Путь к докторской диссертации: сквозь тернии к звездам!

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН стал богаче на одного доктора химических наук. В прошлом году ведущий научный сотрудник лаборатории электродных процессов ИВТЭ УрО РАН и заведующий научной лабораторией электрохимических устройств и материалов НИИ водородной энергетики Химико-технологического института УрФУ Андрей Викторович Суздальцев успешно защитил диссертацию «Электродные процессы при получении алюминия и его лигатур в расплавах на основе системы KF-AlF3-Al2O3» на соискание степени доктора химических наук (научная специальность 2.6.9.Технология электрохимических производств и защита от коррозии.). Научным консультантом докторской диссертации Суздальцева, как и научным руководителем его кандидатской диссертации, был доктор химических наук, профессор Юрий Павлович Зайков. Диссертационная работа Андрея Суздальцева аннотирована в «Вестнике ВАК» экспертным советом ВАК при Минобрнауки России как одна из лучших в 2022 году. Вот что он рассказал о своем пути к защите.

— Чему посвящена диссертация? Почему вас заинтересовала эта тематика? Каково ее место в контексте развития вашей области науки в России и в мире?

— Тематика моих исследований — установление закономерностей электродных процессов и определение параметров новых способов получения алюминия и его лигатур при помощи электролиза легкоплавких фторидно-оксидных расплавов. Несмотря на более чем 130-летнюю историю, существующая технология производства алюминия остается одной из самых низкоэффективных с точки зрения ресурсо- и энергозатрат, при этом высокая температура и агрессивность используемого криолит-глиноземного расплава не позволяют кардинально улучшить ее. Разрабатываемые в нашем институте способы получения алюминия и его широко востребованных лигатур основаны на электролизе фторидно-оксидных расплавов с меньшей на 150–200◦С температурой, что позволяет использовать новые материалы — кислород-выделяющие аноды, смачиваемые алюминием катоды. За счет этого можно обеспечить переход от технологии, в результате использования которой образуются парниковые газы (СО и СО₂), к эко-дружественной технологии производства с выделением кислорода на анодах. Кроме того, понижение температуры значительно снижает энергозатраты и потери электроэнергии, позволяет создавать новые энергоэффективные и производительные электролизеры. Заняться этой тематикой мне предложил мой научный руководитель и идеолог этих работ Юрий Павлович Зайков. Несмотря на завершенный цикл научных исследований, они по-прежнему остаются актуальными.

В диссертации представлен технологический цикл получения алюминия. Крупнолабораторные испытания представленной технологии на электролизере с силой тока в 1000 А были проведены исследовательской группой под руководством заведующей лабораторией электродных процессов, доктора химических наук Ольги Юрьевны Ткачевой. Технология производства алюминия и его лигатур со скандием, цирконием, титаном, бором и другими элементами готова для промышленных испытаний и внедрения в производственный цикл. Это актуально, поскольку сегодня интерес к чистому алюминию снижается, большее внимание уделяется получению сплавов и композитных материалов на его основе алюминия. И здесь наши разработки очень востребованы.

— Какие трудности вы испытали при подготовке к защите? Что можете посоветовать будущим диссертантам?

— Практически со второго класса школы я самостоятельно решал свои задачи, ставил перед собой цели и стремился к их выполнению. В докторской диссертации представлены и обобщены исследования, которые стали логическим продолжением кандидатской. Поэтому не возникало каких-либо трудностей в плане постановки задач и цели работы. Еще до написания кандидатской в 2011 году у меня уже был черновик плана исследований и работ, необходимых для подготовки докторской. Экспериментальные работы выполнялись во многом благодаря сотрудничеству большого коллектива нашего института с ОК «Русал», направленному на разработку основ новых технологий производства сплавов и лигатур алюминия с бором и скандием. Это позволило не только проводить эксперименты на более масштабном уровне, но и повысить уверенность в их актуальности и необходимости для предприятий.

Будущим диссертантам советую четко расставлять приоритеты, заниматься тем, что важнее, быть целеустремленными, иметь четкую цель и задачи, а также представления для их достижения. Я занимался исследованиями по своей работе на протяжении примерно 16 лет, сначала в качестве экспериментатора, а затем уже руководителя научной группы. Сегодня все участники этой группы благодаря Юрию Павловичу и нашим совместным усилиям уже сами стали кандидатами наук и начинают создавать свои научные группы. За все время работы над диссертацией у меня не возникало сомнений в ее защите, для меня это был вопрос времени.

— Каковы ваши планы на будущее? Собираетесь ли заниматься этой темой в дальнейшем?

— Защитив диссертацию, я завершил определенный цикл работ. Конечно же, хотелось бы продолжить внедрение их результатов. Естественно, для этого требуются еще масса опытно-промышленных испытаний и разработка соответствующих аппаратов. Планы на будущее связаны с электрохимией и применением научных разработок в промышленности.

Добавлю, что обучение на кафедре технологии электрохимических производств УГТУ-УПИ (ныне УрФУ), а затем развитие полученных знаний в ходе экспериментальных исследований в ИВТЭ УрО РАН дало мне бесценный опыт, который пригодится в будущем. Радует, что с каждым годом электрохимические технологии становятся все более востребованными.  Я благодарен Анатолию Ивановичу Матерну, который направил меня при поступлении, моим учителям и научным руководителям Назару Константиновичу Булатову, Ирине Борисовне Мурашовой, Валентину Николаевичу Некрасову и Юрию Павловичу Зайкову, моим коллегам, которые работали рядом, помогали, поддерживали, вдохновляли.

Мы поздравляем Андрея Суздальцева с защитой диссертации и желаем новых побед, большого успеха и творческого вдохновения!

Nekrasov V.N., Suzdaltsev A.V., Limanovskaya O.V., Khramov A.P., ZaikovYu.P. Theoretical and experimental study of anode process on carbon in KF-AlF3-Al2O3 melts // ElectrochimicaActa, 2012, Vol.75, pp.296-304. DOI:10.1016/J.ELECTACTA.2012.05.007

Suzdaltsev A.V., NikolaevA.Yu., ZaikovYu.P. Towards the stability of low-temperature aluminum electrolysis // Journal of the Electrochemical Society, 2021, Vol. 168(4), 046521. DOI 10.1149/1945-7111/abf87f

Suzdaltsev A.V., Pershin P.S., Filatov A.A., NikolaevA.Yu., ZaikovYu.P. Review-Synthesis of aluminum master alloys in oxide-fluoride melts: A review // Journal of the Electrochemical Society, 2020, Vol. 167(10) 102503. DOI:10.1149 /1945-7111/ab9879