Дорошенко Ю. О. Утворення нанодисперсноїконденсованої фази у ламінарних пилових полум'ях частинок металів

Дисертаційна робота присвячена теоретичному та експериментальному вивченню факельного горіння порошкоподібного металу з утворенням нанорозмірного оксиду і спрямована на виявлення взаємовпливу горіння і хімічної конденсації у пиловому полум'ї, який визначає дисперсність оксиду. Розроблена нестаціонарна фізико-математична модель горіння газозавису дрібних частинок металу, яка враховує горіння металу, утворення центрів конденсації і ріст частинок оксиду. На прикладі алюмінію проаналізована динаміка цих процесів. За результатами аналізу розрахункових даних встановлені і пояснені аналітичні залежності розміру частинок оксиду від концентрацій металу і кисню в газозависі, що добре узгоджується з існуючими експериментальними даними. Для умов великого надлишку окислювача в газозависі отримано аналітичний вигляд залежності кінцевого розміру частинок оксиду від макропараметрів пилового факелу. Експериментально показано, що домішка, яка легко іонізується (K2CO3), впливає на дисперсний склад продуктів згорання алюмінію. Встановлено, що залежність середнього розміру частинок Al2O3 від вмісту домішки має мінімум. Для пояснення причин екстремального виду цієї залежності оцінені умови іонізаційної рівноваги двофазної системи - частинки металу і оксиду в газі - при максимальній температурі в зоні горіння факелу алюмінію і проаналізовано вплив зміни концентрації атомів калію в зоні горіння факела на властивості пилової плазми і можливі механізми зростання часток Al2O3 в ній.