Высокотвердый углеродный материал и способ его получения



Высокотвердый углеродный материал и способ его получения
Высокотвердый углеродный материал и способ его получения
Высокотвердый углеродный материал и способ его получения
Высокотвердый углеродный материал и способ его получения
Высокотвердый углеродный материал и способ его получения

 


Владельцы патента RU 2543891:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов" (ФГБНУ ТИСНУМ) (RU)

Изобретение предназначено для аэрокосмической отрасли, оборонной промышленности и обработки твёрдых и сверхтвёрдых материалов. На молекулярный фуллерен С60 или фуллеренсодержащую сажу с добавкой серосодержащего соединения воздействуют давлением от 0,2 до 12 ГПа и температурой от 0 до 2000 oС. В качестве серосодержащего соединения используют сероуглерод, соединение из группы меркаптанов или продукт взаимодействия соединения из группы меркаптанов с элементарной серой. Структура полученного высокотвердого углеродного материала образована связанными между собой ковалентными связями слоями двумерно-поляризованных вдоль оси вращения второго порядка молекул фуллерена. Твёрдость полученного материала более 10 ГПа. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 6 пр.

 

Изобретение относится к способу получения твердых, сверхтвердых и ультратвердых конструкционных углеродных материалов, используемых в аэрокосмической отрасли, оборонной промышленности, а также при обработке твердых и сверхтвердых материалов.

В настоящее время описана аллотропная форма углерода - фуллерен, который используют, например, в качестве исходного продукта при получении алмазов (“The fullerens”, edited by H.W. Kroto, J.E. Fischer, D.E. Cox, Pergamon Press, Oxford, NewYork, Seoul, Tokyo, 1993).

Фуллерен представляет собой молекулу, в которой атомы углерода (60-240 и более) связаны между собой таким образом, что образуют полое тело, с формой, близкой к сферической. Так, например, молекула фуллерена С60 напоминает футбольный мяч, она образована 20 шестиугольниками и 12 пятиугольниками. Межатомные расстояния в молекуле фуллерена С60 остались практически столь же короткими и прочными, как в слое графита (т.е. в графене); диаметр молекулы составляет около 0,7 нм.

Известен сверхтвердый углеродный материал и способ его получения, при этом в качестве исходного углеродного материала используют аллотропную форму углерода - фуллерен С60 (патент РФ №2127225, 1996 г).

На фуллерен С60 воздействуют давлением 7.5-37 ГПа и температурой, выбранной в интервале 20-1830°C в аппаратах высокого давления: типа «тороид», типа наковален Бриджмена и др. При воздействии на исходный фуллерен давления и температуры происходит полимеризация молекул или фрагментов молекул фуллерена. Компактные образцы материала имеют высокие механические и электрофизические свойства.

Ниже представлены документы, в которых описаны способы получения твердых, сверхтвердых и ультратвердых конструкционных углеродных материалов (высокотвердых углеродных материалов) из молекулярного фуллерена С60 и сами эти материалы.

(Патент РФ №2078033, 1997; патент РФ №2096321, 1997; патент РФ №2108288,1995; US 6245312, 2001; V.D. Blank, V.N. Denisov, A.N. Ivlev, B.N. Mavrin, N.R. Serebryanaya, G.A. Dubitsky, S.A. Sulynov, M.Yu. Popov, N. Lvova, S.G. Buga and G.N. Kremkova. Carbon, V. 36, р. 1263-1267 (1998); Structures and physical properties of superhard and ultrahard 3D polymerized fullerites created from solid С60 by high pressure high temperature treatment. V.D. Blank, S.G. Buga, N.R. Serebryanaya, G.A. Dubitsky, B. Mavrin, M.Yu. Popov, R.H. Bagramov, V.M. Prokhorov, S.A. Sulynov, B.A. Kulnitskiy and Ye.V. Tatyanin. Carbon, V. 36, р. 665-670 (1998))

В основном способы получения указанных материалов заключаются в следующем.

Исходный молекулярный С60 подвергают воздействию давления и температуры. Ультратвердый (превышающий по твердости алмаз) фуллерит получают в условиях сдвига под давлением 18 ГПа при комнатной температуре (в сдвиговой камере с алмазными наковальнями (СКАН)) или под давлением 12,5-13 ГПа при нагреве 600-2000°C (в твердосплавной камере типа тороид); сверхтвердый (с твердостью между кубическим BN и алмазом (в среднем 150 ГПа для алмаза IIа)) фуллерит получают иод давлением 9 ГПа при нагреве 500-900°C и твердые (с твердостью между 10 ГПа и кубическим BN (50 ГПа)) разупорядоченные фазы получают под давлением 7-8 ГПа при нагреве 600-1600°C (в твердосплавной камере типа тороид). В результате получают высокотвердые (с твердостью выше 10 ГПа) материалы.

Исследования полученных материалов ведут следующим образом.

Ультратвердый фуллерит исследуют методом комбинационного рассеяния света (КРС). Спектр КРС ультратвердого фуллерита характеризуется широкими линиями. Кроме широкой линии в области 1550 см-1 (тангенциальные моды С60), в спектрах КРС ультратвердого фуллерита имеется широкая линия в области 500 см-1, что принципиально отличает его от ta-C, а-С и графита.

Действительно, полоса 1550 см-1 находится в области частот, характерных для упомянутых состояний углерода, которые различаются соотношением sp2 и sp3 связей. В графите присутствуют только sp2 связи, образующие гексагоны, и соответствующие линии КРС графита 1355 см-1 1580 см-1 отсутствуют в спектрах ультратвердого фуллерита. Алмазоподобные ta-C и а-С содержат оба типа связи, при этом наличие sp3 связей является причиной смещения полосы 1580 см-1 в область частот ниже 1575 см-1.

Поэтому для более определенных выводов о возможной структуре ультратвердого фуллерита существенным является рассмотрение всей области спектра.

Отличительной особенностью спектров КРС ультратвердого фуллерита от спектров других известных углеродных материалов, содержащих sp2 и sp3 связи, является наличие широкой полосы 500 см-1, которая отсутствует в разнообразных углеродных материалах, имеющих в высокочастотной части спектра полосу около 1550 см-1. Полоса 500 см-1 образовалась в результате уширения и перекрытия частот С60 на 268, 350, 443, 530, 600, 700 и 760 см-1.

Твердость ультратвердого фуллерита превышает твердость алмаза.

Сверхтвердый фуллерит также характеризуют методом комбинационного рассеяния света (КРС). КРС линии исходного С60 присутствуют в спектрах сверхтвердого фуллерита. Тем не менее, эти линии уширены и смещены в область высоких частот для симметричных колебательных мод Ag (490→530 см-1) и для Hg моды (431→443 см-1), а для тангенциальных мод смещены в область низких частот (1468→1450 см-1 и 1574→1560 см-1).

Уширение линий, их смещение и перераспределение интенсивностей обусловлено полимеризацией молекул С60 под давлением. Спектр сверхтвердого фуллерита отличается от спектров исходного С60 появлением особенностей около 350 и 600 см-1 и плечом на 1300 см-1, что свидетельствует о нарушении правил отбора исходного фуллерита, поскольку в области этих частот есть линии в фононной плотности состояний С60.

Твердость сверхтвердого фуллерита находится в пределах от кубического BN до алмаза.

Разупорядоченные фазы (которые получают под давлением 7-8 ГПа при нагреве 600-1600°С) характеризуют методом рентгеновской дифракции. На дифрактограммах видны широкие диффузные максимумы, однако форма пиков отличается от Гауссиана, что указывает на набор межслоевых расстояний. Положение наиболее интенсивного пика находится в пределах 3,31-3,38 А.

Твердость разупорядоченных фаз находится в пределах 10-40 ГПа.

Известно, что высокие механические свойства материалов, получаемых из фуллерена, обусловлены образованием химических связей между молекулами фуллерена во всех направлениях (т.н. трехмерная или 3D полимеризация). При этом химические связи, расположенные вдоль цепочек С60 (1D полимеризация) и вдоль плоскостей (2D полимеризация), образуются при меньших давлениях, чем 3D полимеризация. Поэтому 3D полимеризация С60 чаще всего идет как процесс образования химических связей между слоями 2D полимеризованного С60.

В настоящее время получить высокотвердый материал с хорошими механическими свойствами возможно только в аппаратах высокого давления (при 7,5-15 ГПа), где в процессе синтеза обеспечивается прочность (обусловленная образованием химических связей) соединения между молекулами фуллерена. Слишком высокое давление получения этих материалов является препятствием для их промышленного производства. Давление синтеза могло бы быть уменьшено за счет использования катализатора, однако на сегодняшний день такого катализатора не известно. Для сравнения, промышленный каталитический синтез алмаза осуществляется под давлением около 5 ГПа.

Кроме того, известные в настоящее время аппараты высокого давления (при 7.5-37 ГПа) имеют небольшие объемы, поэтому ограничивают размеры изделия, которое можно изготовить из материала, полученного в таких аппаратах.

Наиболее близким к предложенному способу и материалу можно считать углеродный материал, состоящий из объемно-полимеризованных молекул С60, образующих тетраэдр, и способ его получения (US 6245312 2001; WO 98/16465; RU 2127225). Данный способ получения материала обладает всеми вышеописанными недостатками.

Таким образом, технический результат настоящего изобретения состоит в осуществлении возможности получения высокотвердых (твердых, сверхтвердых и ультратвердых) конструкционных углеродных материалов промышленным способом.

Технической задачей изобретения является создание способа получения высокотвердых (твердых, сверхтвердых и ультратвердых) конструкционных углеродных материалов путем инициирования образования 3D химических связей между молекулами углеродсодержащего материала и получение высокотвердого углеродного материала на основе этого способа.

Для решения этой задачи предложен способ получения высокотвердого углеродного материала, включающий воздействие на молекулярный фуллерен С60 или фуллеренсодержащую сажу давлением и температурой, при этом к молекулярному фуллерену С60 или фуллеренсодержащей саже добавляют серосодержащее соединение, а воздействие ведут при давлении от 0,2 до 12 ГПа и температуре от 0 до 2000°С.

Как показали исследования авторов, оказалось возможным подобрать вещества, которые являются инициаторами образования химических связей между молекулами углеродсодержащего материала при достаточно низких давлениях и температуре (т.е. являются катализаторами реакции полимеризации). Кроме инициализации реакции 3D полимеризации С60 (т.е. трехмерной, когда ковалентные связи, соединяющие молекулы С60, образуются во всех направлениях) такое вещество должно быть равномерно распределено по объему исходного материала. Если такой инициализатор (катализатор) будет равномерно распределен по всему объему фуллерена, то можно ожидать более равномерное протекание процесса формирования материала (сопровождаемое образованием химических связей).

Согласно исследованиям авторов это может быть серосодержащее соединение, выбранное из группы: сероуглерод или соединение из группы меркаптанов, в частности изоамилмеркаптан, или продукт взаимодействия соединения из группы меркаптанов с элементарной серой.

Оказалось, что среди такой группы, сероуглерод CS2 наиболее полно удовлетворяет указанным требованиям. Действительно, он в условиях спекания материала разлагается с выделением элементарной серы (Tonkov EY, High Pressure Phase Transformations Handbook Vol. 1. Amsterdam: OPA; 1992). Благодаря высокому сродству с углеродом, атомы серы (после разложения CS2) будут образовывать с фуллереном ковалентные связи C-S и трансформировать молекулу фуллерена в радикал, который, в свою очередь, инициирует образование связей с окружающими молекулами или другими компонентами материала.

К тому же CS2 является хорошим растворителем молекулярного фуллерена С60 и, следовательно, легко проникает в молекулярный кристалл исходного С60. Таким образом, атомы серы могут быть равномерно распределены по пространству, занимаемому фуллереном. Поскольку такие центры инициализации равномерно распределены по объему, занимаемому фуллереном, то в итоге может быть получен изотропный продукт.

К защите предлагается также высокотвердый углеродный материал, полученный заявленным способом, характеризующийся тем, что его структура образована связанными между собой ковалентными связями слоями двумерно-поляризованных вдоль оси вращения второго порядка молекул фуллерена.

На приложенных фигурах представлено следующее:

На Фиг. 1 представлено распределение давления в образце С60 с добавлением CS2, нагруженного в алмазной камере. Диаметр наковален 600 мкм. В центральной области образца (с 270 до 380 мкм, считая от края наковальни), отмеченной стрелками на фигуре, виден фазовый переход по указанной аномалии на распределение давления.

На Фиг. 2 представлен спектр КРС, снятый из центральной области образца при давлении 8 ГПа, соответствующий КРС спектру ультратвердого фуллерита.

На Фиг. 3 представлен спектр КРС, снятый из периферийной части образца при давлении меньше 8 ГПа, соответствующий фазе фуллерита, не являющейся ультратвердой.

На Фиг. 4 представлена фотография наковальни с деформированной областью. При вращении наковален образец начинал проскальзывать по кулете одной из наковален, оставляя в центральной части образца, где образовался ультратвердый фуллерит, борозды на поверхности алмаза.

На Фиг. 5 представлено детальное изображение борозд, образованных за счет пластической деформации алмаза (изображение получено с помощью сканирующего электронного микроскопа).

Представленные ниже примеры иллюстрируют изобретение, не ограничивая его по существу.

Пример 1

Жидкий сероуглерод CS2 добавляют в молекулярный фуллерен С60 в количестве 0,1 мл CS2 на 1 г С60 (в порошок С60 вливают нужное количество CS2 при комнатной температуре на воздухе). Полученную смесь растирают в агатовой ступке до получения однородной консистенции и загружают в сдвиговую камеру с алмазными наковальнями (СКАН). В СКАН образец нагружается без передающей давление среды до давления в центре наковальни 10-12 ГПа. Давление измеряют методом пьезоспектроскопии по сдвигу КРС частоты напряженной алмазной наковальни. Контролируемая пластическая деформация прикладывается к нагруженному образцу за счет вращения одной из наковален вокруг оси приложения нагрузки. В случае фазового перехода первого рода, на кривых радиального распределения давления в образце (нагруженному в СКАН) появляются ступенчатые аномалии за счет скачка упругих модулей и объема, обусловленные фазовым переходом. Поскольку эти аномалии связаны с границами между разными фазами, появляется возможность по кривым радиального распределения давления в образце определить давление фазового перехода первого рода. Дополнительно проводят структурные исследования методом комбинационного рассеяния света (КРС).

На Фиг. 1 представлено распределение давления в образце С60 с добавлением CS2, нагруженного в алмазной камере. Диаметр наковален 600 мкм. В центральной области образца (с 270 до 380 мкм, считая от края наковальни), отмеченной стрелками на фигуре, виден фазовый переход по указанной аномалии на распределении давления, при этом давление в центральной части образца, где прошел фазовый переход, составляет 8-10 ГПа.

На Фиг. 2 представлен спектр КРС, снятый из центральной области образца при давлении 8 ГПа, соответствующий КРС спектру ультратвердого фуллерита.

За пределами указанной области по спектрам КРС (Фиг. 3) наблюдается другая фаза фуллерита, не являющаяся ультратвердой.

При вращении наковален образец начинал проскальзывать по кулете одной из наковален, оставляя в центральной части образца, где образовался ультратвердый фуллерит, борозды на поверхности алмаза (Фиг. 4 и 5). Борозды образованы за счет пластической деформации алмаза. На Фиг. 4 представлена фотография наковальни с деформированной областью. На Фиг. 5 представлено детальное изображение борозд (изображение получено с помощью сканирующего электронного микроскопа).

Пропахивание алмаза образцом ультратвердого фуллерита возможно только в случае, когда твердость ультратвердого фуллерита превышает твердость алмаза. Этот эксперимент является прямым доказательством превышения твердости полученного ультратвердого фуллерита над алмазом.

Таким образом, полученный материал можно охарактеризовать по спектрам КРС и твердости как ультратвердый фуллерит. Исследования, проведенные с помощью просвечивающего электронного микроскопа, показали, что структура полученного материала образована связанными между собой ковалентными связями слоями двумерно-поляризованных вдоль оси вращения второго порядка молекул фуллерена.

Наличие сероуглерода CS2 в молекулярном фуллерене С60 в количестве 0,1 мл CS2 на 1 г С60 позволяет получить ультратвердый фуллерит при комнатной температуре и давлении до 8-10 ГПа. При этом сероуглерод CS2 является катализатором формирования ковалентных связей между молекулами С60, а твердость полученного образца превышает твердость алмаза, как и в случае ультратвердого фуллерита, полученного без добавления сероуглерода.

Пример 2.

Сероуглерод CS2 добавляют в молекулярный фуллерен С60 в количестве 0,1 мл CS2 на 1 г С60, полученную смесь растирают в агатовой ступке до получения однородной консистенции, и используют для изготовления серии образцов. Для этого указанную смесь загружают в камеру высокого давления типа тороид, нагружают до давления 3 ГПа и нагревают до фиксированной температуры, выбранной из диапазона 600-1600°C с фиксированным временем выдержки, выбранным из диапазона 0,1-180 с, при указанной температуре. Были получены образцы при температурах 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500 и 1600°С со временем выдержки 0,1, 1, 10, 30, 60, 120 и 180 с. После разгрузки полученную серию образцов исследуют с помощью рентгеновской дифракции, спектроскопии КРС, просвечивающего электронного микроскопа и определяют их твердость.

Структурные исследования показали, что структура полученного материала образована связанными между собой ковалентными связями слоями двумерно-поляризованных вдоль оси вращения второго порядка молекул фуллерена.

Твердость полученного материала составляет 10-70 ГПа.

Пример 3.

Сероуглерод CS2 добавляют в молекулярный фуллерен С60 в количестве 0,1 мл CS2 на 1 г С60. Полученную смесь растирают в агатовой ступке до получения однородной консистенции, и используют для изготовления серии образцов. Для этого указанную смесь загружают в камеру высокого давления типа поршень-цилиндр, нагружают до фиксированного давления 0,2 или 0,5 ГПа и нагревают до температуры 1000°C со временем выдержки 30 с. После разгрузки образец исследуют с помощью рентгеновской дифракции спектроскопии КРС, просвечивающего электронного микроскопа, а кроме того исследуют его твердость.

Структурные исследования показали, что структура полученного материала образована связанными между собой ковалентными связями слоями двумерно-поляризованных вдоль оси вращения второго порядка молекул фуллерена.

Твердость полученного (при давлении 0,5 ГПа) материала составляет 10 ГПа. Образец, полученный при давлении 0,2 ГПа, распался на фрагменты.

Пример 4.

Сероуглерод CS2 добавляют в молекулярный фуллерен С60 в количестве 0,1 мл CS2 на 1 г С60. Полученную смесь растирают в агатовой ступке до получения однородной консистенции и используют для изготовления серии образцов. Для этого указанную смесь загружают в камеру высокого давления типа тороид, нагружают до давления от 2 до 4 ГПа и нагревают до фиксированной температуры, выбранной из диапазона 800-1000°С с фиксированным временем выдержки, выбранным из диапазона 10-180 с, при указанной температуре. После разгрузки полученная серия образцов исследовалась с помощью просвечивающего электронного микроскопа и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФС).

Без использования CS2 обработка С60 в этих условиях приводит к образованию тетрагональных 2D структур. Полимеризация осуществляется вдоль <110> кубического кристалла фуллерена, при этом молекулы С60 ориентируются по отношению друг к другу вдоль оси второго порядка. При этом образуются ковалентные sp3 - связи длиной ~0,15-0,16 нм. Однако между этими слоями, по-прежнему, остается Ван-Дер-Ваальсовская связь, и дальнейшее повышение давления и температуры не приводит к образованию 3D полимеризованных структур, т.к. начинается деструкция С60. При введении в процесс катализатора CS2, который содержит линейные молекулы S=C=S, эти молекулы разлагаются при термобарической обработке при температуре Т=450-500°C, что приводит к образованию ковалентных связей между 2D слоями С6.

Поскольку длина связи (C-S) практически совпадает с длиной ковалентной связи С-С и составляет 1=0,15 нм, то это приводит к формированию 3D полимеризованной структуры с простой “кубической” решеткой. Это подтверждается данными электронной микроскопии, где дифракционные картины характерны для «кубической» симметрии с характерными размерами ячейки а=0.8,0±0,03 нм или а=1.6±0.1 нм. Такая постоянная решетки соответствует длине связи 3D полимеризованного С60 с размером 0.667 нм (диаметр молекулы С60)+0.153 нм (длина межатомной связи)=0.82 нм.

Анализ состояний химических связей с помощью РФС спектроскопии таким образцов показал, что соотношение между sp2 и sp3 связями составляет ~10%±2%, что также соответствует 3D полимеризации вдоль оси второго порядка. Наличие sp3-состояний также подтверждено с помощью EELS. В случает идеально полимеризованной кубической структуры количество sp3 составляет 13,3%, что вполне удовлетворительно совпадает с экспериментом.

Таким образом, структура полученного материала образована связанными между собой ковалентными связями слоями двумерно-поляризованных вдоль оси вращения второго порядка молекул фуллерена.

Пример 5.

Изоамилмеркаптан C5H11SH добавляют в молекулярный фуллерен С60 в количестве 0,1 мл C5H11SH на 1 г С60. Полученную смесь растирают в агатовой ступке до получения однородной консистенции и используют для изготовления серии образцов. Для этого указанную смесь загружают в камеру высокого давления типа тороид, нагружают до давления 3 ГПа и нагревают до фиксированной температуры, выбранной из диапазона 600-1600°С с фиксированным временем выдержки, выбранным из диапазона 0,1-180 с, при указанной температуре. Были получены образцы при температурах 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500 и 1600°С со временем выдержки 0,1, 1, 10, 30, 60, 120 и 180 с. После разгрузки полученная серия образцов исследовалась с помощью рентгеновской дифракции, спектроскопии КРС, просвечивающего электронного микроскопа и исследовалась их твердость.

Структурные исследования показали, что структура полученного материала образована связанными между собой ковалентными связями слоями двумерно-поляризованных вдоль оси вращения второго порядка молекул фуллерена.

Твердость полученного материала составляет 10-70 ГПа.

Пример 6.

Сероуглерод CS2 добавляют в фуллеренсодержащую сажу в количестве 0,1 мл CS2 на 1 г фуллеренсодержащей сажи. Полученную смесь растирают в агатовой ступке до получения однородной консистенции, и используют для изготовления серии образцов. Для этого указанную смесь загружают в камеру высокого давления типа тороид, нагружают до давления 3 ГПа и нагревают до фиксированной температуры, выбранной из диапазона 600-1600°С с фиксированным временем выдержки, выбранным из диапазона 0,1-180 с, при указанной температуре. Были получены образцы при температурах 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500 и 1600°С со временем выдержки 0,1, 1, 10, 30, 60, 120 и 180 с. После разгрузки полученная серия образцов исследовалась с помощью рентгеновской дифракции, спектроскопии КРС, просвечивающего электронного микроскопа и исследовалась их твердость.

Структурные исследования показали, что полученный материал является частично аморфным, однако в нем присутствуют кластеры, образованные связанными между собой ковалентными связями слоями двумерно-поляризованных вдоль оси вращения второго порядка молекул фуллерена.

Твердость полученного материала составляет 10-20 ГПа.

1. Способ получения высокотвердого углеродного материала, включающий воздействие на молекулярный фуллерен С60 или фуллеренсодержащую сажу давлением и температурой, отличающийся тем, что к молекулярному фуллерену С60 или фуллеренсодержащей саже добавляют серосодержащее соединение, а воздействие ведут при давлении от 0,2 до 12 ГПа и температуре от 0 до 2000°С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве серосодержащего соединения используют сероуглерод.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве серосодержащего соединения используют соединение из группы меркаптанов или продукт взаимодействия соединения из группы меркаптанов с элементарной серой.

4. Высокотвердый углеродный материал, полученный способом по п. 1, характеризующийся тем, что его структура образована связанными между собой ковалентными связями слоями двумерно-поляризованных вдоль оси вращения второго порядка молекул фуллерена.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в химии и медицине. Синтетический радиоактивный наноалмаз состоит из частиц со средним диаметром не более 100 нм и содержит металлсодержащие радиоактивные примеси в количестве 0,04-1,24% мас., с мощностью дозы γ-излучения менее 180 мкЗв/ч, мощностью дозы γ+β-излучения менее 720 мкЗв/ч.

Изобретение относится к области фармации и медицины и касается конъюгата наноалмаза с пирофосфатазой для доставки пирофосфатазы в организм и способа его получения.

Изобретение относится к технологии производства окрашенных алмазных материалов, которые могут найти применение в качестве драгоценных камней или режущих инструментов.
Изобретение может использоваться для получения биологических радиоактивных меток. Способ получения меченных тритием наноалмазов методом термической активации трития включает приготовление водной суспензии наноалмазов со средним размером частиц не более 125 нм и содержанием дисперсной фазы от 0,15 до 0,6 мг, равномерное нанесение полученной суспензии на стенки сосуда, содержащего установленную с возможностью подключения электрического тока вольфрамовую нить для активации трития, с последующей лиофилизацией и удалением воздуха.

Изобретение относится к области фармакологии, биофармации и фармацевтики и касается способа определения биологической неэквивалентности образцов наноалмазов путем сравнительного определения влияния образцов наноалмаза на мембранный потенциал митохондрий животных.

Изобретения могут быть использованы в химической и ювелирной промышленности. Алмазный материал, легированный азотом, полученный по технологии CVD, или представляющий собой монокристалл или драгоценный камень, проявляет различие абсорбционных характеристик после воздействия излучения с энергией по меньшей мере 5,5 эВ, в частности УФ-излучения, и термической обработки при температуре 798 К.
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения технических или ювелирных изделий. Ионы углерода с разноименными зарядами взаимодействуют между собой в течение 20-30 часов при температуре 850-950 °C в высокочастотном электрополе в диапазоне частот 40-80 кГц в присутствии железа в качестве катализатора.
Изобретение может быть использовано при изготовлении инструментов для горнодобывающей, камнеобрабатывающей и металлообрабатывающей промышленности. Готовят исходную композицию, состоящую из следующих компонентов, мас.%: фуллерены С-60 или С-70 - 30-50; теплопроводящий компонент - 10-60; связующая добавка - остальное.

Изобретение может быть использовано в области разработки материалов на основе алмаза для магнитометрии, квантовой оптики и биомедицины. Способ определения угла разориентированности кристаллитов алмаза в композите алмаза включает помещение композита алмаза в резонатор спектрометра электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), измерение спектров ЭПР азотно-вакансионного NV-дефекта в композите алмаза при разных ориентациях композита алмаза относительного внешнего магнитного поля, сравнение полученных зависимостей линий ЭПР с рассчитанными положениями линий ЭПР NV-дефекта в монокристалле алмаза в магнитном поле, определяемыми расчетным путем.
Изобретение относится к получению поликристаллического алмаза, который может быть использован при изготовлении водоструйных сопел, гравировальных резцов для глубокой печати, скрайберов, алмазных режущих инструментов, скрайбирующих роликов.

Изобретение относится к способу получения меченного технецием-99m наноколлоида для радионуклидной диагностики. Заявленный способ включает приготовление исходной суспензии наноколлоида в 0,1% растворе додецилбензол сульфата натрия и пропускание ее через фильтр с диаметром пор 100 нм, введение в нее элюата технеция-99m, затем введение 0,20-0,25 мг аскорбиновой кислоты, 2,5-4,0 мг желатина и 0,02-0,03 мг олова (II) хлорида дигидрата из расчета на 1 мл смеси.
Заявленное изобретение относится к способу функционализации поверхности магнитных частиц. Согласно заявленному способу к полимеру в фосфатном буфере добавляют магнитные наночастицы и глутаровый альдегид в условиях переменного магнитного поля, затем пептизированные и активированные частицы трижды отмывают фосфатным буферным раствором, осаждая их под действием постоянного магнита, смешивают активированные частицы с раствором анти-аналита для конъюгирования в условиях переменного магнитного поля, после чего трижды отмывают конъюгат осаждением-ресуспендированием в фосфатном буферном растворе, чередуя действие постоянного и переменного магнитных полей.

Изобретение относится к металлургии сплавов на основе кобальта, предназначенных для получения износостойких покрытий с высокой микротвердостью, полученных методами гетерофазного переноса.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает уборку предшествующей культуры, внесение фосфорных удобрений, лущение стерни, внесение органических удобрений.

Сухие клеи // 2543188
Сухой клей, включающий микроструктурную и наноструктурную поверхность и эластичную поверхность, имеющую твердость по Шору А около 60 или менее. При этом микроструктурная и наноструктурная поверхность и эластичная поверхность способны образовывать сухое клеевое сцепление при контакте друг с другом посредством обратимого механического зацепления эластичной поверхности в микропорах и нанопорах.

Изобретение может быть использовано в химии и медицине. Синтетический радиоактивный наноалмаз состоит из частиц со средним диаметром не более 100 нм и содержит металлсодержащие радиоактивные примеси в количестве 0,04-1,24% мас., с мощностью дозы γ-излучения менее 180 мкЗв/ч, мощностью дозы γ+β-излучения менее 720 мкЗв/ч.
Изобретение относится к твердым ракетным топливам. Топливо содержит метилполивинилтетразол, смесь микродисперсного порошка алюминия марки АСД-6 и нанодисперсного порошка алюминия марки ALEX, отвердитель, пластификатор и энергетическую добавку.

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике, и может быть использовано для неинвазивной лазерной нанодиагностики онкологических заболеваний. Для этого проводят исследование биологической жидкости пациента методом лазерной корреляционной спектроскопии, определяют диагностический показатель и диагностируют заболевание по значению диагностического показателя.

Изобретение относится к области фармации и медицины и касается конъюгата наноалмаза с пирофосфатазой для доставки пирофосфатазы в организм и способа его получения.
Изобретение относится к конструкционным материалам. Технический результат изобретения заключается в повышении безусадочности, жаропрочности и жаростойкости, в сохранении механической прочности в интервале температур 25-1400°С, повышении долговечности и фазовой стабильности при любом использовании материала в указанном диапазоне температур.
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления неавтоклавного композиционного ячеистого бетона естественного твердения.
Наверх