Гончарова Наталья Николаевна - руководитель направления.
Большая Ордынка, 44, стр. 4, Москва, 119017
Natalia N. Goncharova - Head of the Project, Private institution for the scientific development of the nuclear industry “Science and innovation”.
Bld. 4, 44, Bolshaya Ordynka, Moscow, 119017
Самойлов Владимир Маркович - доктор технических наук, главный научный сотрудник, АО «НИИграфит».
ул. Электродная, 2, Москва, 111524
Vladimir M. Samoilov - D. Sc. (Eng.), Chief Researcher, JSC Scientific Research Institute of Structural Materials Based on Graphite “NIIgrafit” (JSC “NIIgrafit”).
2, Elektrodnaya St., Moscow, 111524
Данилов Егор Андреевич - кандидат химических наук, начальник управления функциональных материалов, АО «НИИграфит».
ул. Электродная, 2, Москва, 111524
Egor A. Danilov - Cand. Sc. (Chem.), Head of Functional Materials Department, JSC “NIIgrafit”.
2, Elektrodnaya St., Moscow, 111524
Находнова Анастасия Васильевна - кандидат технических наук, начальник испытательного центра, АО «НИИграфит».
ул. Электродная, 2, Москва, 111524
Anastasiya V. Nakhodnova - Cand. Sc. (Eng.), Head of the Testing Center, JSC “NIIgrafit”.
2, Elektrodnaya St., Moscow, 111524
Клеусов Борис Сергеевич - старший научный сотрудник, АО «НИИграфит».
ул. Электродная, 2, Москва, 111524
Boris S. Kleusov - Senior Researcher, JSC “NIIgrafit”.
2, Elektrodnaya St., Moscow, 111524
Гудков Максим Владимирович - кандидат химических наук, старший научный сотрудник.
ул. Косыгина, 4, Москва, 119991
Maksim V. Gudkov - Cand. Sc. (Chem.), Senior Researcher, N.N. Semenov Federal Research Center for Chemical Physics Russian Academy of Sciences.
Bld. 1, 4, Kosygina St., Moscow, 119991
Новосадов Николай Иванович - младший научный сотрудник.
ул. Косыгина, 4, Москва, 119991
Nikolai I. Novosadov - Junior Researcher, N.N. Semenov Federal Research Center for Chemical Physics Russian Academy of Sciences.
Bld. 1, 4, Kosygina St., Moscow, 119991
Гончарова Влада Андреевна - стажер-исследователь, АО «НИИграфит».
ул. Электродная, 2, Москва, 111524
Vlada A. Goncharova - Intern Researcher, JSC “NIIgrafit”.
2, Elektrodnaya St., Moscow, 111524
Представлены результаты сопоставительного исследования кристаллической структуры углеродных составляющих нанодисперсных жидких коллоидных препаратов на основе естественного природного графита (ЕГ) и сажи, полученных методом измельчения в сочетании с химическим расщеплением (окисление смесью азотной и серной кислот). Для исследуемых образцов определяли особенности структурного строения, средний размер частиц, электропроводность и коэффициент диффузного отражения. В результате исследований установлено существование принципиальных различий как по структуре углеродных составляющих коллоидных растворов на основе ЕГ и сажи, так и по свойствам изготовленных из них покрытий. В случае ЕГ – это нанодисперсный графит, даже после измельчения и химического расщепления, сохраняющий структуру исходного ЕГ. Несмотря на разрушение исходных кристаллитов по базисным плоскостям, образования малослойных, графеновых частиц не происходит, и образовавшиеся частицы представляют собой нанокристаллиты ЕГ и имеют трехмерно упорядоченную структуру. Углеродная составляющая сажевого коллоидного раствора также является нанодисперсным поликристаллическим графитоподобным материалом, однако имеет турбостратную структуру, присущую исходной саже. Структурные различия приводят к принципиальной разнице в свойствах покрытий, полученных из коллоидных растворов на основе ЕГ и сажи по поверхностному электросопротивлению (5,10 и 55600 кОм/кв. соответственно). Для ЕГ отражательная способность покрытий при угле наклона светового луча 60° составляла (3,0 – 5,0 %). Однако для сажи отражательная способность покрытий при угле наклона светового луча 60° составляла 0,2 – 0,3 %, что является аномально низким для углеродных материалов.
Results of a comparative study of the crystal structure of carbon components in nanodispersed liquid colloidal solutions based on natural graphite (NG) and carbon black, obtained by grinding combined with chemical cleavage (oxidation with a mixture of nitric and sulfuric acids), are presented. For the studied samples, structural features, average particle size, electrical conductivity and diffuse reflectance coefficient were determined. The studies revealed fundamental differences in both the structure of the carbon components of the colloidal solutions based on NG and carbon black, and the properties of coatings produced from them. In the case of NG, this is nanodispersed graphite, which retains the structure of the original NG even after grinding and chemical cleavage. Despite the destruction of the original crystallites along the basal planes, few-layer graphene particles were not found, and the resulting particles are NG nanocrystallites with a three-dimensionally ordered crystalline structure. The carbon component of the carbon black-based colloidal solution is also a nanodispersed polycrystalline graphite-like material, but has a turbostratic structure inherent to the original carbon black. These structural differences lead to fundamental disparities in coating properties from NG- and carbon black-based colloidal solutions, with surface electrical resistance of 5.10 and 55,600 kOhm⋅sq.–1, respectively. For NG, coating reflectivity at a 60° light beam incidence angle was 3.0–5.0%. However, in the case of carbon black, reflectivity at 60° was 0.2–0.3%, which is anomalously low for carbon materials.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.