11-го июля 2009 г. завершил работу Х (Юбилейный) симпозиум по самораспространяющемуся высокотемпературному синтезу.
Все десять симпозиумов были проведены в разных странах:
-
СССР (Казахстан, Алма-Ата, 1991 г.),
-
США (Гавайи, Гонолулу, 1993 г.),
-
Китай (Ухань, на пароходе в круизе по реке Янцзы, 1995 г.),
-
Испания (Толедо, 1997 г.),
-
Россия (Москва, 1999 г.),
-
Израиль (Хайфа, 2002 г.),
-
Польша (Краков, 2003 г.),
-
Италия (Сардиния, Кальяри, 2005 г.),
-
Франция (Дижон, 2007 г.)
и проходили с непременным успехом. На десятом симпозиуме специалисты по СВС собрались на высокогорном курорте Армении Цахкадзоре и провели там шесть замечательных дней. Эти симпозиумы, посвященные новой, молодой области знания, отражают ее развитие и вглубь и вширь – от традиционных вопросов теории горения к тонким проблемам современного материаловедения, от феноменологического описания научного открытия к математическому моделированию твердопламенного горения, от синтеза простых тугоплавких соединений к получению сложнейших соединений, материалов и изделий, от скромных попыток найти применение полученных в лаборатории образцов к созданию супернаукоемких производств.
На симпозиуме рассматривали применительно к процессам самораспространяющегося высокотемпературного синтеза такие направления исследований как:
-
закономерности, механизм и теория безгазового и фильтрационного горения;
-
нелинейная динамика автоволновых химических процессов;
-
кинетика и термодинамика быстропротекающих химических реакций при высоких температурах;
-
химия горения и прямые синтезы химических соединений, материалов, изделий и покрытий;
-
особенности материаловедения СВС-продуктов как нового класса материалов с анализом их состава, структуры и свойств;
-
принципы новой, альтернативной технологии неорганических материалов и разновидности технологических процессов;
-
вторичные технологические процессы, связанные с переработкой продуктов горения;
-
применение СВС-продуктов в различных отраслях техники и промышленности, а также научных исследованиях;
-
проблемы индустриализации СВС-процессов.
Как хорошо известно, явление "твердого пламени" было открыто специалистами, изучавшими взаимодействия в конденсированных системах. Однако твердопламенное горение отличается от привычных явлений тем, что значительный интерес представляют и большое значение имеют не только сам процесс, но и его твердофазные продукты. Для исследования данного явления являются важными исследования макрокинетических факторов, а также понимание основ материаловедения, без знания которых нельзя было бы трактовать особенности образующихся при горении твердофазных продуктов. Подробные исследования этой проблемы привели к созданию новой, пограничной области знания, возникшей на стыке макрокинетики (теории горения) и материаловедения, которая получила название структурная макрокинетика.
Идеология и методология структурной макрокинетики обсуждалась уже на первом симпозиуме. Следующие симпозиумы продемонстрировали развитие основных представлений в этой новой области знания. Принципиальная новизна рассматриваемых вопросов – важная черта этих симпозиумов. В динамике развития проблематики симпозиумов по СВС нашла отражение еще одна особенность. По мере накопления знаний становилось все яснее и яснее, что процессы СВС реально имеют большое практическое значение. Как следствие этого, от симпозиума к симпозиуму увеличивалось количество прикладных докладов.
На наших симпозиумах сложилась хорошая традиция – в их работе участвуют не только специалисты по СВС, но в качестве активных гостей и известные ученые, работающие в других областях знания (химической физике, механике, прикладной математике, химии, фундаментальном материаловедении, металлургии и др.). У нас в гостях были академик О.М. Нефедов, академик Ю.А. Осипьян, академик Ю.Д. Третьяков, академик В.В. Болдырев, академик В.Я. Шевченко, профессор О.А. Кайбышев (все – Россия), американцы I. Glassman, H.T. Calcote, M. Sommerfield, англичане профессора R. Brook, R.Cahn, француз – Bonnet, а также проф. F. Aldinger из Германии, L. Kogan из Израиля, и многие другие. Их лекции и выступления всегда были интересны. Таким образом, специалисты по СВС на симпозиумах не только демонстрировали свои достижения, но и учились.
Важной особенностью симпозиума является то обстоятельство, что они проходили в неизменно дружеской обстановке. Создавалось впечатление, что все участники – члены одной большой семьи. Поэтому не случайно стали говорить о «Мировом сообществе специалистов по СВС». Такие отношения между участниками облегчают организационную работу, и проблем с выбором хозяев очередного симпозиума не было.
В полном соответствии с вышеотмеченными особенностями был проведен и десятый симпозиум в Цахкадзоре. На нем обсуждались как традиционные направления теории и практики СВС-процессов (они перечислены в начале данной заметки), так и относительно новые проблемы, такие, как механохимия СВС-процессов, структурообразование в волнах СВС, искро-плазменное спекание, «растворное» горение, СВС в тонких многослойных пленках, синтез покрытий и некоторые другие.
Особо хочется сказать о нанотехнологических аспектах. Дело в том, что долгое время считалось, что методом СВС невозможно получать наноразмерные продукты (порошки, состоящие из наноразмерных частиц, компактные материалы с нанорамерными зернами, материалы и изделия с наноразмерными порами). Так считали не только наши коллеги, но и специалисты, работающие в области СВС. Аргумент казался очевидным: СВС – это высокотемпературный синтез, а при высокой температуре происходит рекристаллизационный рост частиц и зерен, который мешает сохранению нанокристаллического состояния. Ученые не спешили найти выход из этой ситуации, т.к. у них было еще много нерешенных задач и новых идей, и они были заняты текущей работой. Но когда проблема «нано» приобрела огромный размах, были найдены новые подходы.
Они были основаны на простой идее, которая заключается в следующем. Множество СВС-процессов протекает в соответствии с неравновесными представлениями, согласно которым конечные продукты образуются не в самой волне горения, а далеко за ее фронтом в результате распада неравновесного промежуточного состояния продукта горения. В таких процессах он представляет собой аморфное вещество, которое при высокой температуре быстро кристаллизуется, образуя дисперсные (наноразмерные) частицы, которые быстро растут. Очевидно, что для получения нанопродукта надо помешать этому процессу – либо проводить быструю закалку сгоревшего образца, либо вводить в исходную смесь реагентов специальные добавки, мешающие рекристаллизационному росту частиц. Оказалось, что на этом пути есть много оригинальных приемов. Наиболее очевидным из них является так называемый «газофазный СВС», известный давно, но не развившийся из-за того, что большинство интересных газофазных реакций слабоэкзотермичны и в режиме СВС протекать не могут.
Начали развиваться и другие подходы – например, горение систем с наноразмерными реагентами, образующими наноразмерные порошки и пленки, или горение конденсированных систем с газификацией реагентов и основной реакцией СВС в газовой фазе, протекающей с конденсацией конечного твердого продукта. Можно также получать частицы наноразмерной величины, организуя механохимические СВС-процессы, но можно ли называть их наночастицами, пока не ясно. Метод СВС оказался очень перспективен в этой проблеме и может быть полезен не только в лабораторных исследованиях, но и для развития наноиндустрии. К сожалению, российские ученые поздно поняли это и, оставшись без инвестиций, вынуждены проводить свои исследования в чисто академической манере. На Цахкадзорском симпозиуме эта проблема получила название «Нано СВС» и занимала одно из ведущих мест.
В Армении собрались почти все ученые, активно действующие в области СВС. Приведем их имена. Это: А.П. Амосов (Россия), П. Авакян (Армения), F.Bernard (Франция), И.П. Боровинская (Россия), С.С. Ge (Китай), В.В. Грачев (Россия), S.К. Dolukhanyan (Армения), Е.А. Левашов (Россия), К. Martirosyan (США), А. Mukasyan (США), О. Odawara (Япония), J. Puszynski (США), А.С. Рогачев (Россия), М. Rodrigues (Испания) А.С. Штейнберг (Россия), G. Tavadze (Грузия), C. W. Won (Корея), G. Xathopoulou (Греция) и др. Многие из них выступили с пленарными лекциями и ключевыми докладами и способствовали созданию на симпозиуме творческой обстановки, благодаря которой симпозиум получился и полезным, и интересным. А открылся симпозиум выступлениями сопредседателей Оргкомитета Президента Академии наук Республики Армении академика Р.М. Мартиросяна, и академика РАН А.Г. Мержанова. Затем первую лекцию на симпозиуме прочитал гость Оргкомитета выдающийся российский физик академик В.Е. Фортов. Она была посвящена методу создания супервысоких динамических давлений и поведению веществ в таких условиях. После этой лекции многим участникам симпозиума захотелось изучать поведение СВС-систем в таких условиях.
Главными героями симпозиума стали заместитель сопредседателей Оргкомитета, председатель локального подкомитета профессор Сурен Левонович Харатян и его команда. Они провели поистине гигантскую работу как по созданию и обеспечению научной программы, так и по приему участников и гостей симпозиума, организовали интереснейшие экскурсии (а в Армении есть, что посмотреть!), создали прекрасные условия для проживания и работы. Участники разъезжались с хорошим настроением и желанием вновь приехать в Армению.
Главный итог симпозиума можно сформулировать кратко – он показал, что проблема СВС многогранна и продолжает активно развиваться, ученые генерируют новые идеи и получают интересные результаты. Впереди еще много неразведанного. И это особенно важно понимать сейчас, так как только сейчас СВС стал по-настоящему востребован обществом. В свое время популярна была фраза, сказанная председателем Государственного комитета по науке и технике академиком Т.И. Марчуком «СВС – это технология ХХl века». И вот ХХl век наступил. Цахкадзорский симпозиум показал, что мировое сообщество специалистов по СВС готово работать на новом, более высоком уровне ответственности.
Сопредседатель симпозиума, академик А.Г. Мержанов
От редакции: автор заметки, Александр Григорьевич Мержанов, организовал и провел все десять симпозиумов по СВС. В связи с этим Всемирная Академия Керамики учредила специальную медаль «За организацию всех десяти симпозиумов по СВС» и академики WAC А.С. Рогачев и J. Lis по поручению Президента WAC профессора Pietro Vincencini вручили ее на заключительном заседании Цахкадзорского симпозиума академику А.Г. Мержанову после его итоговой лекции «Все десять симпозиумов по СВС».
 |
|
 |
|
