МЕХАНОЭМИССИЯ И СВЯЗАННЫЕ ЯВЛЕНИЯ: ЭЛЕКТРОН-ДЫРОЧНЫЙ ФЕРРОМАГНЕТИЗМ В НЕМАГНИТНЫХ ДИЭЛЕКТРИКАХ И ГАЗОПЫЛЕВАЯ ПЛАЗМА. ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ
В.В. ЗЫРЯНОВ
Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН, Новосибирск, Россия vladinetta@academ.org
Ключевые слова: механоэмиссия, механохимия, ферромагнитный резонанс, ЭПР, заряженные аэрозоли, сепарация порошков, mechanoemission, mechanochemistry, ferromagnetic resonance, ESR, charged aerosols, separation of powders
Страницы: 245-256
Аннотация
Приведен обзор полученных в ИХТТМ СО РАН данных, связанных с механоэмиссией, и наиболее важных результатов из литературы. Последствия интенсивной электронной эмиссии зафиксированы в спектрах ферромагнитного и парамагнитного резонанса при комнатной температуре. Анизотропные шумоподобные спектры ферромагнитного резонанса с отношением интенсивностей сигнала к шуму порядка 101-105 наблюдались после единичных актов ударного механического нагружения в ряду немагнитных диэлектриков, включая NaF, KBr, NH4I, TiO2, Al(OH)3 и др. Ферромагнетизм связан с образованием метастабильных электрон-дырочных состояний, возникающих в результате разделения заряда в плоскостях скольжения при механическом нагружении порошков. Освещена связь между явлениями интенсивной механоэмиссии электронов и образованием динамического состояния - плотных аэрозолей из заряженных частиц (газопылевой плазмы). Описаны особенности нового класса экологически чистой техники с общим названием “Электромассклассификатор” (ЭМК) на основе явления генерации и релаксации газопылевой плазмы. Приведены результаты модельных экспериментов на ЭМК, показывающие сложность происходящих процессов, но позволяющие в определенной степени прогнозировать тенденции, осуществлять масштабирование и оптимизацию техники. Перечислены наиболее перспективные области практических приложений ЭМК, включая сепарацию порошков диэлектриков, полупроводников и металлов в широком диапазоне размеров частиц ~10-1-102 мкм. В комбинации с планетарными мельницами ЭМК используется для наноархитектурного дизайна композиционных материалов. Эффективное удаление пыли из тонкого природного и техногенного сырья обеспечивает возможность сухого селективного разделения.
DOI: 10.15372/KhUR2019130 |