Еремеев Анатолий Гергиевич
с.н.с., к.ф.-м.н.
Образование:
Горьковский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, 1981 г., радиофизика и электроника,
аспирантура ИПФ АН СССР по специальности «физика и химия плазмы»,
кандидат физико-математических наук, 1993 г.,
тема диссертации «Инициация и динамика СВЧ разряда высокого давления в пучке электромагнитных волн», руководитель – Литвак А.Г.
Область научных интересов:
Микроволновая обработка материалов, гиротронные установки, спекание керамики, наноматериалы.
Профессиональная карьера:
ИПФ АН СССР, ИПФ РАН, с 08.1981 по настоящее время: стажёр-исследователь, инженер, младший научный сотрудник, научный сотрудник, старший научный сотрудник.
Награды, премии, гранты:
Почётная грамота Российской академии наук и профсоюза Российской академии наук, 20.06.2005 г.
Количество публикаций:
Соавтор монографии “Моделирование и технология получения керамики на основе кремния.”, под общей редакцией В.М. Лелевкина, О.Н. Каныгиной. Издательство Кыргызско-Российского Славянского университета: Бишкек: Изд-во КРСУ, 2008.
статей – 59,
опубликованных докладов на конференциях – 71.
Наиболее значительные работы и результаты:
1 Еремеев А.Г., «Электродинамическая модель фотоионизационного режима распространения неравновесного СВЧ разряда», Физика плазмы, 1992, т. 18, в. 10, с.1334 - 1340.
Построена самосогласованная электродинамическая модель фотоионизационного режима распространения неравновесного СВЧ разряда высокого давления. Модель основана на обобщении метода «прямоугольной» аппроксимации характеристики ионизационной нелинейности. Учёт реальной зависимости теплоёмкости газа от температуры даёт качественное согласие расчётов с экспериментом.
2 Еремеев А.Г., «Электродинамическая модель фотоионизационного режима распространения неравновесного СВЧ разряда», Физика плазмы, 1992, т. 18, в. 10, с.1334 - 1340.
Построена самосогласованная электродинамическая модель фотоионизационного режима распространения неравновесного СВЧ разряда высокого давления. Модель основана на обобщении метода «прямоугольной» аппроксимации характеристики ионизационной нелинейности. Учёт реальной зависимости теплоёмкости газа от температуры даёт качественное согласие расчётов с экспериментом.
3 Ю.В. Быков, С.В. Егоров, А.Г. Еремеев, В.В. Холопцев, И.В. Плотников, К.И. Рыбаков, В.Е. Семенов, А.А. Сорокин «Эффекты микроволнового нагрева в наноструктурных керамических материалах», Порошковая металлургия. 2010, № 1-2. с. 42-56.
Исследовано влияние микроволнового нагрева на процессы массопереноса и фазовые превращения в наноструктурных керамических материалах. Обнаружено ускорение массопереноса при микроволновом отжиге пористых мембран из оксида алюминия, существенно зависящее от напряженности микроволнового поля. Количественно охарактеризовано воздействие микроволнового поля на фазовые превращения и эволюцию пористой структуры в порошковых прессовках из оксида алюминия. Теоретически предсказана и экспериментально продемонстрирована предпочтительная ориентация пор в керамике, спекаемой при нагреве линейно-поляризованным микроволновым излучением. Экспериментально выявлено уменьшение энергии активации пластической деформации керамики на основе оксида алюминия при микроволновом нагреве.
4 Егоров С.В., Быков Ю.В., Еремеев А.Г., Сорокин А.А., «Спекание лазерной керамики при нагреве миллиметровыми волнами», Известия вузов - Радиофизика. 2013, т. 56, № 8-9, с. 637 - 646.
Перспективы использования микроволнового излучения для спекания оптически прозрачной керамики обусловлены отсутствием загрязняющих спекаемый материал нагревателей и экранов и инверсным распределением температуры в изделии, способствующем получению керамики с максимальной плотностью. В работе приводятся результаты исследования процесса получения оптически прозрачной керамики составов Yb:YAG и Yb:(LaY)2O3 при спекании образцов в рабочей камере гиротронного комплекса, работающего на частоте 24 ГГц. Образцы различного состава изготавливались компактированием смеси коммерческих порошков (керамика Yb:YAG) и порошков, полученных самораспространяющимся высокотемпературным синтезом (керамика Yb:(LaY)2O3). Температуры спекания варьировались в интервале 1700–1900°С, время спекания от 2 до 20 ч, давление остаточного воздуха в рабочей камере равнялось 10 Па. Лазерная генерация получена на образцах обоих составов.
5 Yu. V. Bykov, S.V. Egorov, A.G. Eremeev, V.V. Holoptsev, I.V. Plotnikov, K.I. Rybakov,1, V.E. Semenov1, A.A. Sorokin, “Temperature profile optimization for microwave sintering of bulk Ni–Al2O3 functionally graded materials”, Journal of Materials Processing Technology, 2014, v. 214., № 2, p. 210-216.
Bulk multilayer graded Ni–Al2O3 samples have been sintered under heating by millimeter-wave radiation using a gyrotron system for high-temperature materials processing. By using a purposely designed ther-mal insulation arrangement, the temperature profile has been adjusted along the concentration gradient to accommodate for different sintering temperatures of the components. The sintered samples have flat boundaries between layers, and their microstructure is free from cracks and delamination. In addition to metal-ceramic graded transitions, metal-ceramic-metal graded insulator structures have also been fabricated.
6 М. Ю. Глявин, М. В.Морозкин, А.И.Цветков, Л. В.Лубяко, Г.Ю. Голубятников, А.Н.Куфтин В. Е. Запевалов, В. В. Холопцев, А. Г. Еремеев, А. С. Седов, В.И.Малыгин, А. В.Чирков, А.П.Фокин, Е.В. Соколов, Г. Г.Денисов, «Автоматизированный микроволновый комплекс на основе работающего в непрерывном режиме гиротрона с рабочей частотой 263 ГГц и выходной мощностью 1 кВт», Известия высших учебных заведений. Радиофизика. 2015. Т. 58. № 9. С. 709-719.
Статья посвящена экспериментальному исследованию созданного в Институте прикладной физики РАН совместно с ЗАОНПП «Гиком» автоматизированного микроволнового комплекса для микроволновой спектроскопии и диагностики различных сред на основе гиротрона с рабочей частотой 263 ГГц, работающего на первой гармонике гирочастоты. В ходе экспериментов была достигнута управляемая выходная мощность от 0,1 до 1 кВт с коэффициентом полезного действия до 17% в непрерывном режиме генерации. Приведён измеренный спектр излучения с относительной шириной порядка 10−6 и значения частоты, полученные при различных параметрах прибора. Анализируются результаты измерений параметров волнового пучка, сформированного встроенным квазиоптическим преобразователем, а также данные, полученные при измерении тепловых потерь в резонаторе и вакуумном выходном окне.
7 Yury V. Bykov, Sergei V. Egorov, Anatoly G. Eremeev, Vladislav V. Kholoptsev, Ivan V. Plotnikov, Kirill I. Rybakov, and Andrei A. Sorokin, “On the Mechanism of Microwave Flash Sintering of Ceramics”, Materials, 2016, 9(8), 684; doi:10.3390/ma9080684
The results of a study of ultra-rapid (flash) sintering of oxide ceramic materials under microwave heating with high absorbed power per unit volume of material (10–500 W/cm3) are presented. Ceramic samples of various compositions—Al2O3; Y2O3;MgAl2O4; and Yb(LaO)2O3—were sintered using a 24 GHz gyrotron system to a density above 0.98–0.99 of the theoretical value in 0.5–5 min without isothermal hold. An analysis of the experimental data (microwave power; heating and cooling rates) along with microstructure characterization provided an insight into the mechanism of flash sintering. Flash sintering occurs when the processing conditions—including the temperature of the sample; the properties of thermal insulation; and the intensity of microwave radiation—facilitate the development of thermal runaway due to an Arrhenius-type dependency of the material’s effective conductivity on temperature. The proper control over the thermal runaway effect is provided by fast regulation of the microwave power. The elevated concentration of defects
and impurities in the boundary regions of the grains leads to localized preferential absorption of microwave radiation and results in grain boundary softening/pre-melting. The rapid densification of the granular medium with a reduced viscosity of the grain boundary phase occurs via rotation and sliding of the grains which accommodate their shape due to fast diffusion mass transport through the
(quasi-)liquid phase. The same mechanism based on a thermal runaway under volumetric heating can be relevant for the effect of flash sintering of various oxide ceramics under a dc/ac voltage applied to the sample.
