Научная тема: «СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ КЕРАМИК, ПОДВЕРГНУТЫХ ДЕФОРМАЦИОННЫМ И ТЕРМИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ»
Специальность: 01.04.07
Год: 2010
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Температуры инконгруэнтного плавления фаз Bi2212 и Bi(Pb)2223 увеличиваются скачком на 50-60оС при небольшом (1-10 МПа) квазигидростатическом давлении. В ходе распада Bi2212 и Bi(Pb)2223 под давлением образуются фазы с более высокими, чем без давления, степенями окисления Cu, Bi и Pb. Наблюдаемый эффект объясняется тем, что всестороннее сжатие, препятствуя выделению избыточного кислорода, повышает термическую стабильность решеток Bi2212 и Bi(Pb)2223;
  2. Закономерности механического поведения и эволюции структуры ВТСП керамик при горячей деформации, позволившие установить существование двух температурных интервалов (твердофазного и твердожидкого), различающихся механизмом деформации, типом формирующейся микроструктуры, а также выявить основные механизмы формирования кристаллографической текстуры;
  3. В керамике Y123 рост зерен происходит только в твердожидкой области. При этом зарождаются и растут только зерна пластинчатой формы. Рост зерен представляет собой коалесценцию по Оствальду твердых зерен-пластин фазы Y123 в тонкой жидкой пленке;
  4. Медленное формирование орто-1 фазы в ходе восстановительного отжига деформированной керамики Y123 вызвано торможением двойников тетра-орто-1 фазового превращения дислокационными скоплениями;
  5. Особенности кривой намагничивания и повышенный уровень сверхпроводящих свойств мелкозернистой керамики Y123, полученной деформацией в твердофазной области, обусловлены четырьмя основными причинами: а) наличием в керамике зерен размером порядка лондоновской глубины проникновения λ, б) высокой плотностью дислокаций, в) уменьшением доли большеугловых границ зерен, г) уменьшением доли границ зерен типа (001);
  6. Наиболее острая текстура и высокие сверхпроводящие свойства ВТСП материалов формируются при деформации вблизи температуры инконгруэнтного плавления;
  7. Концепция совместного действия четырех основных типов центров пиннинга магнитного потока, позволившая объяснить сильно неравномерную зависимость сверхпроводящих свойств Вi-содержащих ВТСП материалов от температуры деформации.
Список опубликованных работ
1. Кайбышев О.А., Имаев Р.М., Имаев М.Ф. Сверхпластичность керамического соединения YBa2Cu3O7-x // ДАН СССР. 1989. Т.305. №5. С.1120-1123.

2. Kaйбышев O.A., Имаев Р.М., Имаев M.Ф., Мусин Ф.Ф. Сверхпластичность керамики YBa2Cu3Ox. Сб. трудов ≪Физика, химия и технология высокотемпературных сверхпроводящих материалов≫ // Москва, Наука, 1989. С. 186-187.

3. Имаев М.Ф., Имаев Р.М., Кайбышев О.А., Мусин Ф.Ф., Ямалова М.О. Влияние горячей экструзии на текстуру и микроструктуру керамики YBa2Cu3O7-x // СФХТ. 1991. Т. 4. № 11. Ч.1. С. 2207-2213.

4. Имаев М.Ф., Имаев Р.М., Кайбышев О.А., Мусин Ф.Ф., Ямалова М.О. Микроструктурные изменения при горячей экструзии поликристаллической керамики YBa2Cu3O7-x // СФХТ. 1991. Т. 4. № 11. Ч.2. С. 2213-2221.

5. Грачева Н.В., Денисов Ю.В., Иванова С.М., Кецко В.А., Кузнецов Н.Т., Красилов Ю.И., Палицкая Т.А., Портнова С.М., Имаев Р.М., Имаев М.Ф., Мусин Ф.Ф., Мадий В.А. Керамические ВТСП, полученные методом сверхпластической деформации и лазерной обработки // Физика низких температур. 1991. Т. 17. № 11-12. С. 1542- 1545.

6. Имаев М.Ф., Кайбышев О.А., Мусин Ф.Ф., Ямалова М.О. Влияние ориентации границ зерен на токонесущую способность керамики YBa2Cu3O7-x // Доклады РАН. 1992. Т.324. № 6. С. 1194-1198.

7. Имаев М.Ф., Кайбышев О.А., Мусин Ф.Ф., Башкиров Ю.А., Флейшман Л.С. Магнитные и транспортные свойства мелкозернистой керамики YBa2Cu3O7-x, полученной горячей деформацией // Доклады РАН. 1993. Т.332. №1. С.40-43.

8. Imayev M.F., Kaibyshev O.A., Musin F.F., Yamalova M.O. Dynamic recrystallization in YBa2Cu3Oх ceramics // Mater. Sci. Forum. 1993. Vol. 113-115. P. 585-590.

9. Imayev M.F., Kaibyshev R.O., Musin F.F., Shagiev M.R. Hot plastic deformation of YBa2Cu3O7-х ceramics // Mater. Sci. Forum. 1994. Vol. 170-172. P. 445-451.

10. Имаев М.Ф., Мусин Ф.Ф., Кайбышев Р.О., Шагиев М.Р. Горячая пластическая деформация керамики YBa2Cu3O7-x // Доклады РАН. 1994. Т. 338. № 2. С.184-187.

11. Imayev M.F., Imayev R.M., Kaibyshev O.A., Musin F.F., Yamalova M.O. Microstructure and superconductive properties of hot-deformed YBa2Cu3Oх ceramics. Part 1. Microstructural consideration // Supercond. Sci. and Technol. 1994. Vol.7, P.701-706.

12. Imayev M.F., Kaibyshev O.A., Musin F.F., Bashkirov Yu. A., Fleishman L.S., Cave J.R. Microstructure and superconductive properties of hot-deformed YBa2Cu3Oх ceramics. 37 Part 2. Magnetic and transport data // Supercond. Sci. and Technol. 1994, Vol.7. P.707- 712.

13. Imayev M.F., Yamalova M.O., Orlov N.K., Kuzmin Yu. A. Influence of hot plastic deformation on phase composition, microstructure, and superconductive properties of Y0.9(Ca0.1)Ba2Cu4O8 ceramics // Supercond. Sci. and Technol. 1994. Vol.7. P.645-650.

14. Имаев М.Ф., Мусин Ф.Ф., Кайбышев Р.О., Шагиев М.Р. Горячая пластическая деформация керамики YBa2Cu3Oх // Физика и химия обработки материалов. 1995. № 5. С.21-25.

15. Кайбышев О.А., Имаев Р.М., Имаев М.Ф., Мусин Ф.Ф. Способ обработки поликристаллической керамики / Кайбышев О.А., Имаев Р.М., Имаев М.Ф., Мусин Ф.Ф. // а. с. РФ № 1635488 от 06.06.1995.

16. Кайбышев О.А., Имаев М.Ф., Лутфуллин Р.Я., Мусин Ф.Ф., Войниконис А.П. Способ соединения деталей для получения крупногабаритных изделий из высокотемпературной сверхпроводящей керамики / Кайбышев О.А., Имаев М.Ф., Лутфуллин Р.Я., Мусин Ф.Ф., Войниконис А.П. // а. с. РФ № 2049759 от 11.03.1996.

17. Муратов Н.М., Хисамутдинов A.Ф., Лукманов С.Г., Кунафин Р.Н., Имаев M.Ф. Автоматизированная установка для измерения динамической магнитной восприимчивости сверхпроводников // Приборы и техника эксперимента. 1999. № 3. С. 160-161.

18. Имаев M.Ф., Казакова Д.Б. О механизме роста зерен в сверхпроводящей керамике YBa2Cu3Oх // Доклады РАН. 1999. Т.368. № 4. С. 480-482.

19. Imayev M.F., Kazakova D.B., Gavro A.N., Trukhan A.P. Grain growth in a YBa2Cu3Oх superconductive ceramics // Physica C. 2000. Vol. 329. P. 75-87.

20. Imayev M.F., Kabirova D.B., Korshunova A.N., Zagitov A.S., Val´kovsky S.N., Kaibyshev O.A. Microstructure and texture of YBa2Cu3Oх ceramics produced by intensive plastic deformation // Proc. of the 4th International Conference on Recrystallization and Related Phenomena, Tokio, Japan, 1999. P. 899-903.

21. Imayev M. F., Kabirova D. B., Churbaeva H. A., Salishchev G.A. The effect of temperature on grain growth in YBa2Cu3O7-x superconductive ceramics // Proc. of the First Joint International Conference On Recrystallization and Grain Growth (Rex&GG 2001), Aachen, Germany, 2001. P. 339-344.

22. Имаев М.Ф., Кабирова Д.Б., Прокофьев Е.А. Формирование кристаллографической текстуры при горячей деформации ВТСП керамики YBa2Cu3O7-x. Сб. трудов "Технологические проблемы развития машиностроения в Башкортостане" // Уфа: Изд-во "Гилем", 2001. С. 48-50.

23. Даминов Р.Р., Имаев М.Ф. Оптимизация режима восстановительного отжига сверхпроводящей керамики YBa2Cu3Ox / Тезисы докладов Уральской Школы металловедов-термистов "Проблемы физического металловедения перспективных материалов", 4 – 8 февраля, 2002, Уфа // Уфа, 2002. С. 219.

24. Reissner M., Daminov R.R., Imayev M.F., Steiner W., Makarova M.V., Kazin P.E. Investigation of pinning in hot plastic deformed Bi2212/MgO composites // Proc. of the 6th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS-2003), Sorrent, Italy, 2003. P. 2195-2201.

25. Daminov R.R., Imayev M.F., Reissner M., Steiner W., Makarova M.V., Kazin P.E. Improvement of pinning in Bi2212 ceramics by hot plastic deformation // Physica C. 2004. Vol.408-410. P. 46-47.

26. Имаев М.Ф., Даминов Р.Р., Попов В.А., Кайбышев О.А. Плавление керамики Bi2Sr2CaCu2O8+x в условиях всестороннего сжатия // Неорганические материалы. 2005. Т. 41. № 5. С. 1–5.

27. Imayev M.F., Daminov R.R., Popov V.A., Kaibyshev O.A. The effect of low quasihydrostatic pressure on the melting temperature of the superconductor Bi2Sr2CaCu2O8+x // Physica C. 2005. Vol. 422/1–2. P. 27–40.

28. Способ изготовления изделий из ВТСП керамик / Имаев М.Ф., Кайбышев О.А., Кабирова Д.Б., Даминов Р.Р. // Патент РФ: № 2258685, зарегистрирован 20.08.2005.

29. Daminov R. R., Reissner M., Imayev M. F., Steiner W., Makarova M. V., Kazin P. E. Improvement of pinning in Bi2212-based materials by hot plastic deformation // Journal of Physics: Conference Series. 2006. Vol. 43. P. 458-461.

30. Imayev M.F., Daminov R.R., Reissner M., Steiner W., Makarova M.V., Kazin P.E. Microstructure, texture and superconducting properties of Bi2212 ceramics, deformed by torsion under pressure // Physica C. 2007. Vol. 467. P. 14-26.

31. Imayev M., Zabolotny S., Khazgaliev R. Formation of submicrocrystalline structure in Bi2Sr2CaCu2O8+x superconductor during deformation by torsion under pressure // Proc. of the International Symposium “Bulk Nanostructured Materials (BNM-2007)”, Ufa, Russia, 2007. P. 137-138.

32. Imayev M.F., Kabirova D.B., Dementyev A.V. The effect of deformation temperature on the microstructure and texture in YBa2Cu3O7-x ceramics processed by torsion under pressure // In: New Research on YBCO Superconductors, Ed. David M. Friedman. New York: NOVA Publishers, 2008. P. 235-252.

33. Имаев М.Ф., Кабирова Д.Б. Микроструктура и текстура ВТСП керамики YBa2Cu2O7-x, деформированной кручением под давлением. Сб. трудов 47-й международной конференции ≪Актуальные проблемы прочности≫ // Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 2008. С. 304-307.

34. Имаев М.Ф. Особенности формирования базисной текстуры при горячей деформации ВТСП керамики YBa2Cu3O7-x / Тезисы докладов XVII Международной конференции ≪Физика прочности и пластичности материалов≫, 23 - 25 июня, 2009, Самара // Самара, 2009. С. 315.

35. Имаев М.Ф., Газизов М.Р., Малофеев С.С., Хазгалиев Р.Г. Термическая стабильность сверхпроводящей фазы Bi2223 в условиях небольшого квазигидростатического давления / Тезисы докладов XVII Международной конференции ≪Физика прочности и пластичности материалов≫, 23 - 25 июня, 2009, Самара // Самара, 2009. С. 317.

36. Кабирова Д.Б., Букреева В.А., Хазгалиев Р.Г., Имаев М.Ф. Влияние роста зерен на формирование текстуры при горячей деформации ВТСП керамики YBa2Cu3O7-x / Тезисы XVII Международной конференции ≪Физика прочности и пластичности материалов≫, 23 - 25 июня, 2009, Самара // Самара, 2009. С. 316.

37. Имаев М.Ф., Кабирова Д.Б., Егоров А.О. Влияние параметров деформации на формирование текстуры в ВТСП керамике YBa2Cu3O7-x / Тезисы докладов Международной конференции ≪High Mat Tech≫, 19-23 октября, 2009, Киев // Киев, Украина, 2009. С. 246.

38. Имаев М.Ф., Кабирова Д.Б. Формирование базисной текстуры при горячей деформации ВТСП керамики YBa2Cu3O7-x // Перспективные материалы. 2009. Вып.7. С. 124-129.

39. Имаев М. Ф., Кабирова Д.Б., Букреева В.А., Хазгалиев Р.Г. Влияние типа исходной микроструктуры на формирование базисной текстуры ВТСП керамики при горячей деформации // Деформация и разрушение материалов. 2010. № 1. С. 25- 30.

40. Имаев М.Ф., Газизов М.Р., Малофеев С.С., Хазгалиев Р.Г. Термическая стабильность сверхпроводящей фазы Bi(Pb)2223 в условиях всестороннего сжатия // Деформация и разрушение материалов. 2010. №2. С. 17-21.

41. Имаев М.Ф., Заболотный С. В., Хазгалиев Р. Г. Формирование субмикрокристаллической структуры в сверхпроводнике Bi2Sr2CaCu2O8+x при деформации кручением под давлением // Деформация и разрушение материалов. 2010. №4. С. 11 – 14.