Публикации автора

Композиционные материалы, содержащие нанотрубки CdTe, представляют значительный интерес и могут найти применение в электронике и фотонике. Данные об анизотропных тепловых свойствах нанотрубок CdTe и композитов их на базе необходимы для разработки наноразмерных электронных устройств. В данной работе проведены аналитические оценки влияния диаметра нанотрубок и температуры на анизотропию теплопроводности. Для оценки эффективной теплопроводности бездефектных одностенных наносвитков CdTe и влияния температуры на анизотропию коэффициента теплопроводности использован метод теории обобщённой проводимости. Метод предполагает рассмотрение теплообмена в дисперсной среде в рамках одной элементарной репрезентативной ячейки, моделирующей основные черты переноса тепла в среде в целом. Исследованы теплофизические свойства двумерных нанолистов CdTe, выращенных коллоидным методом, толщиной около 1 нм, равномерно сворачивающихся вдоль направления, образующих многослойные свиткообразные нанотрубки. Проведена оценка эффективной теплопроводности бездефектных одностенных наносвитков CdTe в продольном и поперечном направлениях относительно оси свертывания. В результате выявлена зависимость эффективной теплопроводности композитного материала от его диаметра и показано, что при увеличении диаметра наносвитков теплопроводность в продольном направлении нанотрубки падает за счёт уменьшения доли высокотеплопроводной стенки теллурида кадмия CdTe. Теплопроводность нанотрубки в поперечном направлении, более низкая по сравнению с теплопроводностью в продольном направлении. При увеличении диаметра нанотрубок от 5 нм до 30 нм продольная теплопроводность снижается от 5,7 до 1,2 Вт / (м∙К), при этом поперечная теплопроводность изменяется в пределах от 1,5 до 0,6 Вт / (м∙К). Проведена оценка влияния диаметра и температуры на анизотропию коэффициента теплопроводности наносвитков CdTe. Показано, что с повышением температуры коэффициент анизотропии теплопроводности снижается

Рост цен на редкоземельные металлы и растущее применение постоянных магнитов привел к возобновлению интереса к созданию новых магнитных материалов. Перспективным направлением поиска стали не содержащие редкоземельных элементов материалы на основе системы железо-олово, получаемые методом твердофазного синтеза. Решающее значение при их синтезе имеют диффузионные процессы. Исследованы диффузионные процессы при реакционном синтезе магнитных материалов на основе интерметаллидов системы железо-олово с повышенными термомагнитными свойствами. Синтез производится при нагреве реакционной зоны электрическим током высокой плотности до температур, превышающих температуру плавления олова. Методом математического моделирования проанализировано влияние геометрических размеров реакционной зоны на тепловые режимы и интенсивность диффузионных процессов системы железо — олово при их электротермической обработке. Выполнен анализ расчетных данных по диффузии олова в железо в процессе реакционного синтеза интерметаллидов системы железо-олово в условиях длительного электротермического воздействия. Установлено, что изменение геометрических размеров тигля существенно влияет на температурные режимы и активность диффузионных процессов. Поддержание пропорций тигля обеспечивает согласованное распределение силовых линий электрического тока внутри тигля и заданный температурный режим синтеза, тем самым облегчая получение воспроизводимых результатов. Результаты исследований могут быть использованы при прогнозировании условий получения новых функциональных магнитных материалов.

The process of phase formation in the Fe-Sn reaction crucible under current stressing with and without thermal insulation of the outer walls of the crucible was studied. Numerical simulations by means of the Comsol Multiphysics software were performed in order to establish the correlation of the observed features of phase formation with the magnitude of the calculated internal temperature gradients. The impact of temperature gradients on the kinetics of phase formation was established. The necessity of using heat-insulating felts to reach temperature equilibrium in the diffusion zone of a reaction crucible system was demonstrated.