Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 238-243. Transactions of the Kola Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 238-243. Научная статья УДК 66.02 doi:10.37614/2949-1215.2025.16.1.042 ВОЗМОЖНОСТИ ГАЗОФАЗНОГО МЕТОДА СИНТЕЗА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ: ОТ КЕРАМИКИ ДО РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ Валерия Сергеевна Кудякова Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия, valeriya_kudyakova@mail.ru, http://orcid.org/0000-0002-0517-6748 Аннотация Метод газофазного синтеза через транспортную химическую реакцию с участием монофторида алюминия, разработанный в СССР для рафинирования металлического алюминия, был адаптирован и масштабирован для получения различных функциональных материалов, в частности нанопорошкового нитрида алюминия, волокнистого кремния и композитного материала на его основе. Продемонстрирована возможность метода для селективного извлечения кремния из техногенных отходов, например, боя огнеупоров и шамота, демонстрирующая экономический потенциал технологии. Произведенные с помощью программного обеспечения HSC Chemistry термодинамические расчеты, а также первые экспериментальные результаты показывают перспективность метода для получения редких и других ценных металлов. Ключевые слова: газофазный синтез, монофторид алюминия, нитрид алюминия, кремний, редкие металлы, наноструктуры Благодарности: статья выполнена при поддержке Российского научного фонда, проект № 24-29-20264, и Правительства Свердловской области, соглашение № 24-24-МГ. Финансирование: Российский научный фонд, проект № 24-29-20264, соглашение с Правительством Свердловской области № 24-24-МГ. Для цитирования: Кудякова В. С. Возможности газофазного метода синтеза для получения функциональных материалов: от керамики до редкоземельных металлов // Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 238-243. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.1.042. Original article GAS-PHASE SYNTHESIS FOR PRODUCING FUNCTIONAL MATERIALS: FROM CERAMICS TO RARE-EARTH METALS Valeriya S. Kudyakova Institute of Solid State Chemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Yekaterinburg, Russia, valeriya_kudyakova@mail.ru, http://orcid.org/0000-0002-0517-6748 Abstract The method of gas-phase synthesis through a transport chemical reaction involving aluminum monofluoride developed in the USSR for refining metallic aluminum was adapted and scaled up to obtain various functional materials, in particular, nanopowder aluminum nitride, fibrous silicon and a composite material based on it. The possibility of a method for selectively extracting silicon from technogenic waste, such as refractory and chamotte waste, has been demonstrated. This demonstrates the economic potential of this technology. Thermodynamic calculations performed using HSC Chemistry software, as well as the first experimental results, show the prospects of the method for obtaining rare and other valuable metals. Keywords: gas-phase synthesis, aluminum monofluoride, aluminum nitride, silicon, rare metals, nanostructures Acknowledgments: The article was supported by the Russian Science Foundation, project No. 24-29-20264, and the government of the Sverdlovsk region, agreement No. 24-24-MG. Funding: Russian Science Foundation, project No. 24-29-20264, agreement of the government of the Sverdlovsk region No. 24-24-MG. For citation: Kudyakova V. S. Gas-phase synthesis for producing functional materials: from ceramics to rare-earth metals // Transactions of the Kola Science Centre of RaS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 238-243. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.1.042. © Кудякова В. С., 2025 238