«Төменде өте көп орын бар» 1959 жылдың 29 желтоқсанында физика ғылымы бойынша 1965 жылы «Элементарлы бөлшектер физикасында терең салдары болған кванттық электродинамикадағы фундаментальды жұмыстары»

Кварцтың бутил спиртімен өнделуінен кейін бөлшектің үстінгі бет қабатының кұрылымы көміртегiмен қаныққан.

Бiр атомды спирттердi көп атомды спирттермен алмастыру кезiнде кварцты диспергирлеуде бөлшек түрлері мен құрылымдары айтарлықтай өзгереді. Мұндай жағдайда материалдардың сипатты ерекшелігі болып сфералық бөлшектер мен олардың дендритотәріздес кұрылғыларының құрылуы саналады. Мұндай болшектер жоғары меншiктi үстіңгі бет қабатымен сипатталады, кварцтың меншiктi бет қабатынан бірнеше есе артып түседі. Механикалық үдерісінде кварц бөлшектерiнiң акрил қышқылымен модификациялануы нәтижесiнде үстiнгi бет қабатында тығыз, бiртекті органикалық жұқа қабықша және үстінгі полимер қабатында жоғары майдаланған кристалиттер пайда болады. Сонымен бірге кварцтың үстiнгi қабатымен байланысы жоқ гомополимердің түзілуі байқалады. Микродифракциялық көрініс мұндай жағдайда кварц – органикалық композиттердiң құрылуын дәлелдейді ( 3.5 , д - сурет ) .

Электронды - микроскоптық түсiрiлiмдер механикалық өнделген кварцтық бөлшектердің бет қабатында наноөлшемдi элементті органикалық қосылысты түрлі құрылымды комбинациялар мен түрлердің көп қабатты түзiлiмiн көрсетеді. 3.5,д- суреттегі микро дифракционды түсірілім бөлшектiң үстiнгi бетiндегi үш рет реттелген көміртекті затқа қатысты. Кварцтың модификациялық үстіңгі беті құрылымының алуан түрлілігі полистирол модификаторы ретінде қолданылған кезінде едәуiр анық байкалады. Кварц пен полистиролды бiрiктiрiп өндеу кезiнде бiр мезгілде кварцтық бөлшектердің бұзылуы және полистирол молекулаларының деструкциялануы болады.

Мұндай жағдайда кварцтың белсендi бет қабаты кұрылымының өзгеруi полициклды ароматты молекулалардын катысуымен жүреді, бұл пайдаланған шикізатқа байланысты күйенiн түзiлуi туралы белгiлi нанымға сәйкес келіп тұр. Пайдаланылған модификатор санына ( 3 - тен 10 % -ға дейін ), механикалық әсер ету уакытына байланысты, сонымен қатар күшті әсер ету жағдайларын түрлендіру кезiнде кұрылымды , устiнгi бет кабатына тiгiлген немесе түрлі конфигурациядағы түтікше тәрiздi бөлшектер кұрылады , олардың көлемі 50-70нм , ( 3.5 , 3 - сурет ).

Ұсату кезінде жүретін физикалық үдерістер көрiнiстерiнiң нақты жағдайларға байланысты жеткілікті қиын және көп түрлі болуы секiлдi , әрбiр нақты жағдайда үстiнгi бет қабаты жаңа құрылымының түзілу химизмi өзiнiң арнайы ерекшеліктеріне ие. Бiрынгай корыту факторы ретiнде катты денеде серпімділік және пластикалык дефор мация толкынын тудыратын механикалык эсердiн толкындык (жиiлiк) сипаты мен ондағы сәйкесті құрылымдык өзгерістер, жеке алғанда, бөлшектер бетінде , химиялық реакциялар мен айналымдарға әкеледі. Бұл физикалық сорбциялану секілді, қышқылдану, карбидтелу, азот тану, гидрирлеу үдерістері, сонымен қатар полимер құрылымның екпелерi реакцияға қабiлеттi үстiнгi бет қабатында көлемдi өзгерістер тудырады. Бірнеше гПа - ға жететін және қысатын үстiнгi механикалық кернеуiнiң құрылуы осының салдары болып саналады. Мұндай кернеулер градиентi үстiнгi бет қабатында қосымша диффузия тудырады және үстiнгi бет құрылымы элементтерiн өзiндiк ұйымдастыру нәтижесi ретiнде, жағдайды тұрақтандыруда энергияның төмендеуін тудырады. Мұндай химиялық өзгерістердiң қорытындысы ретінде ұсақталатын бөлшектер бетінде нанокұрылымды қабаттардың түзілуі, жаңа кешенді физикалық және химиялық қасиетке ие нанокомпозициялы нысандардың құрылуы саналады.

Осындай органикалық емес материал бөлшектерiнiн органикалык косылыстармен модификациялану көрiнiсi кез келген минералдарда орын алуы мүмкін, соның iшiнде кальций карбонаты (мәрмәр) және волластонитiмен бiрге. Бұл материалдарды сараптау аммиакты су ерітіндісінің NH₄ OН, поливинилді спирт ( C₂ H₃ OH )_n және ( NH₂ )₂ , CO қатысуымен жүргізілді. Мәрмәр бөлшектерi бетiнiң механикалық - химиялық өңдеу кезiнде модификациялану ерекшеліктері электронды - микроскоптық түсiрiлiмде көрсетілген ( 3.6 - сурет ).

Ұсатылғаннан кейiн мәрмәр бөлшектерi жеткiлiктi тығыз кұрылымға ие болады ( 3.6 а - сурет ).

МХӨ кезінде аммиактың судағы ерiтiндiсi бөлшектердің майдалануына ықпал етеді, олардың үстiнгi бетi нанодисперсті үзiндiлерден тұрады. Мұндай материал өте жоғары белсенділікпен сипатталады және электрондық шок әсерімен бұзылады. Мәрмәрдің поливинил спиртінің қатысуымен МХӨ кезінде бөлшектер бетінде түрлі қалыңдықтағы тығыз қабықшаның құрылуына әкеледі ( 3.6 , в - сурет ).

Мп / Мш = 1 / 2 қатынасында және 20 минутқа дейiн өңделу уақытында қабықшаның құрылымдық үзiндiлерi нақты байқалады. Қабықша конфигурациясы, құрылымы мен өлшемi мочевинаны модификатор ретінде пайдалану кезінде айтарлықтай өзгереді. Бөлшектер бетіндегі түзiлiмдер едәуiр борпылдақ, үзiндi құрылымды болып келеді және бiрқатар элементтердiң арнаулы ерекшеліктеріне ие болады, бөлшек беттерi көмiртегiмен қанығады (3.6, г - сурет ).

Көмiртегiмен қаныққан мәрмәр бөлiктерiнiң модифицирленген қабатының қалыңдығы 10-15 нм - ге дейін жетеді. Мп / Мш қатынасында шарлар санын көбейту үстiнгi қабат құрылымының үзiндi дәрежесiн күшейтеді. Негізінен жоғары майдаланған бөлшектер саны артады, олар кешендерде кесектеледі және ұнтақ көлеміндегі полимерлі түзілулермен бірлескен күйде минерал - полимерлердің ірі композициялы нысандарын құрайды .