Доклад аспиранта кафедры металлургии цветных металлов ИрГТУ Андрея Тютрина признан лучшим на Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области технических наук. Организатор конкурса – Национальный исследовательский Санкт-Петербургский государственный политехнический университет.
Конкурсная работа А. Тютрина посвящена исследованиям процесса рафинирования металлургического кремния на основе компьютерного построения тройных диаграмм плавкости. Научный руководитель проекта – заведующая кафедрой металлургии цветных металлов ИрГТУ, профессор Нина Немчинова.
По сообщению А. Тютрина, окислительное рафинирование применяется для снижения количества примесей в кремнии, полученном в рудотермических печах. Источниками поступления примесей в кремний при плавке служат сырьевые материалы – кварцит, углеродистые восстановители. На снижение содержания основных примесей (алюминия, титана, кальция) и удаление включений шлака направлена комплексная операция очистки. Однако, как подчеркивает А. Тютрин, в связи с повышением требований потребителей к качеству конечного продукта, возникает необходимость поиска путей сокращения количества и тех примесей, концентрация которых в кремнии незначительна. Для решения этой проблемы создаются диаграммы плавкости. Их анализ позволяет изучить распределение примесей в процессе рафинирования и последующей кристаллизации кремниевого расплава.
«Процесс окислительного рафинирования кремния проходит при очень высоких температурах. Таким образом, невозможно досконально проследить его особенности в режиме реального времени и изучить механизмы формирования примесных включений аналитическими методами, - поясняет А. Тютрин. – Мы предлагаем использовать метод компьютерного построения диаграмм состояния трехкомпонентных систем. Эти диаграммы позволяют исследовать поведение компонентов и взаимодействие элементов друг с другом при кристаллизации кремниевого расплава. В результате проведенных нами работ установлены наиболее вероятные трехкомпонентные включения. На основе этих данных мы планируем проводить исследования по дальнейшему рафинированию кремния с целью его возможного использования в солнечной энергетике».
Работа иркутского аспиранта получила рекомендацию оргкомитета конкурса и будет опубликована в журнале «Научно-технические ведомости СПбГПУ», включенном в перечень научных изданий, рекомендованных ВАК РФ.
Всероссийский конкурс научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области технических наук организован Санкт-Петербургским государственным политехническим университетом при поддержке Министерства образования и науки РФ. Конкурс проводится в рамках реализации Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. На конкурс были представлены научно-исследовательские работы, выполненные студентами, бакалаврами, магистрами и аспирантами российских вузов. Работы принимались по 15 научным разделам: автоматика и управление, металлургия, материаловедение и технологии новых материалов, энергетика и энергосберегающие технологии, строительство и транспорт, безопасность деятельности человека и др. Победители и лауреаты по каждому из разделов определялись по двум номинациям – «Лучшая научно-исследовательская работа студента» и «Лучшая научно-исследовательская работа аспиранта».
Юлия Барахтенко,
Фото Анастасии Слепнёвой
