:: AZoNanotechnology Artikel
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Behandelte Themen
Einführung
Experiment
Ergebnisse und Diskussion
Tailoring Voids in Energetic Materials
Energetische Materialien Response to Tip Temperatur
Schlussfolgerungen
Einführung
Energetische Materialien sind Materialien, die dramatische Freisetzung der gespeicherten chemischen Energie als thermische und mechanische Energie aufweisen. Der wesentliche Unterschied zwischen einer energetischen Materialien und jegliches Material, das eine chemische Zersetzungsprozess erfährt, ist die Rate, mit der die Zersetzung eintritt. Die Abbaurate ist von einer Reihe von Faktoren, einschließlich der Partikeleigenschaften (chemische Zusammensetzung, Größe, Morphologie), das Ausmaß und die Dauer der Reaktion Reiz und Material der Entbindung bestimmt. Für Sprengstoff ist die Geschwindigkeit und Menge der freigesetzten Energie in der Regel ausreichend, um eine sich selbst erhaltende Schock als Detonation bekannt zu etablieren. Energetische Materialien haben oft Nanometerbereich Polykristallinität, Hohlräume und / oder Mängel, und es wird allgemein angenommen, dass nanoskalige Objekte und Phänomene in diesen Materialien eine wichtige Rolle spielen in ihrer makroskopischen Verhalten.
Ein Beispiel für Nanometer-Skala Phänomene in energetische Materialien ist 'hot spots', die Nano-bis Mikrometer-Skala Hohlräume innerhalb des energetischen Materialien, die eine wichtige Rolle spielen in energetischem Material zersetzen können. Wenn eine Einweihung Reiz ausgesetzt sind, wirken diese Hot Spots wie Zündung Websites, die in Temperatur, Größe und Druck, was zu einer Verpuffung oder Explosion wachsen. Die Bildung von Hohlräumen innerhalb einer energetischen Material ist nicht leicht zu kontrollieren während die Synthese von Materialien, hat aber dramatische Auswirkungen auf die Empfindlichkeit und Leistungsfähigkeit der energetischen Materialien. Die Hot-Spots sind nur eine von mehreren wichtigen nanoskaligen thermomechanischen Eigenschaften von energetischen Materialien, von denen keines die ausführlich durch das Fehlen von nanoskaligen thermische Sonden untersucht. Nanodectonics Techniken, könnte damit eine verbesserte Gestaltung von energetischen Materialien und liefern letztlich sicherer und leistungsfähiger Sprengstoff.
Diese Application Note beschreibt lokale thermische Zersetzung in einem energetischen Material mit einer erhitzten Spitze, und zeigt die Auswirkungen der Temperatur an der Spitze auf das energetische Material Antwort.
Beheizte Tip AFM (HT-AFM) bezieht sich auf alle AFM-Betrieb, wo ein beheizter Spitze anstelle einer normalen Spitze verwendet. Nahezu jede AFM-Modus (Tapping / contact / Force-Volume etc.) bietet Platz für einen beheizten Spitze, um neue Informationen verknüpft, um die thermischen Eigenschaften der Probe zu erhalten. HT-AFM umfasst die Familie von Techniken bekannt als Nano-TA thermische Sonde , erläutert.
Nano-TA thermischen Sonde ist eine lokale thermische Analyse-Technik, die hohe räumliche Auflösung Imaging-Funktionen der Rasterkraftmikroskopie kombiniert mit der Fähigkeit, das thermische Verhalten von Materialien mit einer räumlichen Auflösung von 100 nm oder besser messen. Die herkömmlichen AFM-Spitze wird durch eine spezielle ersetzt nano-TA thermische Sonde , die eine eingebettete Heizung hat und durch den speziell angelegten, kontrollierten Nano-TA thermischen Sonde Hard-und Software. Diese Nano-TA thermischen Sonde ermöglicht Oberfläche Visualisierung mit nanoskaliger Auflösung durch Standard-Bildgebung der AFM-Modi, die der Anwender auf die spezifischen Orten, an denen thermische Messungen gewünschte erlaubt. Der Benutzer kann direkt die Sonde lokal Anwendung von Wärme an der gewünschten Stelle, die Messung seiner thermomechanische Reaktion.