Процессы горения для синтеза новых материалов и изделий (Combustion processes for the synthesis of new materials and products)
Научный семинар по технологиям оптоэлектроники и фотоники

Процессы горения для синтеза новых материалов и изделий (Combustion processes for the synthesis of new materials and products)

12 февраля 2025 г. - 16:00 – 17:00

Бажин Павел Михайлович

Доктор технических наук

Профессор

Базовая кафедра «Нанотехнологии и микросистемная техника»

Бажин Павел Михайлович

Профессор

Базовая кафедра «Нанотехнологии и микросистемная техника»

Доктор технических наук

Аннотация

Процессы горения повсеместно используются в деятельности человека, которые лежат в основе развития металлургии, энергетики, создании новых более совершенных технологий и материалов. В общем понимании процессы горения связывают с процессами окисления топлива, при которых происходит переход исходных веществ из одного агрегатного состояния в другое с выделением тепла и света. В 1967 году российскими учеными был открыт новый тип горения – безгазовое твердопламенное горение, при котором процессы окисления являются не обязательными, а сам процесс горения происходит в твердой фазе. В последствии было открыто и развито новое научное направление, а сам процесс был назван самораспространяющимся высокотемпературным синтезом (СВС). Этот процесс основан на проведении экзотермической химической реакции взаимодействия исходных реагентов, что делает его экономически выгодным, т.к. он не требует подвода внешней энергии. На сегодняшний день разработано множество вариантов проведения СВС, что позволило синтезировать более 1000 различных соединений и материалов с различными физико-механическими и химическими свойствами. В обзорном докладе будет проведено ознакомление с особенностями процессов СВС, их возможностями и перспективами, представлены результаты некоторых экспериментальных исследований процессов горения в режиме СВС, направленных на получение композиционных металлокерамических, керамических, интерметаллидных материалов и изделий на их основе. Будет показано, что процессы СВС являются перспективными для получения наноматериалов: наноразмерных порошков, волокон и пленок, наноструктурных компактных материалов; материалов на основе МАХ-фаз – слоистых тройных карбидов и нитридов d- и р-элементов, сочетающих свойства, характерных как для металлов, так и для керамики. Представлены методы, сочетающие процессы горения в режиме СВС с силовыми воздействиями: сжатие, экструзия, сдвиговая деформация, при которых происходят фазо- и структурообразование материалов, что существенным образом влияет на их фазовый состав, структуру, морфологию и свойства. Обсуждаются экспериментальные результаты исследований особенностей строения и свойств полученных материалов и практического использования изделий на их основе. В частности, будет представлен метод электроискрового легирования (ЭИЛ) для нанесения защитных покрытий на различные токопроводящие детали. Данный метод нашел широкое применение для нанесения износо-, коррозионно- и жаростойких покрытий, снижения коэффициента трения поверхностей, восстановления изношенных деталей и других целей. При ЭИЛ формирование поверхностных слоев протекает не только за счет полярного переноса материала анода, но также за счет микрометаллургических процессов, структурных и фазовых превращений, обусловленных воздействием импульсных разрядов, создающих в локальных зонах высокие температуры, давления, сверхвысокие скорости нагрева и охлаждения, импульсные поля термических напряжений. Изменяя энергетические параметры разряда и условия осуществления процесса ЭИЛ, возможно в широком пределе варьировать физико-химические и механические характеристики формируемых поверхностных слоев.

Ссылка на видеовстречу: https://telemost.yandex.ru/j/02241640000575

Краткая биография

Дата рождения 24.06.1983 г. Окончил ГОУ ВПО УГАТУ в 2005 г., защита докторской диссертации в 2019 г. на тему «Самораспространяющийся высокотемпературный синтез в условиях сдвигового высокотемпературного деформирования для получения композиционных материалов и изделий на основе тугоплавких соединений», с 2004 г. по н.в. работает в ФГБУН Институте структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН), с 2018 г. в должности заместителя директора по научной работе, с 2023 г. работает в должности профессора в РУДН. Область научных интересов: структурная макрокинетика, процессы горения и взрыва, материаловедение, высокоэффективные процессы обработки материалов. Автор более 200 научных статей, входящих в системы цитирования УБС, РИНЦ, WoS, Scopus и др., более 100 тезисов докладов на национальных и международных симпозиумах и конференций, 17 патентов, 3 учебных пособия.