Закономерности процессов образования нанопорошков с функциональными электрическими, магнитными и теплофизическими свойствами в условиях низкотемпературного горения

Объект исследования: Кинетика и механизм образования и синтеза ультрадисперсных и наноразмерных функциональных материалов в реакциях твердофазного обмена. Цель работы: На данном этапе состояла в получении ультрадисперсных и наноразмерных порошков металлов, простых и сложных оксидов с помощью метода самораспространяющегося твердофазного обмена в системах пероксида натрия с сульфатами 3d-металлов, исследовании их свойств и анализа результатов математической моделью процесса. Метод или методология проведения работы: Фундаментальные основы и данные химической термодинамики, методы численного эксперимента, экспериментальные методы твердофазной кинетики, инструментальные методы термического анализа, рентгеновской дифрактометрии, электронной микроскопии, седиментации, магнитных измерений, общепринятые методы химического и математического анализа. Наиболее важный (значимый) результат, полученный в 2024 г.: Экспериментально подтверждены возможности получения микронных, субмикронных и наноразмерных частиц оксидов и ферритов цинка, меди, кобальта и никеля, и также порошков перечисленных металлов с помощью метода твердофазного обмена, протекающего в режиме нагрева или низкотемпературного горения. Получено экспериментальное подтверждение математических моделей и показана их прогнозная способность. С учетом экспериментальных данных уточнены математические модели и программные средства. Научная значимость и новизна достигнутых результатов: Получено экспериментальное подтверждение разработанных математических моделей процессов твердофазного обмена в условиях динамического нагрева и низкотемпературного горения. Анализ моделей позволил определить оптимальные условия синтеза сложных оксидов типа ферритов и осуществить их синтез. Расчетным путем предсказана возможность высокой скорости горения ряда систем, что нашло экспериментальное подтверждение. Экспериментально электронной микроскопией подтверждена гипотеза о защитной функции продукта реакции сульфата натрия в процессе укрупнения образующихся частиц. Область применения: Материаловедение, химический катализ и фотокатализ, решение экологических задач.