Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

Senina Marina Olegovna Post-Graduate Student, D. I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia snnmarina@rambler.ru Lemeshev Dmitry Olegovich, PhD (Engineering), Associate Professor, D. I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia diolem@muctr.ru Pedchenko Maria Sergeevna Student, D. I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia pesenkatalor@gmail.com Popova Nelya Alexandrovna Senior Tutor, D. I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia Nik-bakuga@mail.ru Lukin Evgeny Stepanovich, Dr. Sc. (Engineering), Professor, D. I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia Russia lukin.1938@mail.ru DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.733-737 УДК 539.264 : 661.683 : 004.94 ПОСТРОЕНИЕ И АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛОСИЛИКАТНЫХ КОМПОЗИТОВ Н. С. Скорикова, А. Д. Фофанов, Д. С. Крупянский Петрозаводский государственный университет, г. Петрозаводск, Россия Аннотация Представлены результаты исследования металлосиликатных композитов методами рентгенографии, сканирующей электронной микроскопии и компьютерного моделирования. Установлено, что на микронном и субнанометровом уровне в исследуемых образцах присутствуют неоднородности в распределении ионов Na и металлов-модификаторов. Рассмотрены два пути описания структурно-неоднородного состояния композитов: в рамках модели хаотически разориентированных кристаллитов различной природы и путем моделирования методом молекулярной динамики в ионном приближении. Ключевые слова: жидкое стекло, рентгеноструктурный анализ, ближний порядок, моделирование атомной структуры. DESIGN AND ANALYSIS OF METAL-SILICATE COMPOSITES STRUCTURE MODELS N. S. Skorikova, A. D. Fofanov, D. S. Krupyanskiy Petrozavodsk State University, Petrozavodsk, Russia Abstract The paper presents the results of the investigation of metallosilicate composites by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and computer simulation. It was found that inhomogeneities in the distribution of Na ions and modifier metals in the samples under study are present at the micron and subnanometric levels. Two ways of describing the composites structure-inhomogeneous state are considered: within the framework of a model of randomly disoriented ultrasmall crystallites having various composition and structure, and by molecular dynamics simulation in the ionic approximation. Keywords: liquid glass, XRD, short-range order, atomic structure modeling. Актуальной задачей современного материаловедения является разработка, синтез и получение в максимально короткие сроки исходных данных для промышленного производства важнейших химических продуктов и материалов с улучшенными потребительскими свойствами. При этом все большее внимание исследователей привлекают к себе композиты на основе жидкого стекла (ЖС). Высокий интерес обусловлен тем, что указанные материалы обладают широким спектром ценных свойств, экологической чистотой производства и применения, негорючестью и нетоксичностью, а также во многих случаях дешевизной и доступностью исходного сырья [ 1 , 2]. Свойства зависят от структурной организации, которая должна быть известна для прогнозирования поведения композитов в различных условиях, и самым экономичным способом получения информации об атомном строении является компьютерное моделирование. В случае кристаллов, обладающих трансляционной симметрией, структура однозначно определяется элементарной ячейкой. Однако материалы на 733