Ученые Томского научного центра СО РАН определили оптимальные режимы механохимического синтеза ферритов кобальта, позволяющие получать наноразмерный продукт с заданными характеристиками. Для этого сложные теоретические расчеты были сопоставлены с экспериментальными данными. Результаты исследования опубликованы в журнале Сeramics International.
«Наш аналитический подход позволит оптимизировать исследования ученых-экспериментаторов. Если раньше для проведения некоторых экспериментов требовалось использование сложных компьютерных моделей, то теперь с помощью простых аналитических формул можно заранее оценить влияние того или иного исходного параметра — мощности мельницы и массы смеси для механоактивации на выход продукта. Этот подход может применяться для расчетов получения методом механоактивации многих востребованных нанопорошков», — пояснил заведующий лабораторией математического моделирования физико-химических процессов в гетерогенных системах ТНЦ СО РАН доктор физико-математических наук Олег Валентинович Лапшин.
На первом этапе исследования ученые разработали математическую модель механохимического синтеза нанопорошков в энергонапряженной мельнице. Система уравнений, учитывающая структурный, температурный и кинетический факторы, позволила рассчитать оптимальные режимы механообработки порошковой смеси и добиться максимального выхода наноразмерного продукта реакции.
На втором этапе результаты теоретических расчетов были подтверждены в ходе эксперимента. При помощи планетарной мельницы специалисты синтезировали наноразмерный порошок оксидной феррошпинели кобальта с однородной кристаллической структурой и морфологией. Этот светло-коричневый пушистый порошок применяется в медицине, а также в качестве магнетика в вычислительной технике и радиоэлектронике, где особенно важно уметь изменять свойства материалов.
Пресс-служба ТНЦ СО РАН
