Изучение инновационного синтеза микро- и наночастиц с контролируемым составом и структурой на основе микроволнового разряда в гиротронном излучении (Промежуточный отчет 1 этапа)

Задачи современного материаловедения, связанные с синтезом частиц микро- и наноразмеров, могут быть решены с помощью плазменных микроволновых методов с применением мощных импульсных гиротронов. На первом (промежуточном) этапе НИР проведены работы по модификации отдельных узлов плазмохимического стенда: накопительной батареи, высоковольтного накального трансформатора гиротрона и высоковольтных трансформаторов питания модуляторов и др. Достигнуты необходимые параметры микроволновых импульсов гиротрона: мощность излучения от 80 кВт до 450 кВт, длительность импульсов до 12 мс. Завершено создание ядра аппаратно-диагностического комплекса для плазмохимического реактора ГР-1, который позволяет измерять параметры микроволнового разряда и цепного процесса синтеза материалов. Для проведения экспериментов был разработан электронный журнал на платформе 1С и система маркировки образцов. В процессе выполнения НИР на модифицированном плазмохимическом стенде в реакторе ГР-1 исследован синтез оксидных, нитридных и оксинитридных материалов в смесях порошков: Al + AlN (соотношение по молям 1:4, 1:2, 1:1), Al + Si3N4 в воздухе (1:5, 2:4, 3:3, 4:2), Al + Al2O3-comm в азоте (1:4, 1:2, 1:1). Синтезированные частицы могут быть использованы для задач гетерогенного катализа и иных применений. Обработаны СВЧ импульсами гиротрона смеси порошков Al2O3-comm и платиновой черни с содержанием Pt 0.5, 1.0, 2.0, 5.0 и 10.0% по массе. Показан переход к цепным реакциям синтеза в реакторе ГР-1, определены необходимые пороговые энергии СВЧ – 2-3 кДж. По результатам НИР представлены 2 доклада на международные конференции, 2 статьи в журналы, защищена 1 диссертация.