Исследования ученых ТГУ помогут расширить российский рынок пиротехники
19 Ноября 2020

Младший научный сотрудник лаборатории нанотехнологий металлургии физико-технического факультета ТГУ Сергей Соколов, его научный руководитель, доктор физико-математических наук, профессор ТГУ Александр Ворожцов и ряд других ученых подготовили к публикации серию научных работ о создании высокоэнергетических материалов с повышенными энергетическими характеристиками. По скорости и температуре горения новые сплавы превосходят уже существующие.

Работа Сергея Соколова заключается в исследовании порошковых материалов системы Al–Mg, полученных прямым сплавлением, разливкой в кристаллизатор и последующей механической обработкой в планетарной мельнице. Разрабатываемый Al–Mg порошок можно использовать в качестве металлического горючего в пиротехнике, ракетном топливе, взрывчатых и других горючих веществах.

В настоящее время уже проведены экспериментальные исследования скорости горения и теплоты сгорания высокоэнергетических материалов, полученных с использованием синтезируемых порошков, разработана технология получения порошковых материалов. Ученые продолжают исследования энергетических характеристик разрабатываемого Al–Mg порошка.

Отличительная особенность предлагаемой разработки в том, что по своим физико-химическим свойствам, в том числе по яркости и продолжительности вспышки, новые материалы превосходят аналогичные порошковые сплавы при более низкой себестоимости.

– Исследование влияния механической обработки порошковых смесей системы Al–Mg широко развито за рубежом, особенно в качестве компонентов для пиротехники. А в РФ этим исследованиям уделяют мало внимания. 90% всех салютов, поступающих на российский рынок, закупаются в Китае, и только 10% производятся у нас. Согласитесь, это мало, и было бы неплохо расширить российский рынок пиротехнических изделий. При этом не существует коммерчески доступных материалов дисперсностью 10-50 мкм, которые демонстрируют лучшие свойства, – рассказывает Сергей Соколов.

Результаты исследований ученых ТГУ отражены в нескольких значимых публикациях. Так, в июле 2020 года опубликована глава в монографии о высокоэнергетических материалах, ее авторы – Сергей Соколов, Александр Ворожцов, Марат Лернер, Николай Родкевич, Георгий Теплов, Елизавета Перчаткина. В августе еще одна статья вышла в журнале Molecules (Q1), ее авторы – сотрудники лаборатории нанотехнологий металлургии Сергей Соколов и Илья Жуков, профессор кафедры прикладной газовой динамики и горения ФТФ Владимир Архипов и заведующий лабораторией высокоэнергетических и специальных материалов, профессор Александр Ворожцов. Также совместно с Александром Ворожцовым, Маратом Лернером, Николаем Родкевичем, Елизаветой Перчаткиной и Кристианом Параваном (Christian Paravan, Италия) Сергей Соколов подготовил по этой тематике научную статью, которую в начале ноября опубликовал журнал Nanomaterials (Q1).

IMG_4434_Sokolov_TSU.jpg

Добавим, что Сергей Соколов имеет опыт в исследовании процессов горения и экспериментальном исследовании образования порошковых систем на основе соединения алюминия и магния, а также в подготовке образцов для исследования параметров горения высокоэнергетических составов и в дальнейшей обработке результатов. С докладами о своих исследованиях он выступал на многих российских и международных профильных конференциях.

В 2018 году проект «Разработка высокоэнергетической добавки на основе сплава Al–Mg с параметрами горения, превосходящие известные аналоги, для применения в пиротехнических и специальных составах» под его руководством выиграл грант программы «УМНИК» в размере 500 тысяч рублей. Технологией заинтересовались промышленные компании из России (ФНПЦ «Алтай»), Японии, США.

Весной 2019 года Сергей Соколов и его коллега Елизавета Перчаткина успешно прошли стажировку в лаборатории космических двигателей Миланского политехнического университета (Aerospace Science and Technology Department, Space Propulsion Laboratory (SPLab) of Politecnico di Milano). Сергей также является исполнителем в проектах, поддержанных РНФ, РФФИ, Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, госзаданием и несколькими хоздоговорами.

Опубликованные работы выполнены при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственного задания (руководитель Жуков И.А.), соглашения с ОИВТ РАН (руководитель Промахов В.В.), а также в рамках Программы повышения конкурентоспособности Томского государственного университета (руководитель Ворожцов А.Б.).

Фото предоставил Сергей Соколов