Лаборатория теплофизики многофазных систем

Заведующий лабораторий
Ахмеджанов Фархад Рашидович
доктор физико-математических наук
e-mail: akhmedzhanov.f@gmail.com

Научные направление лаборатории:

  • Изучение процесса самоорганизации и критических явлений в комплексных жидких системах: кинетические процессы формирования и стабилизации надмолекулярных кластерных структур, механизмы динамики межфазных границ и широкого спектра явлений переноса в жидкой наноматрице, соотношении оптимальных параметров, управляющих этими процессами при практическом их использовании;
  • Изучение особенностей внутреннего движения, структурных и термодинамических параметров и кооперативных явлений в ионных и суперионных кристаллах с размытыми фазовыми переходами, а также общих закономерностей в решетках с нарушенной периодичностью структуры;
  • Изучение влияния дефектов различной природы, включая радиационные дефекты, на основные закономерности распространения ультра- и гиперзвуковых волн в металлических, полупроводниковых и сегнетоэлектрических кристаллах;
  • Разработка современной технологии получения новых материалов с заранее заданными свойствами на основе нанофлюидных полиэлектролитов и местного минерального сырья: тонкодисперсный вермикулит, каолин;

Основные результаты фундаментальных исследований

  • Впервые определено существенное замедление времени релаксации образования и распада молекулярных ассоциатов вблизи критической точки в жидких системах.
  • Впервые установлено, что релаксационные процессы, связанные с внутримолекулярным вращением молекул в жидких средах, протекают независимо от степени близости к фазовому переходу жидкость-жидкость.
  • Построена микроскопическая модель коллективных взаимодействий между частицами в решетке суперионных кристаллов структурного типа LaF3, на основе которой вычислены энергетические параметры процесса “плавления” анионной подрешетки в суперионных трифторидах LnF3, хорошо согласующиеся с экспериментальными данными по неупругому рассеянию света в этих кристаллах.
  • Впервые разработана обобщенная модель структурного разупорядочения решетки кристаллов LnF3, на микроскопическом уровне описывающая структурные, энергетические и временные параметры внутриячеечного движения ионов фтора и установлен механизм формирования высокопроводящего состояния в ионных кристаллах с размытыми фазовыми переходами.

Основные результаты прикладных исследований

  • Разработана качественная модель структуры в пористых системах с вермикулитом характеризующая временную эволюцию пористости материала при вспучивании.
  • Обнаружено, что отжиг вермикулита слабо влияет на теплопроводность вдоль слоев, тогда как теплопроводность поперек слоев сильно уменьшается и ведет себя с температурой подобно теплопроводности аморфных диэлектриков. Эффект объясняется образованием микрорасщеплений в образцах и аморфизацией поверхности образующихся при этом пластинок.
  • Получены и отобраны образцы сухих составов на основе модифицированного вермикулита различной дисперсности для получения конечного экологически безопасного продукта с низким теплопроводящим свойством и установлены основные компоненты сухой смеси и интервалы их оптимальных концентраций.
  • Разработаны и созданы технические образцы многофазных тампонажных, буровых и вяжущих растворов, и низкотемпературного теплоносителя для гелиосистем. Получены патенты на все разработанные растворы.

Основные результаты инновационных исследований

  • Разработан смазочный состав для форм, при изготовлении бетонных, железобетонных и пенобетонных изделий с использованием местного сырья. Получено Заключение Санитарно-эпидемиологического Центра Министерства Здравоохранения Республики Узбекистан, а также Заключение Государственной экологической экспертизы. Оформлен Сертификат соответствия.
  • Разработана смазочная паста для форм при заливке бетонных, железобетонных и пенобетонных изделий с увеличенным сроком хранения, которая является импортозамещающим продуктом и обеспечивает снижение себестоимости изделий за счет использования местного сырья и уменьшения расхода составляющих компонентов. Оформлен Сертификат соответствия.

В лаборатории выполняются работы по 3 фундаментальным проектам:

  1. Явления переноса и фазовые переходы в наножидкостях.
  2. Внутреннее движение и волновая форма теплопереноса в суперионных трифторидах редких земель LnF3 (Ln-La, Ce, Pr)
  3. Исследования процессов химической релаксации в нанофлюидах с помощью динамического рассеяния света и акустической спектроскопии и прикладному проекту: Оптимизация технологий комплексных добавок для создания высокопрочных бетонов путём активирования раствора затворения.

Основные экспериментальные установки и оборудование

  • Реометр, Rheosress 600, HAAKE, Германия;
  • Анализатор спектра HP Е5100 В, диапазон частот 10 кГц – 300 МГц, Германия;
  • Акустические установки для измерения акустических параметров жидкостей в диапазоне частот от 300 кГц до 1000 МГц.
  • Измерительная система для определения коэффициента теплопроводности жидких сред методом коаксиальных цилиндров.
  • Высокочастотная акустическая установка УЗГ4-3 мощностью 2 - 4 кВт с рабочим диапазоном частот 16- 24 кГц;
  • Измерительная установка для определения коэффициента теплопередачи жидких нагретых сред при вынужденном течении.

Исследовательские работы выполняются сотрудниками лаборатории в тесном сотрудничестве с зарубежными институтами, университетами и научными центрами:

  • Институт Термодинамики при университете Хелмут-Шмидта (Германия). Исследования акустических свойств жидкостей
  • Гёттингенский Университет (Германия). Исследования нанофлюидов.
  • Мэрилендский Университет (США). Исследования фазовых переходов и критических явлений.
  • Институт тепломассообмена и Институт нанофизики и нанотехнологий АН Белоруссии. Исследования теплофизических свойств наноматериалов.
  • Санкт-Петербургский Государственный Университет (Россия). Исследования фазовым переходов в твердых электролитах.
  • Институт Нильса Бора, Копенгаген (Дания). Исследования теплоёмкости жидких сред.
  • Университет Генуи (Италия). Исследования супрамолекулярных структур.
  • Центр Бозе Калькутта (Индия). Исследования критических явлений в многокомпонентных растворах.

Кроме того, осуществляется тесное сотрудничество с научными лабораториями НИИ АН РУз и профильными кафедрами ВУЗов Узбекистана:

  • Институт ядерной физики АН РУз
  • Физико-технический институт АН РУз
  • Институт материаловедения АН РУз
  • Национальный Университет им. Мирзо Улугбека
  • Ташкентский Химико-технологический институт
  • Самаркандский государственный университет
  • Андижанский государственный университет