Калинкин Александр Михайлович

1.  Исследованы механизмы формирования и свойства механоактивированных композиционныхгеополимеров на основе золы ТЭЦ и ряда карбонатов щелочноземельных металлов(Mg,Ca,Sr,Ba). Карбонат кальция (кальцит) является самой эффективной добавкой кзоле. С увеличением содержания СаСО3 в смеси с золой до 10% прочностьнепрерывно возрастает. Добавление карбонатов Mg, Sr и Ba к золе не улучшаетпрочность геополимера. Установлено, что особое положение кальцита в рядуисследованных соединений MCO3 (M – Mg, Ca, Sr, Ba) связано с его оптимальнойреакционной способностью, что подтверждено термодинамическими расчетами иэкспериментальным изучением взаимодействия механоактивированных смесей (зола +МСО3) (M – Mg, Ca, Sr, Ba) с раствором NaOH. Карбонат магния взаимодействует сощелочным агентом и компонентами золы наиболее активно; в случае стронция ибария химическое взаимодействие практически отсутствует, а кальций находится впереходной зоне. Главные факторы, определяющие влияние карбонатных добавок кзоле на прочность композиционных геополимеров, связаны с проявлением эффектовнаполнителя и разбавления, а также химического эффекта, от которого зависятосновные отличия воздействия карбонатов на ход геополимеризации. Вследствиехимической инертности SrСО3 и ВаСО3 их действие сводится к первым двумэффектам. В случае карбонатов магния и кальция проявляются все три эффекта. Kalinkin, A.M.; Kalinkina, E.V.;Kruglyak, E.A.; Ivanova, A.G. Synthesis of Geopolymers IncorporatingMechanically Activated Fly Ash Blended with Alkaline Earth Carbonates: AComparative Analysis. Minerals 2024, 14, 726. https://doi.org/10.3390/min14070726

2. На примере синтеза геополимеров на основе золы уноса предложена методика сравнения эффективности механоактивации сырья сиспользованием аттритора (AM), вибромельницы (ВM) и планетарной мельницы (ПM).Методика основана на сравнении относительной прочности, которая определяетсякак отношение прочности геополимера на основе механоактивированной золы, кпрочности геополимера, полученного по такой же схеме синтеза с использованиемисходной золы и с таким же сроком твердения. Выделены вклады в относительныйприрост прочности , соответствующие “эффекту измельчения” и “эффектуактивации”. Обработка литературных данных (99 значений прочности) показала, чтов среднем относительный прирост прочности геополимеров соответствует ряду:  ПM»ВM>AM. Вклады указанных эффектов в относительный прирост прочности интерпретированы спозиций преимущественного типа механического воздействия на вещество в AM, ВM иПM. -  Kalinkin A.M., Nath S.K.,Kalinkina E.V., Kumar S. Chapter 9 - Geopolymerization of coal fly ash: effectof milling and mechanical activation. In: Managing Mining and Minerals Processing Wastes. Editors: ChongchongQi, CRAIG H Benson. Elsevier. 2023. P. 189-208. ISBN 9780323912839. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-91283-9.00009-2.

3. Изучены процессы, протекающие при совместной механоактивации различных соединений циркония и гадолиния. Впервые показано, нанокристаллический Gd2Zr2O7может быть синтезирован нагреванием при температуре 1100–1200°С в течение 3 чпредварительно механоактивированной смеси оксидов гадолиния и циркония. Приэтом достигнуто значительное снижение температуры прокаливания (на 300–500°С) иего длительности (более чем на порядок) по сравнению с традиционнымтвердофазным синтезом, который не позволяет получать нанокристаллический цирконат. 

4. Циркон является перспективным кандидатом на использование в качестве матрицы для иммобилизации радиоактивных отходов,в частности, плутония Впервые синтезированы церийсодержащие твердые растворы на основе циркона Zr1-xCexSiO4 припониженной температуре с применением механоактивации. Се применен в качествеаналога плутония вследствие близости их тонных радтусов. Наше исследование показало,что использование механической активации оксидной смеси CeO2–ZrO2–SiO2позволило не только снизить температуру (до 1200 °C, т.е. на 300 оС)и продолжительность прокаливания (на порядок) по сравнению с традиционным твердофазнымспособом синтеза, но и увеличило содержание Ce в цирконе до 6.4 ат. %. На примересистемы ZrO2-SiO2-CeO2 предложен новый метод определенияфазового состава прокаленных образцов с использованием закона Вегарда и балансамасс. Kalinkin A. M., Vinogradov V. Y. Solid state synthesis of Ce-dopedzircon from the mechanically activated CeO2–ZrO2–SiO2 mixture // Journal of Nuclear Materials. 2024.  601.  155350.