Исследование испарения лазерно-нагретых железо-углеродных наночастиц при помощи анализа их теплового излучения

Проведен анализ процесса испарения железных наночастиц, окруженных углеродной оболочкой, при воздействии импульсного лазерного излучения. Железо-углеродные наночастицы были синтезированы в ударно-трубном реакторе при пиролизе смеси 0.25% Fe(CO)$_{5}$+0.25% C$_{6}$H$_{6}$ в аргоне. Лазерное воздействие приводило к дополнительному нагреву до температур, превышающих порог испарения железного ядра наночастиц. В ходе экспериментов регистрировались временные профили теплового излучения лазерно-нагретых наночастиц. Метод двухцветной пирометрии был использован для измерения температуры испарения наночастиц, метод лазерной экстинкции применялся для контроля процесса потери объемной фракции конденсированной фазы при испарении. При аппроксимации экспериментальных сигналов излучения от лазерно-нагретых наночастиц модельными кривыми извлечена эффективная энтальпия испарения железо-углеродных наночастиц. Установлено, что происходит испарение железного ядра наночастиц через углеродную оболочку, при этом энергия, затраченная на данный процесс, примерно в 2 раза превышает энтальпию испарения массивного образца железа со свободной поверхностью.