| Результаты этапа: Исследованы методы получения полимеров – предшественников алмазной фазы ряда поли(гидрокарбинов) путем конденсаций и соконденсаций тригалоидметанов с: комплексами M+[Ar]- (M = щелочной металл; Ar = конденсированный арен) (1); ультрадисперсным Mg Рийке (2); сплавом NaK с использованием ультразвука (3), комплексами РЗМ состава MI2 (M = Nd, Dy) (4) Показано, что взаимодействие с (1) приводит к полимерам состава [(CH)n.Ar]m, (I), реакция с (2) и (3) в присутствии RBr приводит к [(CH)n.R]m (R = Alk (II). В результате реакции (4) получен поли(гидрокарбин) (CH)n (III). Соединения I – III хорошо растворимы в органических растворителях и проявляют физико-химические свойства характерные для типичных предшественников алмазной фазы.
Изучены особенности применения полимеров I – III для получения углеродных композитов. Найдено, что в отсутствие катализаторов модификация пористой графитовой матрицы и улучшение механических характеристик происходит за счет образования графитового слоя. Введение катализаторов (комплексы Cu) сопровождается образованием композитных покрытий графит-алмаз. Композиты с наилучшими физико-механическими характеристиками получены для полимера III.
Подробно изучены термические превращения полученного по реакции (5) полимера III в реакциях различных типов. Показано, что направление распада пленок III зависит от типа подложки: на медной подложке образуется алмазная пленка, на подложке из молибдена – слой карбина. Термический распад объемных образцов III приводит при атмосферном давлении к фазе графита, а при высоких (3-7 ГПа) давлениях к смесям алмазной, N-алмазной и графитовой фаз.
Изучены особенности применения полимеров I, III для нуклеации и роста алмазных слоев в CVD - процессах в плазмохимических реакторах. Найдено, что при внешнем термолизе образцов плотность нуклеации для III находится в пределах 106-108/см2, а для I - не менее 108/см2, При одностадийном (внутреннем) термолизе для I плотность нуклеации может достигать величины >108/см2. Высокая эффективность использования I в нуклеации позволила получить высококачественные алмазные слои и композиты.
|
