Разработан простой метод снижения температуры образца при обработке твердых пористых веществ ударной волной. Сущность метода заключается в заполнении образца жидким парафином. Результаты экспериментов показывают, что в результате обработки анатаза, заполненного жидким парафином, образуется фаза высокого давления β-TiO2, а без парафина – рутил.
В работе предложена двухжидкостная модель плоской стационарной ударной волны в проводнике и рассмотрена ее токовая структура. Для идеального гидродинамического разрыва показано, что распределение полей и токов состоит из довольно широкой диффузионной зоны в не возмущенном волной материале и из мелкомасштабной зоны высокочастотных осцилляций, связанных с релаксацией плотности электронов к плотности ионов. Рассмотрена структура осцилляционной зоны б зависимости от свойств материала и возможного изменения электропроводности в ударной волне. Вычислено время установления равновесной плотности зарядов. Показано, что для проводящих материалов генерируемый волной ток определяется сжимаемостью и практически весь сосредоточен в диффузионной зоне. Ширина этой зоны определяется электропроводностью материала в исходном состоянии и никак не зависит от свойств материала за фронтом волны.
Дан анализ электромагнитных процессов в системе шунт –вещество в случае изменения проводимости ударно-сжатого вещества от времени. Такая система моделирует измерительную ячейку для исследования перехода диэлектрик – металл в ударной волне. Электромагнитный отклик системы определяется величиной проводимости и характером ее изменения за ударным фронтом. В зависимости от профиля проводимости распределение тока в системе имеет различный вид. Постоянство или рост проводимости приводят к монотонному уменьшению плотности тока в пространстве при удалении от свободной границы шунта. В случае падения проводимости за ударным фронтом в системе образуются локальные максимумы плотности тока. Выполненный анализ может быть полезен для интерпретации электромагнитных измерений в ударных волнах. По виду зависимостей электрического поля от времени для двух поверхностей шунта можно качественно судить о характере изменения проводимости в исследуемом веществе.
В работе применена теория фракталов для описания структуры гетерогенных конденсированных систем (ГКС) и проведено исследование особенностей протекания процессов энерговыделения в зависимости от параметров исходной структуры. Изучена микроструктура ГКС и динамика ее изменения как функция соотношения и свойств компонентов. Показано, что частицы компонентов образуют фрактальные структуры, характеризующиеся нецелой размерностью. Получены изображения микроструктуры, отражающие наличие геометрического фазового перехода фрактальный кластер – перколяционный кластер. Определены закономерности распространения фронта реакции. Получено, что концентрационные пределы энерговыделения и горения связаны с эволюцией фрактальных структур и формированием (разрушением) непрерывной поверхности реакции. Измерена электропроводность исходных композиций как индикатор образования фрактальных структур той или иной конфигурации. Проанализирован комплекс электро- и теплофизических свойств образцов, а также параметры процессов энерговыделения (горения). Системы в различных процессах обнаруживают подобное поведение. Вблизи критической точки зависимость изучаемых параметров от концентрации носит степенной характер. Величина показателя степени близка к определяемой теорией перколяции. Разработан и реализован алгоритм расчета поверхности контакта компонентов. Результаты расчетов позволяют выделить «базовый блок», влияющий на скорость горения, а также определить критические концентрации компонентов. Изучение ГКС с позиций нового направления в геометрии неупорядоченных систем – теории фракталов – является перспективным для «свертки» накопленного литературного экспериментального материала и для прогнозирования параметров энерговыделения ГКС при изменении параметров структуры.
Изучены закономерности и механизм горения системы NiO—А1 под давлением газа. Показано, что давление подавляет разброс исходной смеси и позволяет получать конечные продукты горения в литом виде. Определены химический состав, пределы горения и область получения литых интерметаллидов по соотношению реагентов.
Инертная добавка, газифицируясъ в волне самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, образует вместе с жидкими компонентами (реагентами или продуктами реакции) пену. Изучена структура такой волны. Рассмотрена газификация в зоне реакции и в зоне прогрева. В последнем случае волна подвержена своеобразной неустойчивости.
Предлагается двумерная математическая модель фильтрационного горения слоя шихты в СВС-реакторе, в которой учитывается изменение температуры и давления газа в реакторе в ходе синтеза. Для кинетического режима горения построено приближенное аналитическое решение, которое удовлетворительно согласуется с результатами численного расчета. Показано, что прогрев газа в объеме реактора может приводить к ускорению распространения фронта реакции, а момент достижения максимального давления в реакторе (по которому на практике судят об окончании синтеза) может не совпадать с окончанием горения.
Про веден термодинамический расчет адиабатических температур горения и равновесного состава продуктов в системе BCl3 mdash; TiCl4 — Na при атмосферном давлении и значениях температуры 300 ÷ 3000 К. Максимальная температура горения равна 1872 К. Определены условия получения целевых тугоплавких продуктов Ti, TiB, TiB2 и В. Полученные результаты позволяют выбирать условия синтеза улътрадисперсных порошков тугоплавких соединений и покрытий на их основе с использованием процессов горения.
Обнаружено, что начальная температура самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в системе титан —никель понижается после обработки в высокоэнергетических аппаратах смешения, например аттриторах. Снижение начальной температуры обусловлено образованием конгломератов из порошков титана и никеля, прочно связанных по межфазной поверхности, и наклепа порошков. Оптимизирована технология получения сплавов на основе никелида титана для медицины и техники.
Проведен качественный и численный анализ простейшей модели медленных тепловых волн, распространяющихся в неподвижном слое катализатора при протекании обратимой реакции первого порядка. Показано, что существует однопараметрическое семейство автоволновых решений, удовлетворяющих граничным условиям задачи. Из континуума решений может быть выбрано единственное физически разумное, представляющее собой медленную тепловую волну. Исследованы условия существования медленных тепловых волн, изучено влияние параметров модели на скорость их распространения.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
