RAE.RU
Энциклопедия
ИЗВЕСТНЫЕ УЧЕНЫЕ
FAMOUS SCIENTISTS
Биографические данные и фото 17064 выдающихся ученых и специалистов
Логин   Пароль  
Регистрация Забыли пароль?
 

Шубин Алексей Борисович

Научная тема: « ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИE СВОЙСТВА ХЛОРИДНЫХ РАСПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ СКАНДИЙ, И СПЛАВОВ СКАНДИЯ С АЛЮМИНИЕМ, МЕДЬЮ И СВИНЦОМ »

Научная биография   « Шубин Алексей Борисович »

Членство в Российской Академии Естествознания

Специальность: 02.00.04

Год: 2012

Отрасль науки: Химические науки

Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:

  1. Выполнено экспериментальное исследование равновесных потенциалов скандия в хлоридных расплавах. Получены температурные зависимости условных стандартных потенциалов скандия (Sc3+) в эвтектическом расплаве хлоридов лития и калия, а также в расплаве эквимольной смеси хлоридов натрия и калия. Показано, что в равновесии с металлическим скандием и его сплавами с легкоплавкими металлами находятся практически только ионы трехвалентного скандия.
  2. Создана оригинальная теоретическая модель для расчета эффективных зарядов ионов солевого фона, а также эффективных зарядов ионов в галогенидах трехвалентных РЗМ и актиноидов. Она позволяет объяснить закономерности изменения энергетики взаимодействия хлоридов RCl3 и солевого фона, образованного галогенидами щелочных металлов. Термодинамические свойства ионов скандия при заданной температуре могут быть приближенно рассчитаны после вычисления степени ионности связи для системы, образующей солевой фон.
  3. Определены термодинамические свойства скандия в его твердых сплавах с алюминием методом электродвижущих сил (ЭДС) в его динамическом варианте (хронопотенциометрия) в интервале 680-870 К. Далее, на основе полученных данных, с использованием методологии ИРПВ (идеального раствора продуктов взаимодействия) было проведено термодинамическое моделирование бинарной системы алюминий-скандий в температурном интервале 1600-2200 К. Найдены все избыточные термодинамические функции (в том числе теплоты смешения) для жидких растворов алюминий-скандий во всей области составов диаграммы состояния.
  4. На основе полученных в работе фундаментальных данных о термодинамических свойствах сплавов Al-Sc, получены результаты термодинамического моделирования взаимодействия компонентов в технологически важных системах, содержащих алюминий и галогениды скандия (Al-ScF3, Al-ScCl3). Найден ряд важных зависимостей параметров реакций восстановления скандия алюминием в зависимости от температуры и давления.
  5. В результате комплекса микроструктурных исследований кристаллизации сплавов Al-Sc(Ti) в специальных условиях обнаружено образование крупных сферических частиц интерметаллидов Al-Sc, содержащих примесь титана, при затвердевании в жидкой фазе. Указанные сфероиды имеют достаточно большой линейный размер (10-20 мкм), что позволило провести изучение их внутренней структуры обычными методами сканирующей электронной микроскопии в сочетании с рентгеноспектральным микроанализом (РСМА).
  6. С использованием динамического варианта метода ЭДС (хронопотенциометрия) было проведено экспериментальное исследование термохимических свойств твердых сплавов медь-скандий в широком интервале температур (650-1040 К) и составов. Эксперименты по прямому взаимодействию твердого скандия с ванной из жидкой меди позволили получить в одном макроскопическом образце последовательность двухфазных областей фазовой диаграммы, подтвержденную сканирующей электронной микроскопией и РСМА. На основе метода ИРПВ было проведено термодинамическое моделирование бинарной системы медь-скандий в температурном интервале 1600-2200 К. Определены избыточные термодинамические функции (в том числе энергии Гиббса и энтальпии смешения) для жидких растворов медь-скандий во всей области составов диаграммы состояния.
  7. Методом ЭДС (в динамическом варианте) найдены энергии Гиббса образования жидких двухфазных сплавов свинец-скандий в температурном интервале 650-1040 К. Результаты экспериментального исследования термохимических свойств бинарной системы свинец-скандий хорошо согласуются с данными, полученными в рамках «классического» метода ЭДС.
  8. Созданы полуэмпирические модели, описывающие концентрационные зависимости энтальпий образования сплавов Me-R, где Me - металл из группы Al, Ga, In, Tl, Sn, Pb, Sb, Bi; R - редкоземельный металл. На основе этих результатов была разработана оригинальная «неэмпирическая» модель для расчета теплот смешения указанных сплавов во всей области составов фазовых диаграмм. Данная модель не использует напрямую опытные данные и позволяет найти энтальпии смешения с точностью, близкой к точности экспериментальных результатов (с учетом разброса измерений различных научных групп).

Список опубликованных работ

Статьи в журналах:

1. Шубин А.Б., Ямщиков Л.Ф., Распопин С.П. Оценка теплот образования сплавов редкоземельных и актиноидных элементов // Известия ВУЗов. Цветная металлургия, 1986, № 4. С.73-76.

2. Шубин А.Б., Ямщиков Л.Ф., Распопин С.П. Расчет энтальпий образования сплавов редкоземельных металлов. 1. Общие принципы подхода // Известия ВУЗов. Цветная металлургия, 1987, № 3. С. 59-62.

3. Шубин А.Б., Ямщиков Л.Ф., Распопин С.П. Расчет энтальпий образования сплавов редкоземельных металлов. 2. Определение модельных параметров // Известия ВУЗов. Цветная металлургия, 1987, № 4. С.109-111.

4. Шубин А.Б. О расчете ионности связи в кристаллах по термохимическим данным // Журнал структурной химии, 1990, т.31, № 2. С. 34-39.

5. Шубин А.Б. Аналитическое выражение для описания энтальпий смешения жидких металлических сплавов // Известия ВУЗов. Цветная металлургия, 1990, № 2. С.33-37.

6. Шубин А.Б., Ямщиков Л.Ф., Распопин С.П., Бретцер-Портнов И.В. Равновесные потенциалы скандия в эвтектическом расплаве хлоридов калия и лития // Расплавы, 1991, № 6. С. 102-104.

7. Ямщиков Л.Ф., Шубин А.Б., Распопин С.П., Смирнов А.Г. Термодинамические свойства интерметаллидов в системе Sc-Cu // Известия АН СССР. Металлы, 1992, № 3. С. 204-206.

8. Шубин А.Б., Ямщиков Л.Ф., Яценко С.П., Зобнин С.С., Яковлев О.Б. Термодинамические свойства интерметаллидов в системе Sc-Al // Металлы, 1999, № 6. С.121-122.

9. Шубин А.Б., Ямщиков Л.Ф., Яценко С.П. Равновесные потенциалы скандия в эквимольном расплаве хлоридов натрия и калия // Расплавы, 2000, № 5. С.67-69.

10. Шубин А.Б., Шуняев К.Ю., Куликова Т.В. К вопросу о термодинамических свойствах жидких сплавов алюминия со скандием // Металлы, 2008, № 5. С. 9-14.

11. Шубин А.Б., Шуняев К.Ю. Система медь-скандий: термодинамические свойства интерметаллидов и жидких сплавов // Расплавы, 2009, № 6. С. 11-18.

12. Шубин А.Б., Шуняев К.Ю. Энтальпии смешения редкоземельных металлов с алюминием: модельные расчеты // Расплавы, 2010, № 1. С.44-50.

13. Куликова Т.В., Шубин А.Б., Быков В.А., Шуняев К.Ю. Термодинамические исследования состава газовой фазы над расплавами системы алюминий-скандий // Известия РАН. Серия физическая, 2010, т.74, № 8. С. 1212-1213.

14. Шубин А.Б., Попова Э.А., Шуняев К.Ю., Пастухов Э.А. Сферические частицы интерметаллидов большого радиуса со структурой ядро-оболочка в сплавах алюминия со скандием // Расплавы, 2010, № 4. С. 11-17.

15. Шубин А.Б., Шуняев К.Ю. Термодинамические расчеты взаимодействия галогенидов скандия с алюминием // Журнал физ. химии, 2010, т.84, № 12. С. 2205-2210.

16. Попова Э.А., Шубин А.Б., Котенков П.В., Бодрова Л.Е., Долматов А.В., Пастухов Э.А., Ватолин Н.А. Лигатура Al-Sc-Zr и оценка ее модифицирующей способности //Расплавы, 2011, № 1. С.11-15.

17. Shubin A.B., Shunyaev K.Yu. Thermodynamic properties of liquid Sc-Al alloys: model calculations and experimental data // J. of Physics: Conference Series, 2008, V.98. P.032017.

18. Shubin A.B, Shunyaev K.Yu, Yamshchikov L.F Thermodynamic Properties of Intermetallic Compounds in Al-Sc, Cu-Sc and Pb-Sc Systems // Archives of Metallurgy and Materials, 2008, V.53, Issue 4. P.1119-1125.

19. Shubin A.B., Shunyaev K.Yu., Yamshchikov L.F. Thin Scandium Layer on Solid Aluminium: Thermodynamic Investigation // Defect and Diffusion Forum, 2011, Vols.312-315. P.211-216.

Статьи в книгах и сборниках:

1. Зобнин С.С., Шубин А.Б., Петреев Д.А., Яценко С.П. Термодинамическое обеспечение и создание новых технологий получения и переработки алюминиевых сплавов, содержащих РЗМ // В сб.: Химия твердого тела. Структура, свойства и применение новых неорганических материалов. II. Екатеринбург. УрО РАН. 1998. С.100-106.

2. Шубин А.Б., Зобнин С.С., Ардашев М.А., Яценко С.П. Бестоковое получение алюминий-скандиевой лигатуры // IV Региональная научно-практическая конференция «Алюминий Урала-99». Краснотурьинск, 1999. С. 76-77.

3. Шубин А.Б., Шуняев К.Ю., Куликова Т.В. Расчет термодинамических свойств жидких сплавов скандия с алюминием // Труды II Международного семинара «Теплофизические свойства веществ (жидкие металлы и сплавы, наносистемы)». – Нальчик: Каб.-Балк. ун-т, 2006. С. 17-20.

4. Шубин А.Б., Шуняев К.Ю. Расчет концентрационной зависимости энтальпий смешения бинарных металлических сплавов // Труды XII Российской Конференции «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов». Екатеринбург, 2008. С. 315-318.

5. Shubin A.B., Shunyaev K.Yu. Heats of Formation of Rare-Earth Metals Alloys: Semi-Empirical Calculations and Experimental Data // Fifth International Conference on Mathematical Modelling and Computer Simulation of Material Technologies MMT-2008. Ariel, Israel, 2008. Vol.1. P.1_172-1_177.

6.Шубин А.Б., Попова Э.А., Бодрова Л.Е., Долматов А.В., Шуняев К.Ю., Пастухов Э.А. Исследование структурных свойств двухфазного сплава алюминий-скандий // В сб. трудов ЦКП «Рациональное природопользование и передовые технологии материалов». Екатеринбург, УрО РАН, 2009. С.46-48.

7.Shubin A.B., Shunyaev K.Yu. Aluminium-Rare Earth Metal Alloys: Hybrid Model of Enthalpies of Mixing // Proceedings of the Sixth International Conference on Mathematical Modeling and Computer Simulation of Material Technologies: MMT 2010. Ariel, Israel, 2010. P.1-321-1-328.

8.Pastukhov E.A., Popova E.A., Shubin A.B., Kotenkov P.V. Structural Peculiarities of Al-Ti-Zr Modifying Ligatures // Proceedings of the 10th Israeli-Russian Bi-National Workshop 2011 “The optimization of composition, structure and properties of metals, oxides, composites, nano and amorphous materials”. Israel, Jerusalem, 2011. P.149-155.

9.Шубин А.Б., Попова Э.А.., Шуняев К.Ю., Пастухов Э.А. Формы роста интерметаллических соединений при медленном затвердевании расплавов Al-Sc, содержащих добавку титана // Труды 13 Российской Конференции «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов». Екатеринбург, 2011, Т.2. С.74-77.

Патенты

1. Пат. 2124574 РФ, МПК6 С22С1/03. Способ получения лигатуры скандий-алюминий (его варианты) / Шубин А.Б., Зобнин С.С., Яценко С.П. - Опубл. 10.01.99.

Комментарии:

Если вы считаете, что какое-то сообщение нарушает Правила, оскорбляет Вас как личность, несёт заведомо ложную информацию, и должно быть удалено, сообщите нам по адресу sergey@rae.ru

Ваше имя
Текст комментария
Введите число с изображения

Антиспам защита

При добавлении комментария Вы соглашаетесь с пользовательским соглашением