ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛАКСАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ КВАЗИСТАТИЧЕСКОМ И ВЫ-СОКОСКОРОСТНОМ ДЕФОРМИРОВАНИИ МАТЕРИАЛОВ. РАЗРАБОТКА ФУНДАМЕН-ТАЛЬНЫХ ПРИНЦИПОВ ПОЛУЧЕНИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ(промежуточный отчет)

Проведены численное исследование и лабораторные эксперименты автоколебательных режимов реагирующего течения в пористой среде с химически активным скелетом. Установлено, что при закачке кислоты в насыщенную минеральным маслом пористую среду с распределенным в ней восстановителем при стационарных граничных условиях реагирующее течение может спонтанно переходить в осциллирующий режим, который характеризуется периодическими колебаниями давления на фронте реакции, фазовых насыщенностей и концентраций химических компонентов. Разработан способ создания механоактивированных термитных смесей алюминия с оксидами металлов с повышенной реакционной способностью при механических и тепловых воздействиях. Изучена динамика электроискрового и ударно-волнового инициирования реакции в смесях Al + CuO и Al + MoO₃. При ударно-волновом инициировании смесей формируется поток продуктов реакции со скоростью > 500 м/с. Выделение химической энергии в потоке частиц практически не влияет на его скорость. Измерения проводимости и анализ продуктов показали присутствие в потоке разреженной плазмы продуктов реакции c большим количеством наночастиц. В зависимости от типа смесей и дозы механоактивации яркостная температура в облаке продуктов изменяется от 2500 до 3400 K. Выполнены исследования структуры углерода, затвердевшего из жидкого углерода с давлением 25 МПа на грани алмаза, методами рамановской спектроскопии и электронной просвечивающей микроскопии высокого разрешения. Найдено объяснение обнаруженному явлению аномально низкой плотности конденсированного углерода 1,5 г/см³ при давлениях около 1 ГПа. Как показали структурные исследования аморфного углерода, закаленного из жидкого углерода, твердый углерод имеет нанопористую структуру из углеродных колец диам. 0,5 - 1 нм, состоящих преимущественно из sp2- и sp-гибридизованных атомов углерода. Предполагается, что жидкий углерод имеет сходную структуру. Основанием для аналогии служит близость плотностей и составов жидкого углерода и закаленного из него аморфного углерода, выявленная путем атомистического моделирования. Завершен цикл экспериментальных исследований температурно-скоростных зависимостей сопротивления деформированию и разрушению металлов с различной кристаллической структурой при скоростях деформации от 10³ до 10⁹ с⁻¹ и температурах от комнатной до 105°С в условиях ударного и градиентного (безударного) динамического сжатия при длительности действия нагрузки от 10⁻¹¹ до 10⁻⁶ с. Установлено, что аномальное возрастание напряжения пластического течения с температурой при высоких скоростях деформации имеет место для металлов со структурой ГЦК, не наблюдается для металлов со структурой ОЦК и слабо выражено для металлов со структурой ГПУ, что объясняется соотношением вкладов фононной вязкости и напряжения Пайерлса в сопротивление движению дислокаций. Выявлен вклад зарождения и размножения дислокаций на ранних стадиях деформирования при величине пластической деформации от 0,1% до 1 - 2%. Выявлено, что внешнее энерговоздействие электромагнитным (ЭМ) полем инициирует дополнительный энергообменный процесс в интервале статистически установленной "временной задержки" ∆Т. Предложена модель энергообмена, в которой выделены три этапа, в каждом из которых взаимодействие составляющих энергообмена имеет характерные особенности. Интервал "временной задержки" ∆Т фактически является длительностью процесса подготовки сейсмического события от момента воздействия ЭМ-поля до его реализации. Анализ этапов основывается на предложенных моделях преобразования и взаимодействия после воздействия ЭМ-поля.