合成方面以外的分布式电化学系统:从电流电压发电机,Bio-cells,电池和蓄电池在合成发射和辐射效应,等等gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

最近的实验和数值研究gydF4y2Ba燃烧gydF4y2Ba硫化物的合成(CSS)结合当前的固体电子理论(ETSB)引导我们得出的结论是,CSS硫化内化学反应都伴随着电子转换价区,即通过电子的能量状态之间的转换价带的本地化。这样的结论只能解释能量的巨大的差异硫硫集群关联一个电子的电离势可用在文学。除了CSS和ETSB的相互关联的方面我们也提出了一个小回顾现有的文献电化学电流和电压的来源(细胞、蓄电池)。This review is devoted to distributed electrochemical systems and to a certain extent supplements some of the earlier reviews written (with the participation of the author) for the sources of electricity based on SHS solely. As the result, it has been made the conclusion about the advantage of the combustion based sources of electric current (pyrotechnic sources of electric current, PSEC) in comparison with the modern accumulators and bio-cells. The conditions of PSEC stable work are discussed. Incidentally we have also considered a few works concerning materials synthesis and nanoparticles. Nanoparticles are extremely popular now. The authors of the articles concerning such exotic objects use often in their publications unreasonable approximations or/and unchecked facts. In our opinion, the readers have to realize, where and what conclusions of similar authors deviate from the reality or from the classical results received earlier. To prove a solvency and a coherence of new results and representations is the business of innovators themselves, not of others or us. We just reveal some of their frequent shortcomings here. The comparison of the SHS systems on the specific electric energies generated during the synthesis has been also carried out. The energies appear to depend strongly on the composition, green density and the sample electric resistance. We have shown that in the SHS semiconductive systems of a loosed density (SLD) the generated specific electric energy is comparably less than that of a fish slope. Therefore, We have suggested new non-system units based on the specific electric energy generated by a fish slope as a useful measure for the SLD generated electric energies. It has appeared that the greatest quantity of specific electric energy is emitted by the loosed mixture of titanium with its nitride. Nevertheless, We have calculated that even the titanium nitride mixtures contain the overwhelming part of their energy in that of a chemical type (as the enthalpy of the green mixture formation). Both in compact and in SLD systems the specific standard enthalpies of formation of green components or products exceed significantly the electric energy released. Any source of electric voltage or electric current based on the combustion synthesis cannot be compared by the efficiency to electrolytic accumulators (their efficiency is close to unit by the definition). Therefore, We have also considered the general principles of association of such sources into batteries. It is well known that exoemission of electrons (EE) is an inevitable condition of any solid body existence in Nature. Nevertheless, there is still no clear understanding of high energetic EE caused by some of SHS processes. We have given the estimate confirming the possibility of high energetic electrons to be emitted during SHS, reveal the most perspective SHS systems in this relation, and simultaneously discuss the problems of chemically stimulated exoemission of electrons (CSEE) existing now in our opinion.

关键字gydF4y2Ba

源电压和/或电流;基于合成原电池;蓄电池和bio-cells;尺度的电能量释放。gydF4y2Ba

介绍gydF4y2Ba

论文发表是一个和谐延续先前报告的评论。雷竞技苹果下载因此它可能在一些单点重复估计和结论(连续性)的分gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba]。然而,这里的主要文学我们考虑和评估已经发表在2005年之后,大约晚一点。gydF4y2Ba

史前gydF4y2Ba

燃烧是最古老和最重要的一个自然过程提供人类活动。如果在童年世界的燃烧是在实践中作为最简单的能源(热、光和/或机械),在现代条件下燃烧的作用以及整个生活变得定性复杂。原因是这些年来我们不得不面对越来越多的困难现象,设备和/或过程如果我们想发展自己和自然的增长我们的知识。在人类发展的过程中有新的实际技术问题,可以通过燃烧的方法解决。其中包括:(i)的合成新材料与新,独特而仍然未知的属性;(2)潜在的在工厂生产的具体使用和高科技的影响伴随燃烧合成(CS)的模式,即。:Exoelectronic exoionic梁,辐射。(3)创建的新来源的电压或电流(gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)基于CS (iv)电动增加准确性的调查反应动力学研究[gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba5gydF4y2Ba]。项(i, ii, iv)或多或少是清晰而不需求更详细的评论。(iii)项由需要创建提供电力的来源有不同的内部电阻和工作能力在高负温度(-40°C和低于附近)。从小大多数我们记住火灾或气体火炬的火焰开始闪烁,发出嘶嘶声和闪烁的彩色火灾如果有人扔进一个小撮fine-graned沙子,或者更好的是,——盐。只有在成熟的年龄,当我们已经在高等学校学习物理和化学,我们可以解释这些孩子观察或多或少的主要原因。硝酸盐的gydF4y2Ba碱性金属gydF4y2Ba,特别是钠,衰变时释放的氧气被加热到380°C和更高。这也许可以解释发出嘶嘶声。形成钠离子导致火焰黄色的颜色,而钾生成紫色火焰。和钾钠盐的混合物与五彩缤纷的火焰燃烧gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]。让我们考虑更多细节的观察,为简单起见我们计算晶体的自由落体的时间从约1.5米的高度。即使这样一个粗略的和简化问题的解决方案给我们的较低的估计时间0.6秒的下降。实际上,它超过了所有的物理和化学过程的特征时间发生在足够小的表面直径(≈< < 1μm)晶体(包括加热到最高温度的时间(<≈1000°C)和表面的反应时间:≈1 ms孤独微米大小的颗粒和≈10μs nanometric粒子(gydF4y2Ba12gydF4y2Ba),等等)。显然,这种下降的粒子是一个理想的对象以及相应的离散建模(gydF4y2Ba8gydF4y2Ba炎症和燃烧过程的(除热的时候超过反应)的结果,过热的固体颗粒(晶体)落入寒冷的火焰的底部和启动气固反应以及exoemission离子和电子。观察到的效果非常类似于那些发生在地球的陨石穿透下降到大气中。唯一区别晶体从陨石的加热机制的下降。晶体加热首先由于收到他们从顶部加热,热的火焰,而陨石热身是由于空气中的摩擦在其极高的速度进入到大气中。与一个陨石小晶体的速度把自由丢进火不显著影响晶体的温度如此之高。因此,一个可以忽略空气摩擦。gydF4y2Ba

新的电力来源gydF4y2Ba

依赖于产品内部电阻终于得到一个反应样本可能创造的源泉gydF4y2Ba电压gydF4y2Ba(如果电阻足够高)或电流源的帮助下啦(如果电阻很低)。选择绿色化学成分的CS系统和预测产品组成一个可能有效地控制电动内部阻力的来源,从而创建新的来源的电压或电流。下面我们会考虑这个问题的更多细节。相当简单和清晰的电力来源分类的电压源和电流源将。学术文献的一个理想电压源(SV)可以通过电流电压曲线特征对应于无限的内部阻力(见gydF4y2Ba图1gydF4y2Ba,SV虚线):RgydF4y2Ba_IntgydF4y2Ba∝gydF4y2BactgγgydF4y2Ba,即,RgydF4y2Ba_SVgydF4y2Ba= RgydF4y2Ba_intgydF4y2Ba|gydF4y2Ba_{γ≅0gydF4y2Ba}> > 1。在一个理想的电流源(SC)对应于零内部阻力曲线:RgydF4y2Ba_SVgydF4y2Ba= RgydF4y2Ba_intgydF4y2Ba|gydF4y2Ba_{γ≅π/ 2gydF4y2Ba}< < 1。(见gydF4y2Ba图1gydF4y2BaSC虚线)。一个实际的电力来源(ASE)有一个有限的抵抗和,因此,是厚或薄实线所代表的倾斜角度α和SC和SV线之间。对于一个ASE可能只是表达角的比值:gydF4y2BaαgydF4y2Ba(gydF4y2Baπ/gydF4y2Ba2)和1−gydF4y2BaαgydF4y2Ba(gydF4y2BaπgydF4y2Ba/ 2),显示的ASE在多大程度上可以被认为是一种相应的电流和电压的来源。例如,α= 45°C的值当前电压测量中发现意味着这个ASE是当前50%的来源以及电压50%的来源。gydF4y2Ba

根据gydF4y2Ba图1gydF4y2Ba你可以确定一个理想电压源的分数在任何实际电源的电力(ASE),ε,如下:ε≡2γ/π。的closer is γ to π/2 in the ε expression, then the source can be considered as an ideal source of voltage to the greater extent (ε→1) and vice versa (as a source of electric current) at ε<<1 . The ASE presented on图1gydF4y2Ba厚的行被认为是一个SV在更大程度上比那个薄提出的实线作为SC,反之亦然。gydF4y2Ba

化学的电流源(CSEC)gydF4y2Ba

今天我们无法想象我们的生活没有任何形式的电力来源。其中绝大多数是电细胞和/或蓄电池。比较的特点提出了最广泛的商业蓄电池gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba。很明显,发展CSEC进去保留能量密度增加的方向以及增强的电压生成每一个CSEC元素。可以看到,在北方气候条件最好的现代电化电池不能工作。没有这样的刚性限制基于CS的来源。新的充电铅酸蓄电池(LAA)大约10的内部阻力gydF4y2Ba^3gydF4y2BaΩ= mΩ。以及其他CSEC,这个值不断生长与衰老和/或放电。LAA并不完美的机械载荷,因此酸的泄漏是很有可能。LAA笨重和保守的形式(通常一个矩形框,)。与LAA,李含源可能产生更大的各种各样的形状(从薄板到传统的盒子或气瓶),适用于成型。含锂电池的唯一的缺点在于其危险的潜在的火灾和爆炸与锂的反应活性高。因此,使用和利用锂电池代表了某些困难如果不提他们的生态危害。gydF4y2Ba

Bio-cellsgydF4y2Ba

看到他们的主要缺点gydF4y2Ba生物资源gydF4y2Ba电力(bio-cells)对他们极低能量密度的人工CSEC由(5订单低于人工CSECs)和所需的足够高的工作温度操作这些生物(1.5÷30°C)。实际上,振幅的电流电压特性bio-cells (80÷300 V, 1)÷7 A)不低于人工CSEC类似的特征,有时甚至超过他们。死亡澳大利亚著名的博物学家和一个电视节目主持人,史蒂夫·欧文,2006年9月从鱼的斜率额外的证明这一点。gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba是由商业数据显示在许多方面。因此,非系统的单位广泛应用。对物理学家和化学家提出一些估计系统中的单位(SI)。根据这些估计电动特定(每单位重量)权力由一条鱼斜率等于≈28÷30 W。相应地,由于低的放电(≈0.03 s)发布的电能鱼是0.84 J /公斤或单位的具体电力:1.5 W / kg。有趣的是,人体释放100÷150 W的火电在正常情况下保持体温。可以看到,相应的特定的人类火电(<≈2 W /公斤)相对小于电鱼的特定权力的斜率。这些值确定相似性和区别温血动物和鱼类。人体是一个有效的热发生器。虽然鱼边坡是一种有效的biogenerator电力大约相同的程度(gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba)。供参考,Ti + C混合物所释放的热量等于≈55岁,3千卡/摩尔(gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]。如果我们考虑到抽搐的摩尔质量,我们大约可以找到特定的能量释放的一种最高温紧凑合成系统:gydF4y2Ba

表1:gydF4y2Ba比较现代蓄电池和bio-cells最普遍的特征。gydF4y2Ba

表2:gydF4y2Ba绝热平衡温度以及平衡阶段xAl +哟gydF4y2Ba_2gydF4y2BaV (G)系统、P =常数gydF4y2Ba_0gydF4y2Ba= 100 l, VgydF4y2Ba_fgydF4y2Ba是最后的气体体积。gydF4y2Ba

因此,紧凑的合成系统可以存储更多的能量比bio-cells和与他们积极的竞争gydF4y2Ba

新的非系统的单位保留化学能和电能发布:gydF4y2Ba

正如我们所看到的gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba、非系统的单位有时是有用的对于某些调查目的(如惠普运动汽车)。为未来的目的,我们想对比各种合成系统(组成,gydF4y2Ba导电率gydF4y2Ba和结构)的能力来产生电能。gydF4y2Ba

在我们看来一个新的非系统的单位表达鱼放电能量具体(美联储)可以是非常有用的这样一个目的:1)美联储≡0.84 J /公斤。例如,特定能量的放电过程中氧化的铁/铁gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba解开混合物(gydF4y2Ba10gydF4y2Ba),χgydF4y2Ba^{Fe / FeO说gydF4y2Ba}在FEDESes具有以下价值:χgydF4y2Ba^{Fe / FeO说gydF4y2Ba}≅0.061 = 0.07÷÷0.084 J /公斤0.1 FEDESes放电的特定能量时的氧化gydF4y2Ba^{Ti / TiOgydF4y2Ba}2解开混合物(gydF4y2Ba10gydF4y2Ba),χgydF4y2Ba^{Ti / TiOgydF4y2Ba}χ=,gydF4y2Ba^{Ti / TiOgydF4y2Ba}0.2405 = 0.181÷FEDESes。因此,解开钛粉末氧化过程中更有效的发电机的电能比铁粉。然而,以及铁粉也弱对鱼斜率在这方面。另外,在正常情况下有第二道防线的更多的导电(北卡罗来纳州)比铁或钛氧化物(实际上是在北卡罗来纳州半导体。)。他们似乎更有效的电力来源甚至比鱼斜坡本身。例如,特定电能在渗氮的释放gydF4y2Ba^{Ti /锡gydF4y2Ba}绿色的混合物(gydF4y2Ba6gydF4y2Ba),χgydF4y2Ba^{Ti /锡gydF4y2Ba},超过一个鱼的斜率:χgydF4y2Ba^{Ti /锡gydF4y2Ba}≅429÷2143 FEDESes,实际上kiloFEDESes (kFEDES)可以适当申请:χgydF4y2Ba^{Ti /锡gydF4y2Ba}≅429÷2143 FEDESes。1 k美联储≡10gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba美联储。使用的数据gydF4y2Ba表3gydF4y2Ba之间的比例,我们可以计算化学能量保留最初由螺线管和电能释放他们在燃烧合成。因此,另一个非系统的单位也可以轻松引入估计具体的电能量释放在这个关系,具体的标准生成焓,小子:1小子gydF4y2Ba^{Ti /锡gydF4y2Ba}= 334焦每摩尔,χgydF4y2Ba^{Ti /锡gydF4y2Ba}海基会≅0.11÷0.54米,1 m海基会≡10gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba小子。结果,我们可以得出这样的结论:美联储的似乎是一个很好的规模在半导体SLD电能释放,而kFEDES或mSEF对应正确的大小,在高导电SLD(北卡罗来纳州)。gydF4y2Ba

表3:gydF4y2Ba标准生成焓变的氮化钛、钛和铁氧化物以及硫化锌。gydF4y2Ba

特定电能和焓变的形成之间的关系gydF4y2Ba

我们上面显示的特定电能释放在她从顶部的价值是有限的gydF4y2Ba美联储gydF4y2Ba或gydF4y2BamSEFgydF4y2Ba第二道防线的系统。的gydF4y2Ba小子gydF4y2Ba规模的主要缺点是,它为各种化学成分(有不同的价值gydF4y2Ba表3gydF4y2Ba)。因此,gydF4y2Ba美联储gydF4y2Ba是一个更普遍的单位比较具体电力能源在燃烧时释放不同的化学成分吗gydF4y2Ba小子gydF4y2Ba最好的来源比较类似的能量效率(比释放电能的生成焓)。甚至可以看到类似于SLD但足够更严格的限制也是有效的压制和紧凑的合成系统或系统的紧凑的密度(SCD)通常具有电导率(σ)高于SLD系统。SCD高电气导率以及更高的热扩散相关的σ值导致更快的燃烧和更高的燃烧温度。不幸的是,关于SCD的一般性问题不允许一个非常简单的测量电流在SCD反应样本(表面电流和温度主要是已知的)。然而,我们也可以使用上在螺线管电流检测到相应的限制。通用试剂或产品形成的特定标准焓变(gydF4y2BaUSEFgydF4y2Ba,1gydF4y2BaUSEFgydF4y2Ba≡100焦每摩尔)可能会选择代替gydF4y2BaFEDESesgydF4y2Ba或gydF4y2Ba小子gydF4y2Ba在这种情况下。相比gydF4y2Ba小子gydF4y2Ba,gydF4y2BaUSEFgydF4y2Ba是一个常数,并与大多数的焓变系统(gydF4y2Ba表3gydF4y2Ba)。通常一个人可以看到,焓变对应数百焦每摩尔的值(gydF4y2Ba表3gydF4y2Ba),大大超过了电能释放(10gydF4y2Ba^6gydF4y2Ba÷10gydF4y2Ba^3gydF4y2BaJ /摩尔)在大多数镜头分割系统。系统与介质或半导体导率(如硫化锌)检测到电流对应微安。相应地,底部的估计特定电能释放似乎是有效的:χgydF4y2Ba^{硫化锌gydF4y2Ba}<≈10gydF4y2Ba^9gydF4y2BaUSEF。上估计的能量在紧凑的合成系统相对较高的电导率为价值高出三个订单:χgydF4y2Ba^{男人gydF4y2Ba}<≈10gydF4y2Ba^6gydF4y2BaUSEFgydF4y2Ba。在所有其他合成系统的特定电能释放似乎在这两个最后估计限制:≈10gydF4y2Ba^9gydF4y2BaUSEFgydF4y2Ba<χgydF4y2Ba^{二手烟gydF4y2Ba}<≈10gydF4y2Ba^6gydF4y2BaUSEFgydF4y2Ba。gydF4y2Ba

电动无电池及其简单的分类gydF4y2Ba

因此,文献分析和伏安特性所产生的各种合成系统检测到的信号引导我们得出的结论是,特定的电能释放在她远低于绿色混合形成的比焓。换句话说,独自纯合成系统本身是非常没有效率的直接保留的化学能转变成电。看起来,这是一个严重的和最后的句子,而且没有任何希望她作为电力来源。然而,生活似乎更丰富和更复杂。同时通过类比电电池和电动调查独立燃烧合成的颗粒或小样本(gydF4y2Ba11gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba14gydF4y2Ba),单独的可燃元素转换为电池协会已成功首先表示,目前发达国家在俄罗斯(gydF4y2Ba15gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。一样的可计算的组合形成的冲击波是平时弱波,无电电池的可计算的组合可以形成颗粒或小样本。可以使用完全不同的方法协会可燃元素转换为电池和/或改变元素的数量。然而,幸运的是,电池很容易分类仅仅依赖电池电动内部阻力之间的比率,RgydF4y2Ba_intgydF4y2Ba的电阻加载,RgydF4y2Ba_lgydF4y2Ba。电池是所谓的电压,如果电流通过加载似乎远低于当前通过电池,即RgydF4y2Ba_intgydF4y2Ba< < RgydF4y2Ba_lgydF4y2Ba。另外电池作为电流源如果RgydF4y2Ba_intgydF4y2Ba> > RgydF4y2Ba_lgydF4y2Ba。几乎所有的电流流经加载在这种情况下。Varenykh NM, et al。gydF4y2Ba16gydF4y2Ba)描述了电流的电池作为高温储备来源的一次性的行动。相比目前的伽伐尼电池电池提供更高的特定电力产生的明显大范围的工作温度(-60÷+ 70°C) (gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。除了温度合成电池问题的非常重要的优势没有放电电流在存储。因此,无电池可以存储在实践中无限长。唯一不利的电池相对于电电池由一个脉冲的产生的电场。有相当严格的要求的电池的电压脉冲源不同的应用程序。在他们最好的脉冲时间应小于0.3年代约[gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

LAA历史gydF4y2Ba

铅酸蓄电池(LAA)是第一类型的蓄电池由人类。至少有3种LAA。最普遍的一种LAA由6细胞电压为2.1 V。铅、铅和硫酸的氧化是主要的三个组件确定LAA化学。不幸的是,纯铅太软,板块不具备必要的机械耐久性在操作。柔软的问题最初解决锑电极和过渡到lead-antimonial板块。后来发现,这些板块催化水解的水的蓄电池,导致需要连续水位恢复。实际上看起来像沸腾的电解质和连续释放的氢和氧瓶在操作期间。这导致需要连续使用的蓄电池,其操作期间水位补给。沸腾的问题是解决了添加钙电极组成。 The effect from calcium was so great that at one time producers have once declared creation of a LAA not demanding service. Later it became clear that at the lead-calcinated LAA the quantity of possible charge- discharge cycles sharply decreases. Currently producers have stopped mainly on use of a hybrid LAA combining lead-antimonial and lead-calcinated electrode plates since the plates have minimized the additional required maintenance of LAA on a reasonable and acceptable level for customers.

锂离子化学gydF4y2Ba

在充电过程中发生以下反应的锂离子蓄电池(LiiA)积极的盘子gydF4y2Ba

通常是由李由首席运营官吗gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba李:首席运营官gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba→Li-x首席运营官gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba+ xLigydF4y2Ba^+gydF4y2Ba+ xegydF4y2Ba^{- - - - - -gydF4y2Ba}(1),而另一反应发生在LiiA负板(通常做的碳):C + xLigydF4y2Ba^+gydF4y2Ba+ xegydF4y2Ba^{- - - - - -gydF4y2Ba}→CLigydF4y2Ba_xgydF4y2Ba(2),收费的目的是创建一个股票的空间划分费用:积极LiiA正面电极的锂离子和电子——LiiA负电极。在放电电子将搬到正极和补偿电荷的离子。完全放电的蓄电池是零费用在正负电极,即。,LiCoO中性化合物gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba和CLigydF4y2Ba_xgydF4y2Ba形成了放电后。gydF4y2Ba

已经指出,有限的存储容量的锂离子在早侏罗世由于电极用活性炭(AC)。碳纳米管、石墨烯和纳米碳纤维似乎更合适gydF4y2Ba材料gydF4y2Ba而不是交流在LiA [gydF4y2Ba18gydF4y2Ba]。然而,这些材料的高成本阻碍了他们引入操作蓝色石灰岩。另一个选择是硅和/或硅-碳gydF4y2Ba纳米复合材料gydF4y2Ba。而纯硅电极揭示一个贫穷的机械完整性利比亚投资局的操作条件下,硅碳电极似乎是一个更合适的替换AC在蓝色石灰岩(gydF4y2Ba19gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

新材料gydF4y2Ba

研究建立新材料是世界上发表的论文的焦点过去五年。最有前途的材料在我们看来,在这个方向上现在与所谓的max -阶段(gydF4y2Ba19gydF4y2Ba]。这些阶段(如TigydF4y2Ba_2gydF4y2Ba疾病预防控制中心、钛gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba通用电气、锆gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba公司、钛gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba原文如此gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba、钛gydF4y2Ba_4gydF4y2BaAlNgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba和其他人的帮助下发现了剥离过程包括高频处理(蚀刻)和随后的分离nanosheets sonification在甲醇(gydF4y2Ba19gydF4y2Ba]。这些材料将属性之前视为相互排斥。他们也许例如耐火材料,与此同时,也许容易成型工具处理。现在已经证明(gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba),他们中的很多人也许也由变形CS和转变。另一方面,高能球磨和火花等离子烧结(CS)提供了制备铜-铬纳米复合材料粉末的粒度5纳米(gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。因此,CS中扮演一个重要的角色作为现代复杂的技术工具接收新材料。gydF4y2Ba

CS的工作条件gydF4y2Ba

CS的预测高潜力的来源在北方气候条件下电压或电流的要求从我们的解释为他们提供稳定的预防措施在实践中在这些条件下工作。令人惊讶的是,但这些预防措施,而著名的今天。,所有的预防措施遵循经典理论的限制热火焰传播的gydF4y2Ba22gydF4y2Ba]。燃烧温度必须对应于初始混合物的值从semi-island炎症。减少燃烧温度由多个特征区间将导致重大的(> egydF4y2Ba^1/2gydF4y2Ba)减少在前面的传播速度和随后燃烧灭绝。因此,对于CS电力来源有必要选择最高的合成成分可能的燃烧温度和速度。gydF4y2Ba

历史gydF4y2Ba

尽管电化学势的概念(EP)很久以前就和广泛,仍然没有最终确立了对自然的理解在CS发射和辐射效应的机制。当前的问题促进这种情况。的一个问题是一个系统的费用与纯粹的库仑相互作用本身不能在一个没有武力的机械平衡unelectric自然远离着的相反电荷相互吸引(gydF4y2Ba23gydF4y2Ba]。亦然,移动的电荷可以在一个平衡状态,J.J.汤森(gydF4y2Ba24gydF4y2Ba)有效地使用这个理论事实(离心力)。我们有一个类似的情况在CS。正如我们所知,载流子产生在CS的绝大多数系统。然而,解释产生的EP在他们每个人我们应该找到可靠的机制,这些运营商在每种情况下分离。无分离(至少在一段时间内满足EP检测)相反的电荷载体重组和生产中性产品。没有电场和/或磁场将被发现在燃烧阶段. .c·瓦格纳是第一个建模和解释电荷生成和转移在凝聚反应系统(gydF4y2Ba25gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。他认为这两种类型的模型只收取航空公司(一个积极和另一个消极的)和第一预测扩散的机制的指控。很明显,相当简单和双系统只可以直接由瓦格纳的描述模型。通常,我们在实践中处理更困难的系统当运营商的数量可以甚至三、更gydF4y2Ba11gydF4y2Ba,gydF4y2Ba28gydF4y2Ba,gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

排放问题gydF4y2Ba

另一个问题我们所得的知识不足exoemission:一个发射电子的能量必须低于某个阈值(gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba]。根据量子力学,电子可以通过阈值障碍(隧道)的情况,而势垒的宽度比较窄。因此,exoemission提供的电子主要是那些被困在其中的浅能级。深深困电子发出的帮助下另一个exoemission机制(例如混乱(gydF4y2Ba4gydF4y2Ba])。不幸的是,现代观念的exoemission深深困电子只差。有几乎没有别的,除了位错机制(gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]。然而,实验数据(gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba)迫使我们声称的exoemission深深困电子真的发生在CS。Maksimov YM et al。gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba)有关于可能的发射电子能量实验.Note 150 eV,退出工作在多晶体单一元素的范围从2.22 eV钾5.27 eV铱(gydF4y2Ba32gydF4y2Ba]。大多数金属的特点在于这两个值之间的时间间隔。他们还描述了CS(附带的发射电流的特色gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba]。这样他们报道关于波浪类型依赖当前的振幅CS前坐标的函数。除了这些低频电流振荡(0.1÷0.3 sgydF4y2Ba^1gydF4y2Ba)他们还发现高频振荡(100 MHz)观察在CS。然而,所有的观察主要是现象学和不要让大家更深入地了解发射电流的性质特殊的CS (gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba]。实际上,CS发射性质的根源问题紧密相连的问题本质的化学刺激exoemission eclectrons如果可能的话。(gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba]。现在,研究人员区分一些有限数量的类型的电子exoemission。首先,他们写电子的热或光刺激exoemission (TSEE,子民)将来。薄荷糖后RI (gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba几乎没人承认化学刺激的可能性Exoemission电子纯形式(CSEE)。在这样一个事件,没有逻辑,因为我们知道很多化学反应的固体(合成等)提供,而高温引起TSEE。因此,根据纯逻辑,CSEE在自然界中任何形式的存在。极低的发射电流的振幅指出[gydF4y2Ba33gydF4y2Ba):我gydF4y2Ba_EgydF4y2Ba≈10gydF4y2Ba^{-19年gydF4y2Ba}a。因此,研究的注意力集中在exoemission强化机制。错位Exoemission电子(迪)是基于显微放大电子发射电流的深深被混乱在单晶gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]。迪提供了这样一个放大到我gydF4y2Ba_EgydF4y2Ba≈10gydF4y2Ba^{-17年gydF4y2Ba}答:不幸的是,迪机会仅限于一定的混乱,等我更加明显增加gydF4y2Ba_EgydF4y2Ba有必要研究一套巨大的化学反应组成。在我们看来,在这个方向上更简单和方便的方式与exoemission集约化的宏观机制,如对流在CS或外部的应用领域(离心gydF4y2Ba34gydF4y2Ba,重力gydF4y2Ba35gydF4y2Ba,gydF4y2Ba36gydF4y2Ba)和/或电磁等。gydF4y2Ba11gydF4y2Ba,gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba,gydF4y2Ba36gydF4y2Ba])。它也被检测到宽带辐射在一个遥远的紫外光谱的面积gydF4y2Ba37gydF4y2Ba](高达200纳米,海里)在CS的异构系统固体产品。Kirdyashkin AI, et al。gydF4y2Ba37gydF4y2Ba)表明,紫外线辐射形成在不同的燃烧气体(氦、氩、氮)和最大强度的氦在25个kPa的压力。他们解释chemo-ionization的辐射的影响,电荷分离和随后的微观电气故障产品。利用共振相互作用的辐射检测,可以创建推进光学材料与纳米结构的规模不超过200海里(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba]。实验结果证明高能电子束(≈10 keV)可能点燃燃烧的氢氧混合物在极低的初始气体压力(约500 Pa)以及导致可见和红外辐射(≈310÷589海里)gydF4y2Ba39gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

在合成Exoemission的当前状态的问题gydF4y2Ba

因此,电子的CS exoemission最近发现仍然需要至少表现出明显的机会或高概率的估计CSEE [gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba]。我们要现在估计在这样的审查。众所周知,TSEE电子能量,EgydF4y2Ba_{TSEEgydF4y2Ba},约等于EgydF4y2Ba_{TSEEgydF4y2Ba}≈kT (1), T -是一个发光晶体的温度。估计TSEE电子的能量发出的CS我们只使用TgydF4y2Ba_CgydF4y2Ba,燃烧温度T的比率(1),即为通常生成的燃烧温度TgydF4y2Ba_CgydF4y2Ba≅÷4000 K (500gydF4y2Ba40gydF4y2Ba我们获得:EgydF4y2Ba_{TSEEgydF4y2Ba}≈6.9×10gydF4y2Ba^{-21年gydF4y2Ba}÷5.52×10gydF4y2Ba^{-20年gydF4y2Ba}J = 10÷100 eV(2),即,we got the value of the same order which has been specified in [31日gydF4y2Ba]。因此,我们可能相当相信化学刺激exoemission电子的能量,EgydF4y2Ba_{CSEEgydF4y2Ba}等于:EgydF4y2Ba_{CSEEgydF4y2Ba}≅10÷100 eV。因此,燃烧温度较高;发射电子的能量更大。因此,在一组SHS-systems最的高能电子(≈100 eV)将在系统发出最大的燃烧温度,即在ZrC和氢氟烃或HfBgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(见[gydF4y2Ba40gydF4y2Ba])。唯一的问题仍是实际据估计(2)由位错的现代理论exoemission开发与单晶,我们几乎可以应用其结果直接多晶体中常用啦。尽管仍然是问题,我们收到的估计(2)证实的结论可能exoemission的高能电子的CS (gydF4y2Ba40gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

退出工作的电子gydF4y2Ba

退出一个电子从金属或半导体的工作是最重要的发射器(EW)的特征。没有化学反应(gydF4y2Ba41gydF4y2Ba)或当他们继续接近平衡,电子战以及反应活化能,gydF4y2BaEgydF4y2Ba_{行为gydF4y2Ba},决定了CS反应模式和排放特征gydF4y2Ba11gydF4y2Ba]。有许多不同的方式排放加剧。其中一个是TSEE,即。,warming up of the emitting electrode [41gydF4y2Ba]。其他常用的方法包括覆盖发射电极的材料较低的电子战(吸附物:以前,Cs,友达,Au-C,碳碳,是Cs, Ce-Ba, Cr-Cs,电子战≈1÷2 eV)。gydF4y2Ba

迪特点gydF4y2Ba

迪,或位错exoemission电子,在塑性变形发展,伴随运动单晶的体积的混乱。混乱的收费达到了一半的电子/晶格结(硫化锌单晶为例)。这导致出现的电场强度EgydF4y2Ba_迪gydF4y2Ba≈10gydF4y2Ba^8gydF4y2BaV /厘米。这样一个领域加速电子和让他们被排放到真空的能量5÷7 eV。注意,这个值超过了估计电击穿强度的多孔电介质几乎三个订单的振幅和可以解释观察到的任何程度的视觉效果(gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba,gydF4y2Ba37gydF4y2Ba,gydF4y2Ba42gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

区无电抗固体的电子态结构gydF4y2Ba

根据固体的经典电子理论(gydF4y2Ba41gydF4y2Ba),电子的状态在任何固体具有空间周期性波函数(布洛赫定理,布洛赫函数)。自己的价值观这些函数形式的一些地区(区域)的交替积极解决和大力禁止值。因此,这些区域被称为分别解决和禁止区域。gydF4y2Ba

电离辐射固体gydF4y2Ba

禁止区以及解决区域(导电性和化合价的区域)的介质,提出了半导体和导体示意图gydF4y2Ba图1gydF4y2Ba(gydF4y2Ba55gydF4y2Ba]。在本计划协议,电离的过程在一个无电抗固体目前作为一个电子从化合价的区过渡到导带。因此,一个可能估计潜在的电离辐射无电抗固体作为禁区的宽度约:PgydF4y2Ba_我gydF4y2Ba≅ΔEgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba(我)(3)。因此,自从禁区在电介质厚度是最大的,他们的最高潜力电离(gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

电荷形成活性固体gydF4y2Ba

然而,对调查的生成和转移CS中硫化物(gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba,gydF4y2Ba36gydF4y2Ba)让我们结论亦然可能发生在活性固体。电子形成的原因是,有时电荷转换内部的化合价的区域有很多窄范围的能量来解决。例如,由于硫亲和力足够小的能源相比电子电离势,形成负离子的硫是足够可能超过其电离出正离子和实际发生的硫化锌的合成:gydF4y2Ba

这里我们有注意到电子化合价的区域内转换是可能的,只有在情况下,如果该区域填充不完全,即。,there are still free levels of energy in it, which can be subsequently occupied by electrons at their redistribution per energy levels during the reaction.

CS的艺术gydF4y2Ba

今天有一个清晰的理解燃烧社区作为一个整体在这个发展阶段的实验科学和实验结果利用燃烧理论。研究人员经常收到实验结果没有等待相应的燃烧模型和没有清晰的理解的过程进行了研究。为例可以考虑max-phases的发现之一。仍然没有理论和模型解释的理由非常独特的性质。同样的担忧高能电子的检测gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba,gydF4y2Ba37gydF4y2Ba]。没有燃烧模型考虑多晶体的错位发展。现有理论关切只是单晶在房间温度及其适用性实际CS是非常值得怀疑的。也许,唯一踢出这一行是与复杂的气体动力学最近发现数值研究CCSO和CSS的露天(数值和实验)。不幸的是,实验确认气动计算(gydF4y2Ba43gydF4y2Ba]并不复杂,现在处于发展阶段。类似的情况发生在描述nanometric对象(粒子,衬托等等)。许多成功的实验员和学生已经开始数值调查没有足够的经验在这个领域gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。他们获得一些不合理的结果,试图解释他们的理论与古典non-consistent燃烧(gydF4y2Ba22gydF4y2Ba和高温氧化gydF4y2Ba59gydF4y2Ba]。打破了一般CS科学他们建议的一致性模型矛盾不仅先前的调查(gydF4y2Ba13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba14gydF4y2Ba但即使常识。不幸的是,在顶级物理期刊出版从错误中并不是一个保证。上面的编辑经常拒绝论文有关特定主题狭窄;因此,他们不能够正确地估计最新和抵触的结果(gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。作为结果,错误的预测和视图广泛和迅速蔓延。情况也复杂,检查这样的预测和视图需要非常昂贵的设施和一个主要的人民更喜欢保持沉默。gydF4y2Ba

燃烧合成(CS):固体或异构,优点和缺点gydF4y2Ba

因为大多数的CS系统readsorb大量的杂质气体在燃烧(gydF4y2Ba44gydF4y2Ba燃烧),很多社区成员认为CS异构过程(gydF4y2Ba45gydF4y2Ba]。我们可以重复后的发明者啦(gydF4y2Ba46gydF4y2Ba在固相,CS收益。但它不会是绝对道德因为Merzhanov自己不能反驳或支持我们。因此我们建议在这里,估计强调他的正确性和他的预言的令人羡慕的力量。证明这样的观点与我们使用的参数实验结果由Merzhanov AG)、et al。gydF4y2Ba44gydF4y2Ba]。已有研究表明,对于绝大多数的CS系统(从Ti-B Zr-B Hf-B, Nb-B Ti-C, Zr-C,四)足够数量的杂质气体释放在他们(CS中gydF4y2Ba44gydF4y2Ba]。更完整的和令人信服的论点,我们陪伴我们的言论和结果gydF4y2Ba44gydF4y2Ba与一些估计。Merzhanov AG)等。gydF4y2Ba44gydF4y2Ba)检测到的杂质气体的气体释放1.79摩尔作为一个整体(Hf-Si) 0.3 (Ti-B) (0.4) (Zr-B)和(0.6)(Hf-B)。在正常情况下(大气压力和室温)发现大量的气体会借用40 (Hf-Si)≈≈7升(Hf-B)吸附的气体。显然,这些值显著超过浓缩产品的体积在每种情况下:M (ZrBgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)= 91 + 2 * 11 = 113克,ro (ZrBgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)= 6.09克/厘米gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba,我。e v (ZrBgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba)= 688厘米gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba< < 8960厘米gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba在Zr-B的杂质气体。自从ZrB的分子量gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba已知:gydF4y2Ba= 113 g以及ZrBgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba固体密度:gydF4y2Ba≅6.09克/立方厘米,我们可以估计ZrB2固体体积为:gydF4y2Ba≅688gydF4y2Ba厘米gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba,这看起来小于0.4摩尔的气体的体积在ZrB杂质gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba(gydF4y2Ba45gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba≅8960gydF4y2Ba厘米gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba。在正常情况下,gydF4y2Ba> >gydF4y2Ba,然而,在压力的惰性≈200 atm(高压条件,或H.P.C.),固体的体积不变,气体杂质大幅下降:gydF4y2Ba≅45gydF4y2Ba厘米gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba和上面的气体固体关系将在相反的方向:gydF4y2Ba< ,即,as a classic and founder of SHS, A.G. Merzhanov appears probably to be again right in accordance to his definition of a gasless or Solid Flame Combustion (SFC).The exact definition of SFC by Merzhanov says that partial pressures of the all gaseous components should be significantly less than pressure of a surrounding gas [46gydF4y2Ba]。相应地,所有的系统吸附和释放,而低(相对于1)数字杂质气体的摩尔数燃烧固体火焰传播的模式(gydF4y2Ba44gydF4y2Ba]。然而,我们应该注意到这样一个固体火焰传播的定义相当正式,不像它不是基于物理机制的传播。有实验清楚地显示了燃烧速度依赖于吸附和杂质气体的分压和证明的异质性以及气体含量和天然气依赖所谓的无气体的系统(gydF4y2Ba47gydF4y2Ba,gydF4y2Ba48gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

唯一一件事解释Merzhanov的位置和我们的其他同事支持证监会有关事实的概念通常是高压惰性气体(100 - 200 atm。)在CS (gydF4y2Ba49gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba55gydF4y2Ba]。考虑这种压力以及理想气体的低可能看到浓缩产品的体积毕竟也大于气体杂质,一个应该考虑的CS作为固体火焰在这个意义上(见gydF4y2Ba图3gydF4y2BaH.P.C.) (gydF4y2Ba56gydF4y2Ba]。选项卡gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba系统是一个只有实际上是一个异构系统gydF4y2Ba>gydF4y2Ba对北卡罗来纳州,and H.P.C. (表4gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

表4:gydF4y2Ba比较大量的杂质气体与浓缩产品在不同的计算机系统。gydF4y2Ba

燃烧合成纳米gydF4y2Ba

在我们看来,最好的最近评论有关燃烧合成纳米系统是由Rogachev写和Mukasyan [gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。他们拒绝有远虑地讨论纳米颗粒的燃烧评估框架。我们在这里不打算重写论文(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。因此,我们只是给读者全面的材料。gydF4y2Ba

纳米科学gydF4y2Ba

上的各种出版物数量的大幅上涨极小型(nanometric)系统现在观察到的。燃烧合成在这个关系也不例外。不幸的是,在追求最新的和不寻常的结果作者往往失去真实感。因此我们要我们注意一些异国情调的例子。原因是纳米科学现在在其形成的早期开始,它是非常重要的安全可靠的仪器验证最可疑的任何调查。等我们了解哲学可以作为一种乐器。例如,考虑铝的反应模型gydF4y2Ba纳米粒子gydF4y2Ba(gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。作者使用泊松方程简化系统的稳态方程的扩散方程(gydF4y2Ba13gydF4y2Ba)以前,试图找到所谓的有条理的解决方案似乎是有效的只是局部的方程稳态解的极限的考虑,一般系统(gydF4y2Ba13gydF4y2Ba]。他们忘记了哲学的基本原则提供判断或理论的有效性。除了简单,通用一致性是最基本和最重要的方面有效的判断或理论(gydF4y2Ba57gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba60gydF4y2Ba]。量子力学在quasi-classical限制对应于经典力学,在这一点上与最后一个一致的相互关系。Martirosyan KS和Zyskin M [gydF4y2Ba12gydF4y2Ba)预测的温度以及生成的电压铝氧化纳米独立反应动力学和周围的条件(gydF4y2Ba图1gydF4y2Ba)。在他们的模型中所有的值只取决于粒子的质量或大小。这个结论显然是常识,并打破了一般原则的一致性,与先前报告的作者之一(获得的实验数据gydF4y2Ba14gydF4y2Ba]。他们计算氧化粒子的最高温度为2000°C。我们已经检查了这个结论的热力学计算。铝+ OgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba系统温度变化从100 K non-stoichiometric作文)4000 K(化学计量成分,gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba)发现之前gydF4y2Ba16gydF4y2Ba],降低氧浓度导致削弱生成的电压,出现脉动等。没有评论氧化动力学以及氧气浓度(gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。由于selfconsistent解决方案发现,他们认为氧不影响纳米粒子的反应,不过,如果是这种情况,存在的极端限制应用到一个存储(或由惰性气体钝化)技术是完全不清楚今天的每个人。实际上,有三个著名的哲学认知科学的原则:简单,一致性和相关性(gydF4y2Ba61年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba65年gydF4y2Ba]。而相关性和简单无可争辩的有坚实的问题一般与其他更传统的一致性模型,实验和理论(gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。我们也注意到,绝大多数的论文有关全球纳米颗粒或纳米薄膜是不一致的。调查中固态相变nanometric电影(<≈200海里)。Bykova LV等。gydF4y2Ba48gydF4y2Ba)发现,所谓Kournakov温度(TgydF4y2Ba_kgydF4y2Ba,金属介质转换)的温度控制系统考虑固态相变。在一个化学成分的系统似乎类似于合成的。没有经验或教育啦,不过,怀疑其一致性和宣布可能在合成温度的关键作用。Martirosyan KS和Zyskin M [gydF4y2Ba12gydF4y2Ba)和Bykova LV等。gydF4y2Ba48gydF4y2Ba是我们的同事甚至朋友。所以我们当然要指出他们的错误。传奇的苏格拉底说:“法庭之友柏拉图sed魔法师amica真理”(拉丁语),例如普拉登是我的朋友,而事实是接近。我们这里已经没有选择。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

因此,可用的文学分析,结果让我们收到两个相当重要的结论。第一个是电荷生成活性固体可能提供的化合价的区域内部的转换。如果是这种情况,电离电势的活性固体(RS)似乎是远低于在电介质(D):gydF4y2Ba。第二个结论预测的前景CS作为电力来源的北部的气候条件。gydF4y2Ba

AcknowlwdgementsgydF4y2Ba

我们要感谢博士密度Vadchenko讨论他的帮助和热力学计算(“热”,ISMAN)。gydF4y2Ba

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