О МЕХАНИЗМЕ ГОРЕНИЯ ТОНКИХ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ КРЕМНИЕВЫХ ПЛАСТИН В КИСЛОРОДЕ ПРИ ПОВЫШЕННОМ ДАВЛЕНИИ

Рассмотрен физический механизм горения тонких наноструктурированных кремниевых пластин в кислороде при повышенном давлении. На основе анализа экспериментальных данных установлено, что при распространении волны горения по наноструктурированной кремниевой пленке горят жидкие капли кремния, получаемые в результате термохимического разрушения протравленного кремния, и ведущим процессом является процесс гетерогенного горения газовзвеси частиц кремния в кислороде. Представлена физико-химическая модель, описывающая скорость распространения фронта волны горения в газовзвеси частиц кремния в жидкой фазе в зависимости от давления кислорода и диаметра кремниевых частиц. Рассчитаны зависимости для скорости фронта горения и времени горения частиц в зависимости от давления кислорода и размера частиц в газовзвеси. Установлено, что частицы кремния горят по кинетическому механизму с обратной зависимостью времени горения от давления и пропорциональной зависимостью от диаметра частицы. Рассчитана зависимость степени дробления частиц во фронте волны горения в зависимости от структуры наноструктурированного образца и давления кислорода. Сформулированы важные для практических применений рекомендации для получения более высоких скоростей горения наноструктурированных кремниевых пленок при более низких давлениях кислорода
  Автор:  С. И. Футько, И. А. Козначеев, О. С. Рабинович, О. Г. Пенязьков, П. Н. Кривошеев
Ключевые слова:  кремний, горение кремния, нанопористый кремний, тонкая пленка, наноструктурированная кремниевая пластина, наноматериалы, твердое смесевое топливо, гетерогенное горение, скорость горения, горение газовзвеси частиц, время сгорания частицы, кинетический режим горения, горение твердых топлив, структура твердого топлива, двухфазная смесь, математическое моделирование, повышенное давление, кислород
Стр:  3