Исследован механизм структурирования газопроницаемых Ni-Al сплавов при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе (СВС) в порошковых смесях Ni + Al с добавкой CaCO3, которая позволяет формировать псевдоожиженное состояние реакционной смеси в зоне волны горения. С использованием методов скоростной видеосъемки, динамической термометрии и закалки реакциипоказано, что трансформация реакционной среды в зоне волны горения происходит с участием высокоподвижных микрокапель реагирующих расплавов Ni и Al (диаметром ∼ 0,1-0,2 мм) и сопровождается широким комплексом капиллярных процессов: (1) формирование капель в процессе реакционной коалесценции расплавов; (2) поглощение частиц порошковой смеси движущимися каплями; (3) движение расплавов на поверхности формирующихся капель; (4) термокапиллярный дрейф капель в псевдоожиженной порошковой среде. Проведен анализ причин псевдоожижения реакционной смеси при горении и их влияние на структуру конечного продукта реакции.

Разработка энергоэффективных высокотемпературных печей важна для удешевления производства изделий из тугоплавких керамических материалов. В данной работе экспериментально изучен прототип печи, в которой объем камеры заполнен засыпкой керамических шаров, а источником энергии является горение предварительно перемешанных смесей природного газа с воздухом и кислородом. Архитектура печи позволяет применять два режима горения: (1) фильтрационное горение, когда узкая реакционная зона (волна горения) свободно распространяется по засыпке; (2) принудительная газодинамическая стабилизация зоны горения вблизи отверстий ввода смеси в объем засыпки. С помощью методов термопарного и спектрометрического измерения температуры экспериментально исследованы режимы работы печи в диапазоне удельных расходов природного газа от 7 до 107 нл/с/м2 , коэффициента избытка топлива от 0,4 до 3,3, концентрации кислорода в окислителе от 21 до 30 %(об.). В данных диапазонах обеспечена регулировка температуры засыпки от 1230 до 2220 К. При температуре 2170 K проведено тестовое спекание порошковых образцов из оксида магния, оксида алюминия и шпинели MgAl2 O4 . Установлено, что спекание в режиме движущейся волны горения эффективно для получения изделий с характерным размером до 10 мм. В этом случае засыпка может быть полностью сформирована из образцов, которые подлежат спеканию. Режим принудительной стабилизации эффективен для спекания крупноформатных изделий. Новая печь на принципах горения природного газа в пористой инертной среде может быть востребована для мелкосерийного изготовления керамических изделий.

In the reaction of deep oxidation of СО and C4-10 oxide applied catalysts of perovskite structure are examined. Activity of platinum-containing catalyst and oxide systems in deep oxidation are compared. The conclusion is made on the fact that catalyst system containing superstoichiometric manganese is the most appropriate one for using in thermal generators.