Inventory number IRN Number of state registration
0324РК00667 AP19679332-KC-24 0123РК00808
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 4 Publications Web of science: 4 Publications Scopus: 4
Patents Amount of funding Code of the program
0 35722617.7 AP19679332
Name of work
Контроль переноса тепловой энергии с помощью межфазной и точечно-дефектной инженерии в ядерных материалах
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Утегулов Жандос Нурпеисович
0
0
2
10
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Nazarbayev University
Abbreviated name of the service recipient NU
Abstract

1) Микро- и нано- структурированные, ионно-облученные и двухфазные неметаллические материалы 2) Исследование фононно-опосредованных теплопроводных свойств неметаллических материалов в присутствии нано- и микро- структуры, межфазной среды, дефектов сформировавшихся в результате облучения ионами различной дозы и энергии 3) Влияние взаимодействия точечных дефектов с границами раздела и дефектами упаковки на восстановление переноса тепловой энергии 4) Лазерные методы исследования теплопроводных свойств материалов с высоким пространственным разрешением

1) Микро және наноқұрылымды, ионды сәулеленген және екі фазалы металл емес материалдар 2) нано- және микроқұрылымдар, фазааралық орта, әртүрлі дозалар мен энергиялардың иондарымен сәулелену нәтижесінде пайда болған ақаулар болған кезде металл емес материалдардың фонондық жылу өткізгіштік қасиеттерін зерттеу. 3) нүктелік ақаулардың интерфейстермен және қабаттасу ақауларымен өзара әрекеттесуінің жылу энергиясын беруді қалпына келтіруге әсері. 4) Кеңістіктік рұқсаты жоғары материалдардың жылу өткізгіштік қасиеттерін зерттеудің лазерлік әдістері

Управлять переносом тепловой энергии фононами в нано- и микро-метровом масштабах в неметаллических материалах посредством инженерии межфазных и точечных дефектов

Металл емес материалдардағы нано- және микрометрлік шкалаларда фонондық жылу энергиясын беруді фазааралық және нүктелік ақаулар инженериясы арқылы басқару

Методы исследования теплопроводных свойств на нано- и микро-масштабах в обьемных, микро- и нано- структурированных, ионно-облученных и двухфазных неметаллических материалах с помощью: 1) лазерных измерительных накачка-зонд методов термоотражательной микроскопии во временной, частотной и пространственной областях на основе фемтосекундных и непрерывных лазеров с контролируемой частотой модуляции, 2) лазерной измерительной опто-термической Рамановской микроскопии, 3) компьютерного моделирования радиационных повреждений, наноразмерной теплопроводности и межфазной термической проводимости с помощью методов молекулярной динамики и Монте-Карло

Сусымалы, микро және наноқұрылымды, иондық сәулеленген және екі фазалы металл емес материалдардағы нано және микро масштабтағы жылу өткізгіштік қасиеттерін зерттеу әдістері: 1) модуляция жиілігі басқарылатын фемтосекундтық және үздіксіз лазерлерге негізделген уақыттық, жиілік және кеңістіктік облыстарда терморефлективті микроскопияның сорғы-зондты лазерлік өлшеу әдістері; 2) лазерлік өлшеуіш опто-термиялық Раман микроскопиясы, 3) молекулярлық динамика мен Монте-Карло әдістерін пайдалана отырып, радиациялық зақымдануды, наноөлшемді жылу өткізгіштік пен фазааралық жылу өткізгіштікті компьютерлік модельдеу

В результе исследования фононно-опосредованных теплопроводных явлений в твердотельных неметаллических материалах, получены следующие новые результаты: 1) продемонстрирован наномасштабный теплоперенос в оксиде цинка под влиянием точечных дефектов образованных в результате облучения быстрыми тяжелыми ионами. 2) Продемонстрирован многомасштабный тепловой транспорт и тепловая анизотропия в нанопористом кремнии методами термоотражательной и опто-термической Рамановской миророскопиями и Монте-Карло моделированием фононного теплопереноса. 3) Показан наномасштабный пространственно-разрешенный тепловой перенос в нанозернистом и аморфизированном карбиде кремния. Впервые продемонстрирован эффект фононной гидродинамики Пуазейля параллельно границам нанозерен в нанозернистом карбиде кремния. 4) Продемострировано восстановление теплового транспорта в облученном карбиде кремния благодаря нанослойным дефектам упаковки 5) Впервые измерена и промоделирована теплопроводность двухфазной пленочной структуры оксида галлия 6) Вмервые проведено микро-масштабное картирование теплопроводных свойств поликристаллической шпинелевой керамики 7) Впервые получены результаты микро-масштабной теплопроводной анизотропии в нанотрековом иттрий-алюминиевом гранате.

Қатты денелі металл емес материалдардағы фонондық жылу өткізгіш құбылыстарды зерттеу нәтижесінде келесі жаңа нәтижелер алынды: 1) жылдам ауыр иондармен сәулелендіру нәтижесінде пайда болған нүктелік ақаулардың әсерінен мырыш оксидіндегі наносөлшемді жылу беруді көрсетті. 2) Нанокеуекті кремнийдегі көп масштабты термиялық тасымалдау және термиялық анизотропия терморефлективті және оптотермиялық Раман микроскопиясы мен Монте-Карлодағы фонондық жылу алмасуды модельдеу арқылы көрсетілді. 3) Наноөлшемді кеңістікте шешілген нано түйіршікті және аморфизацияланған кремний карбидіндегі жылу беру көрсетілген. Нано түйіршікті кремний карбидіндегі нано түйіршік шекараларына параллель Пуазейль фонон гидродинамикасының әсері алғаш рет көрсетілді. 4) Наноқабатты қабаттасудың ақауларына байланысты сәулеленген кремний карбидіндегі жылу тасымалдауды қалпына келтіру көрсетілді 5) Алғаш рет галлий оксидінің екі фазалы пленка құрылымының жылу өткізгіштігі өлшенді және модельденді. 6) Поликристалды шпинель керамикасының жылу өткізгіштік қасиеттерінің микромасштабты картасы алғаш рет жүргізілді. 7) Алғаш рет нанотректегі иттрий-алюминий гранатындағы микро масштабты жылу өткізгіш анизотропияның нәтижелері алынды.

Прямое влияние следующих конструкционных и технических показателей на эффектвность теплопереноса в керамиках: 1) размер зерен в нано- и микро масштабах 2) размер пор и пористость 3) концентрация и вид точечных и протяженных дефектов 4) зависимость концентрации радиационных дефектов от дозы облучения 5) зависимость степени восстановления теплопроводности в результате рекомбинации точечных дефектов на протяженных нанослойных дефектах упаковки от их взаимного расстояния и дозы облучения 6) зависимость глубины залегания радиационных дефектов от энергии ионного облучения 7) зависимость глубины залегания тепловой волны внутрь материала от частоты модуляции лазерного пучка 8) зависимость величины радиальной протяженности теплового источника от степени фокусировки лазерного излучения 9) зависимость угла разориентировки между соседними кристаллическими зернами на величину межзернистого термического сопротивления

Керамикадағы жылу беру тиімділігіне келесі құрылымдық-техникалық көрсеткіштердің тікелей әсері: 1) нано- және микромасштабтағы дән мөлшері 2) кеуектер мөлшері және кеуектілігі 3) нүктенің концентрациясы мен түрі және кеңейтілген ақаулар 4) сәулелену ақауларының концентрациясының сәулелену дозасына тәуелділігі 5) нүктелік ақаулардың ұзартылған наноқабатты қабаттасудың ақауларының рекомбинациясының нәтижесінде жылу өткізгіштіктің қалпына келу дәрежесінің олардың өзара қашықтығы мен сәулелену дозасына тәуелділігі 6) сәулелену ақауларының тереңдігінің иондық сәулелену энергиясына тәуелділігі 7) материал ішіндегі жылу толқынының тереңдігінің лазер сәулесінің модуляция жиілігіне тәуелділігі 8) жылу көзінің радиалды көлемінің лазерлік сәулеленудің фокусталу дәрежесіне тәуелділігі 9) іргелес кристалдық түйіршіктер арасындағы бұрыс бағдарлану бұрышының түйіршікаралық жылу кедергісінің мәніне тәуелділігі

Опубликованы, подготовлены научные статьи в ведущих международных рецензируемых изданиях первого квартиля, доложены доклады на ведущих международных конференциях, проводится работа по подготовке к патентованию полученных результатов.

Ғылыми мақалалар бірінші квартильдегі жетекші халықаралық рецензияланған басылымдарда жарияланды және дайындалды, жетекші халықаралық конференцияларда баяндамалар жасалды, алынған нәтижелерді патенттеуге дайындық жұмыстары жүргізілуде.

1) Опубликованы 4 статьи в ведущих международных рецензируемых Q1 журналах с процентилем > 86% 2) Результаты экспериментальных и компьютерных исследований могут потенциально обеспечить значительное повышение эффективности теплопереноса и радиационной стойкости наноструктурированных ядерных конструкционных материалов засчет наноструктуртрования.

1) 1-тоқсанда жетекші халықаралық рецензияланған журналдарда пайыздық көрсеткіші > 86% 4 мақала жарияланды 2) Эксперименттік және компьютерлік зерттеулердің нәтижелері наноқұрылымдау есебінен наноқұрылымды ядролық құрылымдық материалдардың жылу беру тиімділігінің және радиацияға төзімділігінің айтарлықтай жоғарылауын әлеуетті түрде қамтамасыз ете алады.

Ядерное и радиационное материаловедение, ионные ускорители, взаимодействие ионного излучения с твердотельными материалами, ионно-контолируемые тепловые функциональные нано-материалы, нано- и микро- теплофизика и теплоэнергетика, ядерная и термоядерная энергетика, лазерные методы исследования теплопроводных свойств материалов, молекулярное-динамическое компьютерное моделирование радиационных повреждений и теплопроводных свойств твердых тел, физика фононов.

Ядролық және радиациялық материалтану, иондық үдеткіштер, иондық сәулеленудің қатты материалдармен әрекеттесуі, иондармен басқарылатын жылу функционалды наноматериалдар, нано және микрожылу физикасы және жылу энергетикасы, ядролық және термоядролық энергия, жылу өткізгіштік қасиеттерін зерттеудің лазерлік әдістері. материалдар, молекулалық динамика компьютерлік модельдеу радиациялық зақымдану және қатты денелердің жылу өткізгіштік қасиеттері, фонондар физикасы.

UDC indices
536.2.081.7, 536.2.083, 536.212.3, 534-8, 538.911, 538.913, 538.931, 538.953, 538.971, 621.039.517.5, 621.039.531, 621.039.542.34
International classifier codes
58.09.41; 29.19.19; 29.19.07; 29.19.09; 59.01.77;
Key words in Russian
ядерная энергия; фононное рассеяние; теплоперенос; теплопроводность; облученная керамика; теплоотражение; наноразмерный; микроразмерный; точечные дефекты; латентные треки;
Key words in Kazakh
ядролық энергия; фононның шашырауы; жылу тасымалдау; жылу өткізгіштік; сәулеленген керамика; жылу шағылысуы; наноөлшемді; микрошкала; нүктелік ақаулар; жасырын тректер;
Head of the organization АДЕСИДА ИЛЕСАНМИ Phd / Professor
Head of work Утегулов Жандос Нурпеисович PhD по Физике / Ассоциативный Профессор