Закономерности взаимодействия наночастиц, полученных различными методами с дисперсионной средой

Abstract

Цель работы состоит в выявлении закономерностей изменения свойств наночастиц, одинакового химического состава, размера и фазы, но полученных различными методами, и изменения их воздействия на свойства дисперсионной среды. Была разработана физико-математическая модель, позволяющую учесть воздействие наночастиц на свойства дисперсионной среды и предсказывать вязкость Ньютоновских наножидкостей, при её вариации в несколько раз для исследованных наночастиц. Было исследовано упрочняющее влияние наночастиц, полученных различными методами синтеза, при сохранении их химического состава, размера и фазы, на свойства полимерных композитов (модуль Юнга и кинетику залечивания трещин). Было показано, что упрочняющий эффект происходит при различных концентрациях и с разной силой для использованных наночастиц с одинаковым химическим составом, размером и фазой. Проведен комплексный сравнительный анализ свойств поверхности наночастиц SiO2, Al2O3 и TiO2, полученных жидкофазным, газофазным, плазмохимическим и другими методами, и разработана методика предсказания эффективности воздействия наночастиц на свойства дисперсионной среды. Было показано, что наночастицы не могут считаться идентичным объектом исследования и практического использования только на основе химического состава, размера и фазы. Взаимодействие между наночастицами и средой определяется силой и составом активных центров на поверхности дисперсной фазы, которые отражаются на величине фрактальной размерности. Было показано, что фрактальную размерность можно использовать как параметр различности наночастиц.