В книге рассмотрена концепция целенаправленного "наноконструирования" свойств пористых материалов и представлено новое семейство композитных сорбентов "соль в пористой матрице", разработанных для поглощения воды, метанола, аммиака и углекислого газа. Даны обзор современного состояния в области синтеза и исследования этих материалов и описание фундаментальных физко0-химических свойств композитов и их прилжений в разнообразных процессах и устройствах. Показаны широкие перспективы дальнейшего развития и применения предложенного подхода и самих новых материалов. Для ученых, инженеров, технологов, студентов и людей, принимающих решения в области наукоемких технологий.

Исследованы структура, фазовый состав и свойства ультрадисперсных керамических порошков диоксида циркония с изменением концентрации соли в растворе при изготовлении порошков методом плазмохимического синтеза. Установлено, что изменение такого технологического параметра, как концентрация соли в растворе, влияет на структуру и свойства получаемых порошков, а именно повышение концентрации приводит к увеличению среднего размера частиц порошков, а также их удельной поверхности и уменьшению насыпной плотности. Это связано с изменением количественного соотношения полых и наполненных сфер в порошке. На фазовый состав и параметры тонкой кристаллической структуры изменение концентрации влияния не оказывает.

Исследованы параметры процесса и описано оборудование для получения нанопорошков металлов электрическим взрывом проводников. Из результатов исследований следует, что наряду с плотностью энергии, введенной в проводник, и давлением газовой среды, размер наночастиц определяется диаметром проводника, температурами рабочего газа и плавления металла, условиями пассивации нанопорошков, а частицы дисперсной фазы формируются в результате объединения кластеров, образующихся на ранних стадиях процесса. Изучены зависимость степени агломерации нанопорошков от плотности энергии, введенной в проводник, и критерии их пожароопасности. Представлены некоторые области применения электровзрывных нанопорошков: модифицирование смазочных и высокоэнергетических материалов; синтез интерметаллических и высокотемпературных соединений; синтез нановолокон оксигидроксида алюминия, их применение для улучшения характеристик клеев и создания фильтров для удаления микробиологических загрязнений из воды.

Описан подход к моделированию экзотермических химических реакций, основанный на концепции клеточных автоматов. Для анализа адекватности подхода приведены результаты моделирования процесса распространения фронта реакции при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе в системе Ni-Al. Показано хорошее согласие между модельными и экспериментальными зависимостями скорости движения фронта и максимальной температуры горения от температуры начального прогрева порошковой смеси. Сделан вывод о необходимости явного учета кинетики реакции, в частности растекания жидкой фазы, для корректного описания влияния пористости на протекание экзотермической реакции.

Изложены основные сведения о строении, свойствах, механизмах образования и методах синтеза твердотельных наноструктур. Значительное место в объеме монографии занимают вопросы, связанные с разработкой технологий и оборудования для производства углеродных наноструктурных материалов (нанотрубок и нановолокон), их диагностики и использования в различных отраслях. Предназначена для специалистов различных областей техники и технологий, аспирантов, студентов с целью познакомить с основами синтеза углеродных нанотрубок, направлениями развития аппаратостроения в области производства этих материалов и перспективами создания принципиально новых изделий на основе твердотельных наноструктур.

В монографии обобщены результаты многолетних исследований по изучению природы механохимических процессов в неорганических и органических твердых веществах, протекающих при воздействии высокоэнергетического измельчения и высоких давлений в специально созданных аппаратах. Приведены результаты исследований изменения структуры, электронных и магнитных свойств и реакционной способности твердых тел под влиянием механической активации и высоких гидростатических давлений и сдвиговых деформаций, процессов образования новых и разупорядоченных фаз в практически важных неорганических и органически (лекарственных) веществах. Предложен метод регулирования указанных изменений путем изменения механических нагрузок и введения гетерогенных добавок. Исследования закономерности и механизмы протекания механохимических реакций, в частности, новая математическая модель таких реакций и возможные механизмы реакций синтеза из смесей гидратированных оксидов. Предложены новые, нетрадиционные и высокоэффективные методы синтеза, приоритет в разработке которых принадлежит сотрудника СО РАН. Созданы основы для решения многих практических задач. В частности, для получения катодных и анодных материалов для литиевых аккумуляторов, интенсификации процессов аккумулирования водорода, получения метастабильных состояний лекарственных препаратов, для получения нанодисперсных систем с использованием оксидных материалов и наноферромагнетиков, для синтеза бороводородных соединений, получения композитных материалов, включающих органические системы с неорганическими наполнителями, использования механохимических методов при синтезе катализаторов. Рассмотрены современны тенденции в развитии измельчительно-активирующей техники для целей активации и перспективы ее применения для переработки природного и техногенного сырья. Описаны созданные в рамках проекта новые измельчительно-активирующие аппараты и приведены экспериментальные данные, показывающие их преимущества перед известными аппаратами. Монография предназначена для специалистов в области химической технологии и прикладного материаловедения, для научных и инженерно-технических работников, аспирантов и студентов химических и химико-технологических факультетов вузов.

Исследована структура ультрадисперсного порошка, полученного методом плазмохимического синтеза.

Эта книга (комбинация монографии и учебного пособия) написана известным американским специалистом по сильноточным пучкам и плазме и представляет собой первое систематическое изложение основ физики сильноточных электронных и ионных пучков. Наряду с теорией рассматриваются результаты и методика основополагающих экспериментов, а также ряд важных приложений. Качественный анализ физики явлений хорошо сбалансирован с их математическим описанием. Каждая глава снабжена задачами, повышающими эффективность книги как учебного пособия.Предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, занимающихся физикой сильноточных пучков, мощной релятивистской СВЧ-электроникой, физикой плазмы и вопросами осуществления управляемого термоядерного синтеза на пучках зараженных частиц. Как справочник принесет несомненную пользу и опытным исследователям.

Предложена модель, описывающая распространение фронта превращения в случае обобщенного плоского напряженного состояния, типичного для технологических условий синтеза покрытий на подложке, с учетом связанного характера процессов теплопереноса и деформирования в отсутствие внешнего механического нагружения. В приближении узкого фронта превращения получено стационарное решение. Выделены области параметров модели, в которых изменения температуры продуктов реакции и компонент тензоров напряжений и деформаций имеют различный характер.

В монографии последовательно изложена теория магнитных конфигураций для долговременного удержания горячей плазмы, оптимальных в смысле минимизации неоклассических потерь заряженных продуктов термоядерной реакции и вторичных плазменных токов и максимизации параметра «бета» по равновесию при сохранении «токамачного» уровня удержания плазмы. Обсуждается классификация оптимальных ловушек по различной «глубине» симметрии (обычная, квазисимметрия, псевдосимметрия) и двум топологическим типам этих симметрии (тороидальная и полоидальная). Используются формулировки, одинаково применимые ко всем типам ловушек: открытым и замкнутым, с вращательным преобразованием и без него, с током и без тока. Приведены примеры конкретных ловушек в ретроспективе, позволяющие наглядно проследить развитие термоядерных исследований в соответствии с предложенной классификацией. Книга адресована студентам старших курсов, аспирантам, преподавателям, инженерам, научным работникам в области физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза, широкому кругу специалистов в смежных областях.

Предложена двумерная модель синтеза покрытия в условиях электронно-лучевой обработки. Представлены результаты численного исследования модели, иллюстрирующие роль технологических параметров в режимах превращения. Показано, что степень превращения и состав покрытия существенно зависят от режима обработки.