Разработка научных основ двух и трехмерного конструирования многослойных термитных материалов для создания новых пиротехнических устройств

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-29-01177

НазваниеРазработка научных основ двух и трехмерного конструирования многослойных термитных материалов для создания новых пиротехнических устройств

Руководитель Лебедев Егор Александрович, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" , г Москва

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-712 - Методы интеграции наноприборов, включая способы создания межсоединений

Ключевые слова термитные материалы, многослойные структуры, наноструктуры, нанотермиты, тонкие пленки, волновое горение, самораспространяющийся высокотемпературный синтез, магнетронное распыление

Код ГРНТИ29.19.22

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Настоящий проект является поисковым научным исследованием, направленным на получение новых знаний о взаимосвязи микро- и макроструктурных процессов при волновом горении многослойных термитных материалов, сформированных методом магнетронного распыления на поверхности различных двух- и трехмерных объектов для создания новых пиротехнических устройств. Нанотермиты (термитные материалы с характерными геометрическими размерами компонентов менее 100 нм) являются новой главой в истории развития пиротехники, которая находилась в стагнации на протяжении последних десятилетий. Данный класс материалов характеризуется повышенными энергетическими характеристиками, по сравнению с традиционными аналогами. Основной научной проблемой, на решение которой направлен данный проект, заключается в контроле энергетических и динамических характеристик нанотермитных материалов при их интеграции в пиротехнические устройства. К настоящему моменту большинство подходов к формированию нанотермитов позволяют получать случайным образом перемешанные смеси. Поэтому одной из задач, на решение которой направлен данный проект, является разработка методов организации компонентов термитных материалов с заданной архитектурой на микро и наноуровне, а также их стабилизации и фиксации в виде монолитных объектов, которые позволят в дальнейшем производить интеграцию энергетических материалов в состав различных пиротехнических устройств. Другой важнейшей задачей данного исследования является определение закономерностей и особенностей волнового горения многослойных термитных материалов на поверхности двух- и трехмерных объектов. Научная новизна данного проекта заключается в описании новых явлений, происходящих при резком изменении направлении распространения фронта волнового горения в многослойных термитных материалах.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Лебедев Е.А., Рогачев А.С., Вадченко С.Г., Громов Д.Г., Алымов М.И. A riding combustion mode in CuO/Al reactive multilayer nano-foils Applied Physics Letters, pplied Physics Letters, Vol 121, No 1326, September 2022 (год публикации - 2022)
10.1063/5.0109018

2. Ширяев М.Е., Сыса А.В., Рязанов Р.М., Лебедев Е.А. Thermal management to control the combustion behavior of Al-CuO multilayer thermites Sixth Asian School-Conference on Physics and Technology of Nanostructured Materials: Proceedings. – Vladivostok, Dalnauka, 2022. – 388 p., Proceedings of Sixth Asian School-Conference on Physics and Technology of Nanostructured Materials. – Vladivostok, Dalnauka, 2022. – p. 186 (год публикации - 2022)

3. Ширяев М.Е., Леоненко Е.С., Рязанов Р.М.,Сыса А.В., Рязанов Р.М. Features of the combustion initiation process of Al-CuOx multilayer thermite structures BOOK of ABSTRACTS 9th International School and Conference on Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures, BOOK of ABSTRACTS 9th International School and Conference on Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures. - 2022. - p. 725-726 (год публикации - 2022)

4. М.Е. Ширяев, Р.М. Рязанов, А.В. Сыса, Е.А. Лебедев Effect of Al-CuO multilayer thermite structures thickness on combustion behavior BOOK of ABSTRACTS "10th International School and Conference on Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures", BOOK of ABSTRACTS "10th International School and Conference on Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures", стр. 598-599 (год публикации - 2023)

5. М.Е. Ширяев, А.В. Сыса, Р.М. Рязанов, Е.А. Лебедев Multilayer thermite materials CuO/Al as the basis of new thermal electrical switches Микро- и наноэлектроника - 2023:Тр.междунар.конф. (2-6 октября 2023 г., Звенигород, РФ):Сборник тезисов /Под ред.В.Ф. Лукичева, К.В. Руденко ; сост. В.П. Кудря. - Москва : МАКС Пресс, 2023, Микро- и наноэлектроника - 2023:Тр.междунар.конф. (2-6 октября 2023 г., Звенигород, РФ):Сборник тезисов /Под ред.В.Ф. Лукичева, К.В. Руденко ; сост. В.П. Кудря. - Москва : МАКС Пресс, 2023 - стр.171 (год публикации - 2023)
10.29003/m3563.ICMNE-2023

6. М. Е. Ширяев, Е. П. Кицюк, А. В. Сыса, Р. М. Рязанов, Е. А. Лебедев Особенности горения многослойных термитных материалов Al-CuO на подложках с трехмерными структурами на основе УНТ Актуальный проблемы физики твердого тела: [Электронный ресурс]: сб. докл. X Междунар. науч. конф., Минск, 22–26 мая 2023 / ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению»; редкол.: В. М. Федосюк (пред.) [и др.]. – Минск : А. Н. Вараксин, 2023, Актуальный проблемы физики твердого тела: [Электронный ресурс]: сб. докл. X Междунар. науч. конф., Минск, 22–26 мая 2023 / ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению»; редкол.: В. М. Федосюк (пред.) [и др.]. – Минск : А. Н. Вараксин, 2023. - стр. 565-568 (год публикации - 2023)

7. М. Е. Ширяев, Р. М. Рязанов, А. В. Сыса, Е. А. Лебедев Effect of Al-CuO multilayer thermite structures thickness on combustion behavior «Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки» №3.2, Т.16, 2023, «Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки» №3.2, Т.16, 2023 (год публикации - 2023)

8. М. Е. Ширяев, Е. П. Кицюк, А. В. Сыса, Р. М. Рязанов, Е. А. Лебедев Особенности горения многослойных термитных материалов Al-CuO на подложках с трехмерными структурами на основе УНТ Сборник тезисов "X Международной научной конференции «АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА»", Сборник тезисов "X Международной научной конференции «АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА»", стр. 248 (год публикации - 2023)

9. Е.А. Лебедев, М.Е. Ширяев, Р.М. Рязанов, А.В. Сыса New pyrotechnic devices based on multilayer thermite materials CuO/Al for modern microelectronics Book of abstract "15th International Conference on Physics of Advanced Materials (ICPAM-15)", Book of abstract "15th International Conference on Physics of Advanced Materials (ICPAM-15)" (год публикации - 2023)

Публикации