Проект «Теоретическое и экспериментальное исследование нагрева нанокомпозитных порошковых материалов в поле электромагнитного излучения»
| Руководитель проекта | к.ф.-м.н., А.П. Анзулевич |
| Источник финансирования | Российский фонд фундаментальных исследований |
| Номер проекта | 12-02-31769_мол_а |
| Период выполнения | 2012 – 2013 гг. |
| Структурное подразделение | Кафедра физики конденсированного состояния |
Содержание проекта:
Массивные сплошные металлические образцы из-за существования скин-эффекта отражают
электромагнитные волны и практически не нагреваются. В связи с ограниченным
проникновением электромагнитного излучения они могут подвергаться только
поверхностному нагреву, тогда как порошковые металлические нанокомпозиты могут
поглощать такое излучение и эффективно нагреваются. Требует рассмотрения проблема
нагрева и спекания матричных композитов на основе металлических порошков.
В работе исследуется материал, состоящий из сферических проводящих микрочастиц,
покрытых оболочкой непроводящего окисла и распределённых в среде матрицы (воздух,
аргон, связывающий раствор). Для расчёта электродинамических характеристик
используется теория эффективной среды, для решения дифференциальных уравнений
Максвелла методы конечных разностей из стандартных математических пакетов и метод
матриц переноса. Вычисление динамики нагрева выполняется путём решения уравнения
теплопроводности с источниками тепла в виде неравномерно распределённого по объёму
материала электромагнитного поля. На основе температурных зависимостей, химического и структурного состава материалов делается вывод об эффективности и режимах спекания
той или иной композиции нанокомпозитного порошкового металла. теоретическое
объяснение механизмов динамики нагрева композитных материалов и моделирование
распространения электромагнитного излучения широкого диапазона частот в композитных структурах является актуальным. Объяснение механизмов проникновения и поглощения электромагнитного излучения металлическими нанокомпозитами может использоваться для обоснования полученных экспериментальных результатов в этой области науки. Результаты работ по данному проекту позволят количественно объяснить полученные ранее экспериментальные результаты по нагреву различных металлических порошков и предсказать новые композиции для необходимого и достаточного нагрева с целью спекать из них материалы с необходимыми электродинамическими и механическими характеристиками.
