Синтез передовых материалов горением: принципы и применения

Синтез горением представляет собой эффективный метод получения широкого спектра передовых материалов, включая порошки и изделия, изготовленные по технологии, близкой к окончательной форме, из керамики, интерметаллидов, композитов и функционально-градиентных материалов. Этот метод был открыт в бывшем Советском Союзе Мержановым и соавторами (1971). Развитие данной технологии Мержановым и его коллегами привело к возникновению нового научного направления, объединяющего аспекты горения и материаловедения. Примерно в то же время в США также проводились исследования, посвящённые аспектам горения в рамках этого метода (Booth, 1953; Walton and Poulos, 1959; Hardt and Phung, 1973). Однако полный потенциал синтеза горением для производства передовых материалов не был реализован. В 1980-е годы научная и технологическая активность в этой области в США возросла. Значительные результаты, полученные в области синтеза горением, были описаны в ряде обзорных статей (например, Munir and Anselmi-Tamburini, 1989; Merzhanov, 1990a; Holt and Dunmead, 1991; Rice, 1991; Varma and Lebrat, 1992; Merzhanov, 1993b; Moore and Feng, 1995). В настоящее время учёные и инженеры многих других стран также занимаются исследованием и дальнейшим развитием синтеза горением; в различных регионах мира опубликованы интересные теоретические, экспериментальные и технологические результаты (см. SHS Bibliography, 1996). В настоящем обзорном исследовании обобщено современное состояние синтеза горением с научной и технологической точек зрения. Рассмотрен широкий круг вопросов, включая теорию, феноменологию и механизмы формирования структуры продуктов, а также типы и свойства синтезируемых продуктов и методы крупномасштабного получения материалов с использованием технологии синтеза горением.