Мананков А.В.

УДК 549

МАНАНКОВ АНАТОЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, докт. геол.-мин. наук, профессор,

mav.39@mail.ru

Томский государственный архитектурно-строительный университет,

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ  ОСНОВЫ  НАНОСТРУКТУРНОЙ  МИНЕРАЛОГИИ  В  ПОЛУЧЕНИИ  СОВРЕМЕННЫХ  МАТЕРИАЛОВ

В статье особое внимание уделено структурной классификации наноматериалов и анализу проблем, связанных с созданием нанокомпозитных материалов. Кристаллическая решетка и микроструктура твердого тела определяются не только поведением электрических зарядов, но и другими видами взаимодействий, свойственными пространственно-замкнутым динамическим структурам. Это обменные процессы, так или иначе связанные с магнитными свойствами, и механические, действующие как сами по себе, так и в силу теплового воздействия, колебательные моды. Помимо электронной, существует обменная (магнонная) и упругая (фононная) интерференции, а также их совокупности. Теоретические положения использованы в разработке перспективных наноматериалов для новой техники. На примере оксидных систем показаны возможности модификации и армирования с целью создания уникальных свойств наноматериалов.

Ключевые слова: наноструктуры; наноэффект; синергетика; типы когерентных структур; ситаллы; оксиды, армированные минеральными нановолокнами.

Библиографический список

  1. Наноминералогия. Ультра- и микродисперсное состояние минерального вещества / отв. ред.: акад. Н.П. Юшкин, А.М. Асхабов, В.И. Ракин. – СПб. : Наука, 2005. – 581 с.
  2. Минералогическая интервенция в микро- и наномир // Матер. Междунар. минер. семинара. – Сыктывкар. – 9–11 июня 2009. – 548 с.
  3. Мананков, А.В. Современное материаловедение и нанотоксикология / А.В. Мананков // Новые технологии и применения биокерамики в восстановительной медицине. – Томск, 2010. – С. 107–117.
  4. Lewitt, S.R. High Strength Graphite Fibre –LAS / S.R. Lewitt // J. Mater. Sci.– 1973. –V. 8. – P. 793–806.
  5. Локтюшин, А.А. Пространственно-замкнутые динамические структуры / А.А. Локтюшин, А.В. Мананков. – Томск : Изд-во ТГУ, 1966. – 123 с.
  6. Мананков, А.В. Основные направления развития геодинамики / А.В. Мананков, А.А. Локтюшин // Проблемы геодинамики и минерагении Южной Сибири. – Томск : ТГУ, 2000. – С. 5–14.
  7. Керамические стоматологические материалы из минерального сырья Сибирского региона / А.В. Мананков, С.И. Старосветский, М.А. Звигинцев [и др.] // Основные проблемы охраны геологической среды. – Томск : Изд-во ТГУ, 1995. – С. 175–178.
  8. Резорбируемая биологически активная керамика / А.В. Мананков, В.М. Яковлев, С.И. Старосветский [и др.] // Минералогия и жизнь: биоминеральные взаимодействия. Матер. 2-го Междунар. симпозиума. – Сыктывкар, 1996. – С. 137–139.
  9. Старосветский, С.И. Взаимосвязь различных материалов с керамическим покрытием / С.И. Старосветский, М.А. Звигинцев, А.В. Мананков // Сверхэластичные медицинские материалы и имплантаты с памятью формы в медицине. Материалы Международной конференции. – Томск, 1998. – С. 397.
  10. Буякова, С.П. Свойства, структура, фазовый состав и закономерности формирования пористых наносистем на основе ZrO2 : автореф. дис. … докт. техн. наук ; ИФПиМ СО РАН, ТГУ. – Томск, 2008. –31 с.
  11. Пат. 2108069. Способ получения материала для костного имплантата / А.В. Мананков, С.И. Старосветский, М.А. Звигинцев, В.М. Яковлев. – Приоритет 09.04.1996.
  12. Пат. 2109493. Зубной имплантат / С.И. Старосветский, М.А. Звигинцев, А.В. Мананков [и др.]. – Приоритет 09.08.1996.
  13. Pat. US № 4397961. A glass composition adapted to bonding graphite fiber / Snitzer, al et. – 09.08.1983.
  14. Pat. US № 4314852. Silicon carbide fiber reinforced glass composites / John J. Brennan al et. – 09.02.1982.
  15. Pat. US № 4324843. Continuous length silicon carbide fiber reinforced ceramic composites / John J. Brennan al et. – 13.04.1982.
  16. Pat. US № 4428763. Transfer molding method of producing fiber reinforced glass matrix composite articles / Layden. – 31.01.1984.
  17. Katz, A.P. Structural Ceramics Program at AFWAL Materials Lab. / A.P. Katz, R.J. Kerans // Amer. Ceram. Soc. Bull. – 1988. – V. 68. – № 2. – P. 1360–1366.
  18. Prewo, K.M. Fiber-Reinforced Ceramics New Opportunities for Composite Materials / K.M. Prewo // Amer. Ceram. Soc. Bull. – 1989. – V. 68. – № 2. – P. 395–400.
  19. Саркисов, П.Д. Стекла и ситаллы, армированные поликристаллическими волокнами / П.Д. Саркисов, В.В. Будов // Стекло и керамика. – 1993. – № 9–10. – С. 16–19.
  20. Черепанов, А.М. Высокоогнеупорные материалы и изделия из окислов / А.М. Черепанов, С.Г. Тресвятский. – М. : Металлургия, 1964. – С. 253–299.
  21. Бережной, А.С. Многокомпонентные системы окислов / А.С. Бережной. – Киев : НД, 1970. – 456 с.
  22. Новая керамика / под общ. ред. акад. П.П. Будникова. – М. : Стройиздат, 1969. – 312 с.
  23. Горлов, Ю.П. Огнеупорные и теплоизоляционные материалы / Ю.П. Горлов, Н.Ф. Еремин, Б.У. Седунов. – М. : Стройиздат, 1976. – 192 с.
  24. Высокопрочная керамика из тетрагонального диоксида циркония / С.Ю. Плинер, Д.С. Рутман, А.А. Дабижа [и др.] // Огнеупоры. – 1986. – № 9. – С. 19–20.
  25. Лукин, Е.С. Прочная керамика на основе оксида алюминия и диоксида циркония / Е.С. Лукин, Н.А. Попова, Н.И. Здвижкова // Стекло и керамика. – 1993. – № 9–10. – С. 25–29.
  26. Скрипняк, В.А. Влияние структурной неоднородности керамики на откольную прочность и сопротивление высокоскоростной деформации / В.А. Скрипняк, Е.Г. Скрипняк, Т.В. Жукова // Химическая физика. – 2001. – Т. 20. – № 8. – С. 98–102.
  27. Псахье, С.Г. О нелинейном механизме переноса энергии фронтом возмущения при локальном высокоэнергетическом нагружении / С.Г. Псахье, К.П. Зольников, И.А. Костин // ПЖТФ. – 2002. – Т. 28. – Вып. 2. – С. 30–36.
  28. Псахье, С.Г. Молекулярно-динамическое исследование формирования наноструктур и их поведения в условиях внешнего воздействия / С.Г. Псахье, К.П. Зольников, И.С. Коноваленко //Синтез и свойства нанокристаллических и субструктурных материалов. – Томск : ТГУ. – С. 146–180.
  29. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник. Выпуск четвертый. Тройные окисные системы / В.П. Барзаковский, В.В.Лапин, А.И. Бойкова [и др.]. – Л. : Наука ЛО, 1974. – 514 с.
  30. Прикладная синергетика, фракталы и компьютерное моделирование структур / под ред. А.А. Оксогоева. – Томск : ТГУ, 2002. – 384 с.
  31. Синтез и свойства нанокристаллических и субструктурных материалов / под ред. А.Д. Коротаева. – Томск : ТГУ, 2007. – 368 с.
  32. Нанокристаллические интерметаллидные и нитридные структуры, формирующиеся при ионно-плазменном воздействии / отв. ред. Н.Н. Коваль. – Томск : Изд-во НТЛ, 2008. – 324 с.
  33. Вернадский, В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения / В.И. Вернадский. – М. : Наука, 1987. – 339 с.

______________________________ 

MANANKOV, ANATOLIY VASILJEVICH, Dr. of geolog.-mineral sc., prof.,

mav.39@mail.ru

Tomsk State University of Architecture and Building,

2 Solyanaya sq., Tomsk, 634003, Russia

PHYSICAL  AND  CHEMICAL  BASIS  OF  NANOSTRUCTURAL  MINERALOGY  AT  OBTAINING  THE  MODERN  MATERIALS

The article considers the structural classification of nanomaterials and the analysis of problems related to the creation of nanocomposite materials. The crystal lattice of solid body and microstructure are determined not only by the behavior of electric charges, but also by other types of interactions, inherent in the nature of space-closed dynamic structures. These are metabolic processes connected with the magnetic properties, and mechanical processes, acting as their own, and because of thermal effects, and the vibration modes. In addition to the electronic interference there is exchange (magnon) and elastic (phonon) ones, as well as their combination. The theoretical positions are used in the development of advanced nanomaterials for new equipment. In the case of oxide systems the possibility of modification and reinforcement are shown in order to create the unique properties of nanomaterials.

Keywords: nanostructures; nanoeffect; synergetic; types of coherent structures; glass-ceramic; oxides reinforced by mineral nanofibers.

Статья | (447 Кб)