Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2026, выпуск 4 » Статья стр. 752
<<<>>>
Сверхбыстрый твердофазный химический синтез BaTiO3, инициированный миллиметровым излучением
Российский научный фонд, 23-19-00363
Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, 5242ГС1/101612
Синцов С.В. 1, Чекмарев Н.В.1, Рыбаков К.И. 1, Сорокин А.А.1, Преображенский Е.И. 1, Водопьянов А.В. 1
1Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН, Нижний Новгород, Россия
Email: sins@ipfran.ru
Поступила в редакцию: 22 сентября 2025 г.
В окончательной редакции: 6 ноября 2025 г.
Принята к печати: 27 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 5 марта 2026 г.
PDF версия
Представлены результаты исследования твердофазного синтеза титаната бария под воздействием непрерывного микроволнового излучения технологического гиротрона с частотой 24 GHz в многомодовом реакторе. Показано, что в локализованных областях развития мелкомасштабных перегревных неустойчивостей, инициируемых миллиметровым излучением в исходной стехиометрической реакционной смеси ультрадисперсных порошков карбоната бария и диоксида титана насыпной плотности, процесс синтеза может протекать за 5-7 min, обеспечивая при этом выход целевого продукта на уровне 90 %. На основании разработанной реалистичной численной модели многомодового реактора, основанной на итерационном решении стационарных уравнений Максвелла и теплопроводности, показано, что удельный энерговклад в областях развития мелкомасштабных перегревных неустойчивостей может достигать 670 W/cm3 при вводимой мощности 400 W. Ключевые слова: титанат бария, химический синтез, гиротрон, компьютерное моделирование.
  1. J.R. Chamorro, T.M. McQueen. Accounts Сhem. Res.,  51 (11), 2918 (2018). DOI: 10.1021/acs.accounts.8b00382
  2. A.V. Samokhin, N.V. Alekseev, S.A. Kornev, M.A. Sinaiskii, Yu.V. Blagoveschenskiy, A.V. Kolesnikov. Plasma Chem. Plasma Process, 33, 605 (2013). DOI: 10.1007/s11090-013-9445-9
  3. A.C.H. Barreto, V.R. Santiago, R.M. Freire, S.E. Mazzetto, J.M. Sasaki, I.F. Vasconcelos, J.C. Denardin, G. Mele, L. Carbone, P.B.A. Fechine. J. Mater. Eng. Performance,  22, 2073 (2013). DOI: 10.1007/s11665-013-0480-8
  4. H.J. Kitchen, S.R. Vallance, J.L. Kennedy, N. Tapia-Ruiz, L. Carassiti, A. Harrison, A.G. Whittaker, T.D. Drysdale, S.W. Kingman, D.H. Gregory. Chem. Rev., 114 (2), 1170 (2014). DOI: 10.1021/cr4002353
  5. Y. Makino. ISIJ Int., 47 (4), 539 (2007). DOI: 10.2355/isijinternational.47.539
  6. K.J. Rao, B. Vaidhyanathan, M. Ganguli, P.A. Ramakrishnan. Chem. Mater., 11 (4), 882 (1999). DOI: 10.1021/cm9803859
  7. C.O. Kappe. Amer. Labor., 33, 13 (2001). DOI: 10.1002/chin.200222256
  8. S. Dabrowska, T. Chudoba, J. Wojnarowicz, W. ojkowski. Crystals, 8 (10), 379 (2018). DOI: 10.3390/cryst8100379
  9. C. Leonelli, W. Lojkowski. Chem. Today, 25 (3), 34 (2007)
  10. C. Leonelli, S. Komarneni. Inorganics, 3, 388 (2015). DOI: 10.3390/inorganics3040388
  11. M.A. Imam, D. Lewis, R.W. Bruce, A.W. Fliflet, L.K. Kurihara. Mater. Sci. Forum, 426-432 (5), 4111 (2003). DOI: 10.4028/www. scientific.net/MSF.426-432.4111
  12. K. Essaki, E.J. Rees, G.T. Burstein. J. Amer. Ceram. Soc., 93 (3), 692 2009). DOI: 10.1111/j.1551-2916.2009.03462.x
  13. A.V. Samokhin, N.V. Alekseev, M.A. Sinayskiy, A.G. Astashov,  A.V. Vodopyanov, A.A. Sorokin, S.V. Sintsov. Intern. J. Refractory Metals and Hard Materials, 100, 105618 (2021). DOI: 10.1016/j.ijrmhm.2021.105618
  14. A. Karimzadeh, B. Arman, H. Masoud, S. Email, M.Sh. Bafghi, K. Yanagisawa. Int. J. Min. Metall. Mater., 24 (2), 202 (2017). DOI: 10.1007/s12613-017-1396-3
  15. Yu. Bykov, A. Eremeev, M. Glyavin, V. Kholoptsev, A. Luchinin, I. Plotnikov. IEEE Transactions Plasma Sci., 32 (1), 67 (2004). DOI: 10.1109/TPS.2004.823904
  16. Yu.V. Bykov, A.G. Eremeev, M.Yu. Glyavin, G.G. Denisov, G.I. Kalynova, E.A. Kopelovich, A.G. Luchinin, I.V. Plotnikov, M.D. Proyavin, M.M. Troitskiy, V.V. Kholoptsev. Radiophys Quantum El., 61, 752 (2019). DOI: 10.1007/s11141-019-09933-6
  17. A.G. Litvak, G.G. Denisov, M.Y. Glyavin. IEEE J. Microwaves, 1 (1), 260 (2021). DOI: 10.1109/JMW.2020.3030917
  18. D.A.G. Bruggeman. Ann. Phys., 416, 636 (1935). DOI: 10.1002/andp.19354160705
  19. H. Liu, L. Guo, L. Zou, M. Cao, J. Zhou, S. Ouyang. Mater. Sci. Eng. B,  113 (2), 161 (2004). DOI: 10.1016/j.mseb.2004.07.082
  20. S.V. Egorov, A.G. Eremeev, V.V. Kholoptsev, I.V. Plotnikov, K.I. Rybakov, A.A. Sorokin, S.S. Balabanov, E.Ye. Rostokina. Materialia, 24, 101513 (2022). DOI: 10.1016/j.mtla.2022.101513
  21. P. Schupp. Z. Physik, 75, 84 (1932). DOI: 10.1007/BF01340516
  22. Г.В. Самсонов. Физико-химические свойства окислов (Металлургия, М., 1978)
  23. Z. Weng, C. Wu, Z. Xiong, Y. Feng, H. Amini Rastabi, C. Song, H. Xue. J. Eur. Ceram. Soc., 37, 4667 (2017). DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2017.06.039
  24. R.S. Bever, R.L. Sproull. Phys. Rev., 83, 801 (1951). DOI: 10.1103/PhysRev.83.801
  25. K. Kashimura, H. Sugawara, M. Hayashi, T. Mitani, N. Shinohara. AIP Adv., 6, 065001 (2016). DOI: 10.1063/1.4953325
  26. L. Momenzadeh, B. Moghtaderi, O. Buzzi, X. Liu, S.W. Sloan, G.E. Murch. Comp. Mater. Sci., 141, 170 (2018). DOI: 10.1016/j.commatsci.2017.09.033
  27. M. Tachibana, C. Bourg\`es, T. Mori. Appl. Phys. Express, 15, 121003 (2022). DOI: 10.35848/1882-0786/ac9d21
  28. И.С. Григорьев, Е.З. Мейлихов. Физические величины, cправочник (Энергоатомиздат, М., 1991)

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme