Осуществлены микроструктурные исследования образцов бериллия марки ДВ-56, облученных в ректоре БН-350.

Исследован процесс образования фуллеренсодержащей сажи в предварительно перемешанном бензол-кислород-аргонном пламени под воздействием электрического поля при комбинированном способе организации горения. Установлено, что положительное действие на образование фуллеренов оказывает электродная система игла-плоскость при размещении электрода в средней части бензол-кислород-аргонного пламени. Показано, что действие электрического разряда повышает выход фуллеренов С[60] дополнительно на 2-5 % от массы образующейся сажи. Определено, что оптимальным условием для выхода фуллеренов является давление в диапазоне 40-60 Торр при соотношении C/O=0,99-1,05. Наложение электрического разряда на комбинированное пламя способствует выходу фуллеренов и уменьшает содержание полициклических ароматических углеводородов. Отмечено, что добавка ацетилена в бензол-кислород-аргонную смесь в пределах 1-5 % ведет к снижению выхода ПЦАУ и увеличению выхода фуллеренов до 25 %.

Исследован процесс образования углеродных нанотрубок, наночастиц металлов и их оксидов в пропан-кислородном противоточном диффузионном канале. Разработаны и изготовлены лабораторная и пилотная установки. Изучены характеристики пламени и условия синтеза. Отработано 2 способа ввода катализатора в объем пламени в виде каталитических подложек (железо и нихром) и в виде металлсодержащего реагента (Fe(CO)[5] и 20 %-ный спиртовый раствор Ni(NO[3])[2]x6H[2]). Применены 2 системы ввода в пламя с использованием барбатера и аэрозольного распыления. Рассмотрено влияние концентрации инертного газа в потоках топлива и окислителя на профили температур пламени. Определены режимы синтеза в макроскопических количествах углеродных нанотрубок, наночастиц оксидов железа и никеля. Синтезированы наночастицы никеля, покрытые оболочкой углерода. Создан двухстадийный метод очистки наноматериалов от побочных продуктов.

Исследовано математическое моделирование процессов горения углеводородов в различных устройствах техники. Разработаны фундаментальные основы теории турбулентного горения углеводородов, включающие развитие теории турбулентного тепло- и массопереноса, построение модели диффузионного турбулентного горения, апробацию разработанного метода на примере построения модели факела горения пропана. Получены новые положения статистической теории турбулентного горения и обоснован новый метод моделирования, позволяющий строить более детальные, точные и эффективные модели турбулентных течений с химическими превращениями.

Исследованы продукты СВ-синтеза, фазовый состав, микроструктура, электрофизические характеристики, макрокинетические закономерности горения. Установлено, что проведение СВ-синтеза в системах Al-MeO[2]-C, в атмосфере азота с галогенсодержащими добавками приводит к образованию сложных карбидонитридных композиционных материалов с высокими эксплуатационными свойствами. Разработан материал для изготовления тигеля индукционной печи.

Исследовано получение фуллеренов при горении двух электрических дуг в полом катоде. Изучено получение углеродных нанотрубок с использованием малоамперной электрической дуги (менее 40 А) в среде углеводородов в процессе пиролиза ферроцена. Для получения фуллеренов разработана технология и установка. Рассмотрено горение двух встречных дуг в гелиевой среде. Изучен рост депозита на катоде электрической дуги постоянного тока, используемой в качестве источника тепла и углерода для получения нанотрубок.

Исследованы наноструктуры углерода, кремния, полициклические ароматические углеводороды, нанотрубки, нанокластеры. Установлено изменение электронной и геометрической структур нанотрубок углерода, графена в присутствии примесных и адсорбированных атомов бора, азота, водорода, кислорода. Показано, что изоморфное замещение атомов углерода атомами бора и азота в нанотрубках с металлической проводимостью вызывает затухание осцилляции плотности заряда. Получены результаты в расчетах моделей хемосорбции атомарного водорода и кислорода в графене.

Исследованы СВС-композиты на основе кварцевого песка, карбоната кальция и волластонита, прошедшие механохимическую обработку и модифицированные различными органическими соединениями. Установлено влияние условий МХО на изменение структуры и морфологии оксидных частиц, а также на закономерности горения и фазообразование синтезируемых систем. Определены оптимальные условия МХО кварца, карбоната кальция (кальцит), волластонита и СВС-процесса при получении образцов с высокими прочностными и теплофизическими свойствами. Найдены эффективные модификаторы, режимы подготовки и введения волластонита в состав шихты для регулирования прочностных характеристик и теплопроводности. Рассмотрено проявление масштабного фактора. Синтезированы образцы теплоизоляционных покрытий.

Разработаны теоретические основы создания схемы внепечного извлечения металлов из многокомпонентного минерального и технологического сырья под действием центробежного ускорения. Создана экспериментальная установка и изучены закономерности горения оксидных систем на основе NiO, MoO[3], WO[2], Cr[2]O[3], Fe[2]O[3], SiO[2] при изменении центробежного ускорения. Найдены концентрационные пределы горения оксидных систем. Получены и рассчитаны огнеупорные и абразивные материалы высокой чистоты на основе шлаков.

Исследованы макрокинетические характеристики процесса бифуркации пламени коммерческих углеводородных топлив ракетного двигателя. Определены параметры взаимодействия акустических волн с бифронтом пламени. Изучено взаимодействие акустических волн с гидропероксидными радикалами в замороженном состоянии. Установлена возможность стабилизации холодного и горячего пламени в экспериментальных установках. Проанализировано влияние состава и общей скорости потока углеводородного пламени, их пространственное расширение в реакционном объеме. Уточнены концентрационные профили температуры и активных частиц в бифронте и монофронте пламени. Показано, что существенное влияние на стабильность пламени оказывает соотношение компонентов и общий расход реакционной смеси. Проведены термометрические измерения и расчеты потоков массы веществ, суммарных скоростей образования, убыли вещества.