толщиной пленки исходного полимера. Изучены термобарические превращения полученных образцов полимеров в аппаратах высокого давления. Показано, что при температурах 900 - 1200 оС и давлениях от 3 до 7 ГПа в продуктах термолиза полимеров I присутствуют фазы алмаза и графита. Изучены особенности применения полученных полимеров в плазмохимическом нанесении алмазных слоев. Найдено, что синтезированные полимеры являются эффективными источниками алмазных зародышей с достижимой плотностью нуклеации >10^9/см2. Впервые продемонстрирована возможность получения CVD методом легированных Si и B алмазных слоев из легированных полимерных предшественников алмазной фазы. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".