К вопросу механизма образования детонационного наноалмаза

Abstract

Предложен новый механизм образования частиц наноалмаза при детонационном синтезе. Схема процесса следующая: распад молекул тринитротолуола (ТНТ) на радикалы СН₃•, радикалоподобный димер С₂• и молекул гексогена на С₂•; одновременное образование циклогексана из С₂• молекулы адамантана в ионизированной форме; взаимодействие алмазоподобного ядра (иона адамантана) с метильной и другими моноуглеродными радикалами; рост частицы ДНА аналогично CVD-процессу. Ионизированная молекула адамантана зарождается в диапазоне от середины зоны химпика до плоскости Чепмена– Жуге, алмазная частица увеличивается в начальной стадии изоэнтропийного (тейлоровского) расширения газообразных продуктов детонации, захватывающих твердые частицы углерода.

Запропоновано новий механізм утворення частинок наноалмазу при детонаційному синтезі. Схема процесу наступна: розпад молекул тринітротолуолу (ТНТ) на радикали СН₃•, радікалоподібний димер С₂• і молекул гексогену на С₂•; одночасне утворення циклогексану з С₂• молекули адамантану в іонізованій формі; взаємодія алмазоподібного ядра (іона адамантана) з метільною та іншими моновуглецевеми радикалами; зростання частинки ДНА аналогічно CVD-процесу. Іонізована молекула адамантана зароджується в діапазоні від середини зони хімпіка до площини Чепмена-Жуге, алмазна частинка збільшується в початковій стадії ізоентропійного (тейлорівського) розширення газоподібних продуктів детонації, захоплюючих тверді частинки вуглецю.

In the present work we have suggested a new mechanism of formation of nanodiamond particles during detonation synthesis. The process diagram is following: decay of trinitrotoluene (TNT) molecules to radicals СН₃•, radical-like dimer С₂•, and hexogen molecules – to С₂•; formation of cyclohexane from С₂• or right away ionized adamantane molecules; interaction of diamond-like core (adamantane ions) with methyl and other monocarbon radicals; growth of DND-particle like CVD-process. Origin of the ionized adamantane molecule occurs over the range a center of chemical peak zone to the Chapman-Jouguet plane, growth of a diamond particle goes on in a starting stage of isentropic (taylor) expansion of detonation gases, capturing solid carbon particles.