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 экспериментальных и численных исследований. В ходе выполнения НИР получены следующие важнейшие научные результаты: 1. На основе моделирования на поровом масштабе установлено возникновение пульсационной неустойчивости при горении смеси водорода и воздуха в нерегулярном зернистом слое частиц с постоянным диаметром каналов. При этом колебания фронта характеризуются сложной динамикой, где важную роль играет гидродинамическое взаимодействие фрагментов пламени в соседних порах посредствам локальных пульсаций давления, возникающий в моменты поджига или гашения. 2. С помощью метода золь-гель-горение получены порошки сложных многокомпонентных ферримагнетиков с гексагональной структурой, которые могут быть использованы в качестве радиопоглощающих покрытий, эффективно работающих в различных диапазонах длин волн. Установлен фазовый состав, структурные параметры и магнитные свойства продуктов синтеза. Определены величины намагниченности насыщения и коэрцитивной силы. 3. В двухтемпературном приближении построена и численно исследована задача фильтрационного горения реагирующей пористой среды в инертном газе. Определены механизмы и режимы распространения фронта горения в зависимости от скорости газового потока и параметров межфазного теплообмена. 4. В макроскопическом приближении для моделирования на масштабе частиц разработана математическая модель ударно-волнового инициирования химической реакции в смеси реагирующих порошков, учитывающая процессы упругопластического течения материалов, их разогрев за счет деформаций и тепловыделения от химической реакции, диффузию компонент и теплоперенос.