Макрокинетика физико-химических превращений конденсированных и газовых систем и процессы синтеза неорганических материалов в экстремальных физических условиях

Проект состоит из четырех взаимосвязанных блоков и направлен на изучение физико-химических превращений конденсированных и газовых систем в экстремальных физических условиях с целью разработки научных основ управления неизотермическим синтезом, необходимых для создания рациональных энергосберегающих технологий получения улучшенных функциональных материалов с учетом экологических требований на основе численных и экспериментальных исследований. В ходе выполнения НИР получены следующие важнейшие научные результаты: 1. На основе подхода прямого моделирования на поровом масштабе и экспериментов по сжиганию различных топлив установлено, что пористая цилиндрическая горелка может работать в трёх режимах, принципиально отличающихся механизмом стабилизации пламени. Радиационные горелки на основе пористых СВС-интерметаллидов в экспериментах показали возможность работать с широчайшей гаммой углеводородных газов с возможностью достижения величин радиационного КПД до 70%. 2. С помощью метода золь-гель-горение получены порошки сложных многокомпонентных ферримагнетиков с гексагональной структурой с магнитными характеристиками, не уступающими свойствам образцов, полученных по традиционной керамической технологии, которые могут быть использованы в качестве радиопоглощающих покрытий, эффективно работающих в различных диапазонах длин волн. 3. В макроскопическом приближении разработана математическая модель механической обработки бинарной реакционной смеси в механоактиваторе, учитывающая процесс гомогенизации порошкового состава. Предложен метод, позволяющий на основе найденных аналитических соотношений и данных экспериментов определять константу, характеризующую скорость гомогенизации смеси. 4. Разработана численная схема расчета уравнений нестационарной теплопередачи и химической реакции на основе метода гладких частиц. Предложена модель химической реакции первого порядка для смеси Al-CuO в условиях ударно-волнового нагружения.