ChemNet
 
Химический факультет МГУ

Образовательная программа Химического факультета МГУ
Спецкурсы кафедры химической технологии и новых материалов

Дизайн и технология твердофазных материалов

Программа спецкурса

Лазоряк Богдан Иосипович
Курс лекций читает профессор Лазоряк Богдан Иосипович

  • Принципы конструирования и изготовления материалов.
  • Использование данных по строению соединений и современных достижений химии и физики для дизайна и изготовления материалов.
  • Современные технологии материалов со специальными свойствами.
  • Реакционная способность твердых тел. Стратегия синтеза материалов.
  • Важнейшие эксплуатационные свойства материалов.
  • Воспроизводимость свойств материалов. Роль поверхности и однородности в формировании свойств материалов.
  • Рекордные характеристики материалов.
  • Нанотехнология
  • Проблемы диагностики материалов.
  • Материалы в химической технологии. Проблемы выбора материалов в условиях дефицита сырья и стоимости энергии.

Аспекты дизайна и технологии функциональных материалов:
Принципы контруирования аморфных (квазикристаллических) материалов. Конструирование аморфных материалов в атомных масштабах. Технология аморфного кремния, оптических волокон, стекол с быстрой ионной проводимостью, металлов, металлических стекол и др.
Композитные и пористые материалы. Стохастические и регулярные композитные материалы. Проблема осреднения и квазигомогенное приближение в теории стохастических композитных материалов. Взаимное распределение фаз в композитных материалах; геометрические факторы и теория перколяции в задачах о взаимном распределении фаз в композитных материалах. Фрактальная геометрия структуры композитных материалов. Ламинированные (пластинчатые структуры) структуры. Регулярные наноструктуры типа МСМ. Темплейтные (матричные шаблонные) технологии синтеза регулярных структур.
Поиск материалов для хранения водорода. Проблемы технологии, регенерации и использования материалов для хранения водорода.
Твердые ионные, протонные и электронные проводники. Проблема снижения тепловыделений и потерь энергии при транспорте ионов в межэлектродном пространстве. Перенос ионов в полимерных электролитах. Проблема разделения газовых и жидких реагентов в системах с твердым полимерным электролитом.
Органические фотопроводящие и фотохромные материалы.
Материалы для топливных элементов и топливных насосов. Проблема утилизации средне- и низкопотенциального тепла. Термодинамические аспекты тепловых насосов. Адсобционные циклы тепловых насосов. Теория тепло и массопереноса в неоднородных средах – основа математического моделирования рабочих циклов и оптимизации конструкции тепловых насосов.
Материалы для преобразования солнечной энергии.
Полупроводниковые материалы. Очистка и легирование – пути формирования свойств полупроводников. Интегральные схемы: состояние и развитие. Аспекты изготовления элементной базы ЭВМ. Молекулярно-лучевая эпитаксия – технология изготовления многослойных полупроводниковых структур. МОС-гидридная технолог ия и ее перспективы. Трансмутационное легирование полупроводников.
Материалы для катализаторов. Нанесенные катализаторы. Основные стадии синтеза нанесенных катализаторов. Проблема синтеза катализаторов с заданным распределением активного компонента в пористой матрице носителя. Катализаторы с иерархической структурой. Макрокинетические особенности реакций в гетерогенном катализе. Значение стадий транспортировки энергии и массы при анализе проблем селективности и производительности на разных масштабах в каталитическом реакторе (пора, зерно, слой, реактор). Создание оптимальной многоуровневой иерархической структуры масштабов, обеспечивающей оптимальную работу химического реактора.
Жидкие кристаллы работающие на основе эффекта динамического рассеивания света, на электрооптическом «твист» эффекте и на эффекте «гость-хозяин».
Оптические материалы. Неорганические и органические нелинейные оптические материалы. Люминесцентные и лазерные материалы. Материалы для катодно-лучевых трубок.
Магнитные материалы. Супермагнетики. Запоминающие устройства на основе «магнитного пузырька». Материалы для постоянных магнитов.
Высокотемпературные сверхпроводящие материалы.

Рекомендуемая литература.
 
1. Ч. Н. Р. Рао, Дж. Гапалакришнан Новые направления в химии твердого тела. Пер. с англ. Новосибирск. Наука. 1990. 519с.
2. В. И. Фискуль Новые материалы. М.: МИСИС. 1995. 142с.
3. Л. Чэнг, Л. Есаки Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры. Пер. с англ. М.: Мир. 1989. 123с.

Программа составлена
проф. Лазоряком Б. И.




Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору