Інверсія структурних матриць металоксидних композитів

Abstract

Сучасним трендом хімічного матеріалознавства є створення так званих smart матеріалів з невичерпними галузями застосування. Та однією з непересічних проблем, що гальмують впровадження таких матеріалів, є їхня висока собівартість, необхідність залучення прецизійного обладнання та високих технологій, багатостадійність. Означені, та інші чинники, схожі за природою, значно стримують використання таких матеріалів, та, з іншого боку, сприяють розвитку новітніх технологій і одержанню нових знань. Одним із шляхів подолання принаймні частини з перелічених проблем є застосування smart матеріалів не в формі консолідованої субстанції, а покривів варійованої товщини, сформованих на поверхні металевих носіїв, що дозволяє досягти суттєвої економії коштовних металів, сплавів та їхніх сполук. Така методологія майже завжди виправдана, оскільки в переважній більшості випадків застосування функціональних матеріалів передбачає роботу лише їх поверхневого шару, тому захисні, діелектричні, каталітичні, високопровідні, резистивні та ін. властивості реалізуються саме в поверхневих шарах, незалежно від ступеню шорсткості. Значною мірою це стосується і всього розмаїття металоксидних систем (МОС) – від монооксидних захисних до композитних і гетерооксидних електрохімічних покривів. Однак погляди на структуро- і фазоутворення в поліметалевих і оксидних системах різняться, що не дозволяє з єдиних позицій здійснювати їх дизайн, а відтак і оптимізацію технологічних процесів виробництва, тому створення узагальненого опису МОС є нагальною потребою сьогодення.

The principles of formal description for the metal-oxide systems with a wide spectrum of application fields, based on electrochemical technologies of synthesis an are offered. The description of the such systems state is proposed to be constructed by the graphs theory, which allows to visualize the nature of transformations and to establish quantitative parameters of dynamics of the indicated processes as the intensity of transitions between individual states. A generalized inversion scheme of a two-component bimetal system is constructed, which takes into account the presence of individual metals, their alloy, two monoxides and a hetero oxide compound. The factors influencing the nature and intensity of transitions between the nodes of the graph are analyzed and an example of inversion of a metal oxide composite structural elements is shown.