Fine Crystal Structure, Spectral Properties and Surface Micromorphology of 1,3,5-Triamino-2,4,6-trinitrobenzene, 1,1-Diamino-2,2-dinitroethylene, and Benzotrifuroxane Films Obtained by Crystallization from a Gas Phase

A. V. Stankevich; Станкевич А. В.; A. V. Sobolevskaya; Соболевская А. В.; A. N. Gretsova; Грецова А. Н.; M. S. Streltsova; Стрельцова М. С.; O. A. Frolova; Фролова О. А.

doi:10.31857/S1028096023100205

Fine Crystal Structure, Spectral Properties and Surface Micromorphology of 1,3,5-Triamino-2,4,6-trinitrobenzene, 1,1-Diamino-2,2-dinitroethylene, and Benzotrifuroxane Films Obtained by Crystallization from a Gas Phase

Authors: Stankevich A.V.¹, Sobolevskaya A.V.¹, Gretsova A.N.¹, Streltsova M.S.¹, Frolova O.A.¹
Affiliations:
1. Russian Federal Nuclear Center – Zababakhin All-Russia Scientific Research Institute of Technical Physics
Issue: No 10 (2023)
Pages: 3-12
Section: Articles
URL: https://rjsvd.com/1028-0960/article/view/664484
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023100205
EDN: https://elibrary.ru/PWYIGZ
ID: 664484

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

We studied the structure of thin films of various thicknesses made of benzotrifuroxan, triaminotrinitrobenzene, diaminodinitroethylene, obtained by crystallization from the gas phase on various substrates: polyethylene terephthalate, parchment, aluminum, quartz glass, polymer resin, silicon and sapphire. Preliminary preparation of gaseous products, which were obtained by the method of thermal vacuum sublimation, was carried out. It has been established that the molecular structure of the obtained thin films corresponds to the studied substances. The texture of the films has been determined. In the bulk, their morphology is determined by particles having a columnar shape, nonequilibrium faceting, and a developed surface. The measurements were carried out by X-ray powder diffraction, Raman spectroscopy, IR spectroscopy, spectrophotometry in the visible, ultraviolet, and near infrared regions, optical and electron microscopy. The surface topology and electronic properties of the obtained textured films were studied.

Keywords

surface structure, texture, micromorphometric characteristics, habit, microdistortion, ultrapure substances, benzotrifuroxan, triaminotrinitrobenzene, diaminodinitroethylene, epitaxy, gas-phase deposition, spectral properties.

References

Лебедев Ю.А., Мирошниченко Е.А. Термохимия парообразования органических веществ. М.: Наука, 1981. 216 с.
Минайчев В.Е. Нанесение пленок в вакууме. Технология полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники. Кн. 6. М.: Высшая школа, 1989. 110 с.
Гребенкин К.Ф. Полупроводниковая модель инициирования детонации ТАТБ // Тр. V междунар. конф. “Забабахинские научные чтения”, Снежинск, 21–25 сентября, 1998. Ч. 1. С. 189.
Мильченко Д.В., Губачев В.А., Андриевских Л.А., Вахмистров С.А., Михайлов А.Л., Бурнашов В.А., Халдеев Е.В., Пятойкина А.И., Журавлев С.С., Герман В.Н. // Физика горения и взрыва. 2015. Т. 51. № 1. С. 96.
German V.N., Fisenko A.K., Khokhlov N.P. Laser Radiation Induced Detonation in HE Samples Produced by Thermovacuum Deposition // Proc. 1998 Life Cycles of Energetic Material Conf. USA, 1998. P. 67.
Мильченко Д.В., Губачев В.А., Михайлов А.Л., Вахмистров С.А., Титова Н.Н. Перспективы применения аддитивных технологий в ИФВ РФЯЦ-ВНИИЭФ для изготовления изделий, содержащих взрывчатые материалы // Науч.-практ. конф. “Аддитивные технологии в российской промышленности”. Москва, 10 февраля 2015. С. 197.
Тайбинов Н.П., Станкевич А.В., Костицын О.В., Лобойко Б.Г., Гармашев А.Ю. Перспективы развития комплекса аддитивные технологии для энергетических материалов на базе РФЯЦ-ВНИИТФ // Науч.-практ. конф. “Аддитивные технологии в российской промышленности”. Москва, 10 февраля 2015. С. 217.
Deopura B.L., Gupta V.D. // J. Chem. Phys. 1971. V. 54. P. 4013. https://doi.org/10.1063/1.1675458
Towns T.G. // Spectrochim. Acta. A. 1983. V. A. P. 801.
Vergoten G., Fleury G., Blain M., Odiot S. // J. Raman Spectr. 1985. V. 16. P. 143.
Latypov N.V., Bergman J., Langlet A., Wellmar U., Bemm U. // Tetrahedron. 1998. V. 54. P. 11525.
Bishop M.M., Chellappa R.S., Pravica M., Coe J., Liu Zh., Dattlebaum D., Vohra Y., Velisavljevic N. // J. Chem. Phys. 2012. V. 137. P. 174304.
Gao B., Wu P., Huang B. // New J. Chem. 2014. V. 38. Iss. 6. P. 2334.
Zhao X., He D., Ma X., Liu X., Xu Z., Chen L., Wang J. // RSC Adv. 2021. V. 11. P. 33522.
Chugunova E.A., Timasheva R.E., Gibadullina E.M., Burilov A.R., Goumont R. // Propellants Explos. Pyrotech. 2012. V. 37. P. 390. https://doi.org/10.1002/prep.201200080
Cady H.H., Larson A.C. // Acta Crystallogr. 1965. V. 18. P. 485.
Станкевич А.В., Смирнов Е.Б., Костицын О.В., Тэн К.А., Шмаков А.Н., Толочко Б.П. Анизотропное тепловое расширение молекулярного кристалла 1,3,5-триамино 2,4,6-тринитробензола при нормальном давлении // Тез. Школы по подготовке молодых специалистов “Использование синхротронного и терагерцового излучения для исследования высокоэнергетических материалов”. Новосибирск, 15–20 сентября 2015. С. 46.
Станкевич А.В., Слепухин П.А., Лобойко Б.Г., Русинов Г.Л., Костицын О.В., Тайбинов Н.П. Совмещенный рентгеноструктурный анализ термического расширения кристаллов ТАТБ // Тез. междунар. конф. “XIII Забабахинские научные чтения”. Снежинск, 20–24 марта, 2017. С. 99.
Cady H.H., Larson A.C., Cromer D.T. // Acta Crystallogr. 1966. V. 20. P. 336.
Stankevich A.V., Loboilko B.G., Garmashev A.Yu., Kostitsyn O.V., Taibinov N.P. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1147. P. 012009.
Bemm U., Ostmark H. // Acta Crystallogr. C. 1998. V. 54. P. 1997.
Stankevich A.V., Kostitsyn O.V., Taibinov N.P., Garmashev A.Yu., Petrov D.V. // J. Phys.: Conf. Ser. 2021. V. 1787. P. 012006.
Le Bail A. // J. Solid State Chem. 1989. V. 83. P. 267.
Pawley G.S. // J. Appl. Crystallogr. 1981. V. 14. P. 357.
Pecharsky V.K., Zavalij P.Y. Fundamentals of Powder Diffraction and Structural Characterization of Materials. Kluwer Academic Publishers, 2003. 703 p.
Scardi P., Leoni M. // Acta Crystallogr. A. 2002. V. 58. P. 190.
Eaton J.W., Bateman D., Hauberg S., Wehbring R. GNU Octave. A High-Level Interactive Language for Numerical Computations. Ed. 4 for Octave Version 4.2.1. CARLOS ALBERTO SANTOS UMAÑA, 2017. 1004 p.
Патент 2 566 399 (РФ). МПК G01N 23/20. Способ определения структуры молекулярных кристаллов / ФГУП РФЯЦ–ВНИИТФ. Станкевич А.В., Костицын О.В., Тайбинов Н.П. // 17.04.2014. 13 с.
Станкевич А.В., Тайбинов Н.П., Костицын О.В., Лобойко Б.Г. Модельно-усиленный анализ дифракционных спектров рентгеновского излучения для определения структуры веществ в порошкообразном виде // Матер. Всеросс. науч. конф. с междунар. участием “II Байкальский материаловедческий форум”. Улан-Удэ, 29 июня–5 июля 2015 г. Ч. 2. С. 195.