Zero Block

Click "Block Editor" to enter the edit mode. Use layers, shapes and customize adaptability. Everything is in your hands.

Tilda Publishing

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2024, № 7

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Zero Block

Click "Block Editor" to enter the edit mode. Use layers, shapes and customize adaptability. Everything is in your hands.

Tilda Publishing

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Огнезащита стальных конструкций

Ю. М. Евтушенко, С. Х. Тоиров, Н. Н. Шевченко

В обзоре приведены данные о современном состоянии огнезащиты стальных конструкций, включающие разработку огнезащитных покрытий, их состав, механизм действия, методы испытаний. Определены наиболее важные направления дальнейших исследований: поиск наиболее эффективных компонентов огнезащиты, повышение стойкости к атмосферным воздействиям, разработка и совершенствование существующих методов испытаний огнезащитных покрытий.

Ключевые слова: сталь, огнезащита, антипирены, интумесценция, пенококс, полифосфат аммония, пентаэритрит, меламин.

DOI: 10.30791/1028-978X-2024-7-5-17

Ссылка:
Евтушенко Ю.М., Тоиров С.Х., Шевченко Н.Н. Огнезащита стальных конструкций. Перспективные материалы, 2024, № 7, c. 5 – 17. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-7-5-17

Zero Block

Click "Block Editor" to enter the edit mode. Use layers, shapes and customize adaptability. Everything is in your hands.

Tilda Publishing

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Легирование термоэлектрического наноструктурированного твердого раствора Si1–xGex (x ~ 0,3) донорными и акцепторной примесями в процессе синтеза методом электроимпульсного плазменного спекания

Ю. М. Кузнецов, И. В. Ерофеева, М. В. Дорохин, М. С. Болдин, А. В. Здоровейщев,
П. Б. Демина, А. В. Боряков, В. Н. Трушин, А. А. Воронин, А. Ю. Завражнов,
И. Н. Некрылов, Д. А. Здоровейщев

Исследовано легирование твёрдого раствора Si1 – хGeх, донорными (Sb, P) и акцепторной (B) примесями в процессе синтеза методом электроимпульсного плазменного спекания из порошков с субмикронным размером частиц. Содержание примеси варьировали в пределах от 0,5 до 2,0 ат. %. Методами рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии и рентгеновского микроанализа показано, что введение примеси в твёрдый раствор подчиняется закономерностям равновесной растворимости, в частности, при превышении предела растворимости в матрице материала формируются преципитаты примесного материала. Исследования термоэлектрических свойств показывают, что подбор условий легирования позволяет сформировать материалы, для которых, несмотря на наличие включений примесной фазы, могут быть получены высокие значения коэффициента термоэлектрической добротности, сопоставимые с мировым уровнем результатов.

Ключевые слова: твёрдый раствор, термоэлектрическая эффективность, термоэлектрики, легирование, кремний-германий, электроимпульсное плазменное спекание.

DOI: 10.30791/1028-978X-2024-7-18-33

Ссылка:
Кузнецов Ю.М., Ерофеева И.В., Дорохин М.В., Болдин М.С., Здоровейщев А.В., Демина П.Б., Боряков А.В., Трушин В.Н., Воронин А.А., Завражнов А.Ю., Некрылов И.Н., Здоровейщев Д.А. Легирование термоэлектрического наноструктурированного твердого раствора Si1–xGex(x ~ 0,3) донорными и акцепторной примесями в процессе
синтеза методом электроимпульсного плазменного спекания. Перспективные материалы, 2024, № 7, c. 18 – 33. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-7-18-33

Zero Block

Click "Block Editor" to enter the edit mode. Use layers, shapes and customize adaptability. Everything is in your hands.

Tilda Publishing

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Поглотители электромагнитного излучения СВЧ-диапазона на основе
никельсодержащего порошкообразного активированного древесного угля

О. В. Бойправ, В. А. Богуш, В. С. Мокеров, Е. С. Белоусова

Представлены и обоснованы закономерности изменения характеристик поглощения электромагнитного излучения в диапазоне частот 2,0 – 17,0 ГГц материалов на основе никельсодержащего порошкообразного активированного древесного угля в зависимости от технологии его получения. Материалы изготовлены путем заполнения частицами угля емкостей, сформированных из полимерной самоклеящейся пленки. Толщина материалов составляла 0,3 см, значения коэффициента поглощения электромагнитного излучения в диапазоне частот 2,0 – 17,0 ГГц достигают величины 0,9. Ширина эффективной полосы поглощения электромагнитного излучения материалов на основе никельсодержащего порошкообразного активированного древесного угля, полученного в процессе осаждения наночастиц в течение 5,0 мин, равна 10,0 ГГц, а при длительности осаждения 10,0 мин и 15,0 мин, — 10,6 ГГц и 10,8 ГГц соответственно. При этом среднее значение коэффициента поглощения электромагнитного излучения в эффективной полосе поглощения полученных материалов составило 0,75, 0,77 и 0,82 отн. ед. соответственно. Ширина эффективной полосы поглощения электромагнитного излучения материалов равна 6,7 ГГц, а их среднее значение коэффициента поглощения электромагнитного излучения в указанной полосе — 0,74 отн. ед. Полученные материалы могут быть использованы для обеспечения электромагнитной совместимости приборов электронной техники и СВЧ-устройств.

Ключевые слова: коэффициент поглощения, порошкообразный активированный древесный уголь, химическое осаждение наночастиц никеля, электромагнитное излучение.

DOI: 10.30791/1028-978X-2024-7-34-41

Ссылка:
Бойправ О.В., Богуш В.А., Мокеров В.С., Белоусова Е.С. Поглотители электромагнитного излучения СВЧ-диапазона на основе никельсодержащего порошкообразного активированного древесного угля. Перспективные материалы, 2024, № 7, c. 34 – 41. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-7-34-41

Zero Block

Click "Block Editor" to enter the edit mode. Use layers, shapes and customize adaptability. Everything is in your hands.

Tilda Publishing

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Полимерный композиционный материал
для радиационной защиты линейных
ускорителей электронов

В. И. Павленко, Г. Г. Бондаренко, В. В. Кашибадзе, С. Н. Домарев

Синтезирован полимерный композиционный материал на основе фторопластового пресс-порошка наполненного оксидом вольфрама (VI). Представлены данные по модифицированию оксида вольфрама (VI) кремнийорганической смолой К-9. Установлено, что создание кремниевой оболочки на поверхности частиц оксида приводит к изменению гидрофильного характера поверхности на гидрофобный, оцениваемые по изменению краевого угла смачивания. Смешение порошков фторопласта и модифицированного WO3осуществляли с использование криогенного помола. Помол проводили в течение 30 мин с выдержкой температуры ниже –60 °C. Далее гомогенизированную смесь порошков загружали в пресс-форму, нагревали до температуры 280 °С, выдерживали в течение 1 ч и затем прессовали при удельном давлении 80 МПа. Прочность при изгибе при наполнении 30 масс. % составляет 21,17 МПа, а при наполнении 60 масс. % — 18,86 МПа. Проведено компьютерное моделирование прохождения электронного излучения с энергией от 1 до 10 МэВ через предлагаемые составы композитов с использованием программы CASINO V2. Графически построены траектории движения электронов, а также вычислен эффективный пробег электронов в заданном композитном материале.

Ключевые слова: фторопласт, радиационная защита, линейный ускоритель электронов, композит, эффективный пробег эл ектронов.

DOI: 10.30791/1028-978X-2024-7-42-50

Ссылка:
Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Кашибадзе В.В., Домарев С.Н. Полимерный композиционный материал для радиационной защиты линейных ускорителей электронов. Перспективные материалы, 2024, № 7, c. 42 – 50.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-7-42-50

Zero Block

Click "Block Editor" to enter the edit mode. Use layers, shapes and customize adaptability. Everything is in your hands.

Tilda Publishing

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Разработка и исследование гидрогелевых материалов на основе гидроксиапатита
и альгината натрия

Е. А. Зеличенко, Я. Б. Чубенко, В. В. Гузеев, Т. И. Гузеева, О. А. Гурова

Проведены исследования гидрогелевых материалов, содержащих альгинат натрия и гидроксиапатит, полученный методом деминерализации костей крупного рогатого скота. В результате исследования вязкости раствора установлено оптимальное содержание альгината натрия в растворе. Определено время набухания альгината натрия используемой марки и производителя. Проведенные исследования гидрогелевого материала методом оптической микроскопии показали, что микрочастицы гидроксиапатита обладают преимущественно сферообразной формой и равномерно распределены в изучаемых образцах. В результате проверки токсичности определено, что гидрогелевые материалы соответствуют требованиям безопасного применения по санитарно-химическим и токсиколого-гигиеническим показателям, что указывает на целесообразность дальнейшего изучения данных материалов. Возможность их применения для направленной доставки биологически активных веществ внутри организма должна быть подтверждена после проведения полного комплекса необходимых проверок на соответствие требуемым стандартам.

Ключевые слова: гидрогелевый материал, гидроксиапатит, альгинат натрия, глицерин, суспензия.

DOI: 10.30791/1028-978X-2024-7-51-59

Ссылка:
Зеличенко Е.А., Чубенко Я.Б., Гузеев В.В., Гузеева Т.И., Гурова О.А. Разработка и исследование гидрогелевых материалов на основе гидроксиапатита и альгината натрия. Перспективные материалы, 2024, № 7, c. 51 – 59.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-7-51-59

Zero Block

Click "Block Editor" to enter the edit mode. Use layers, shapes and customize adaptability. Everything is in your hands.

Tilda Publishing

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Получение композиций “природный графит – фенолформальдегидная смола”
с высокой тепло- и электропроводностью

А. А. Хачатурян, Е. А. Данилов, А. Б. Шахназарова, В. М. Самойлов

Исследованы высоконаполненные композиционные материалы на основе системы “природный графит – фенолформальдегидная смола” с содержанием наполнителя 75 – 95 масс.%. Исследовано влияние вида распределения частиц наполнителя по размерам на функциональные характеристики материалов. Показано, что теплопроводность и удельная электропроводность материалов экспоненциально снижается с увеличением времени измельчения наполнителя. Установлено, что выбранная технология позволяет получать материалы с преимущественной ориентацией базальных плоскостей частиц наполнителя перпендикулярно оси прессования, что приводит к выраженной анизотропии тепло- и электропроводности (около 10). Установлено, что наилучшие свойства достигаются при содержании наполнителя 90 масс. %: средняя электропроводность — 401,4 См/см; теплопроводность — 142,3 Вт/(м∙К); теплоемкость — 0,83 Дж/(г∙К); предел прочности и модуль упругости при изгибе — 41,9 МПа и 24,4 ГПа соответственно. Полученные композиции с высокими значениями тепло- и электропроводности показали перспективность их применения в качестве материалов для изготовления теплообменных электропроводящих поверхностей, включая биполярные пластины топливных элементов.

Ключевые слова: природный графит, фенолформальдегидная смола, композиционные материалы, электроды, биполярные пластины, топливные элементы, теплопроводность, электропроводность.

DOI: 10.30791/1028-978X-2024-7-60-71

Ссылка:
Хачатурян А.А., Данилов Е.А., Шахназарова А.Б., Самойлов В.М. Получение композиций “природный графит – фенолформальдегидная смола” с высокой тепло- и электропроводностью. Перспективные материалы, 2024, № 7, c. 60 – 71. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-7-60-71

Zero Block

Click "Block Editor" to enter the edit mode. Use layers, shapes and customize adaptability. Everything is in your hands.

Tilda Publishing

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Износостойкость карбидосодержащих наплавленных слоев для замков бурильных труб

О. Ю. Елагина, А. Г. Буклаков, С. И. Думанский, А. Н. Галанский

Рассмотрены перспективы применения наплавки защитных износостойких поясков различного химического состава на муфту замкового соединения (хардбендинга) бурильных труб. Проведены исследования образцов бурильных труб с наплавленными слоями (хардбендингом): определена твердость по Виккерсу (ГОСТ Р ИСО 6507.1-2007) в поперечном сечении наплавленного слоя при нагрузке 98,07 Н (10 кгс), проведен анализ микроструктуры на шлифах, вырезанных в поперечном сечении наплавленного слоя, реализованы испытания на износостойкость по методике ASTM G65. Рассчитан состав карбидных фаз таких карбидообразующих элементов, как Cr, Nb, Тi, V. Показано, что изменение состава и количества карбидной фазы в наплавленных слоях ожидаемо способствовало формированию разной твердости, которая менялась в диапазоне от 692 HV до 774 HV. Сопоставление полученных значений твердости и суммарного весового количества карбидной фазы показало отсутствие прямой взаимосвязи между влиянием состава и количества карбидной фазы на уровень твердости. Большой вклад в значения твердости наплавленного металла вносит структура матрицы сплава. Сделан вывод о том, что для обеспечения максимальной износостойкости наплавленных слоев, работающих в условиях абразивного изнашивания, необходимо отдавать предпочтение составам, формирующим максимальное количество карбидных фаз, на основе хрома.

Ключевые слова: бурильные трубы, хардбендинг, присадочные материалы, износостойкость, твердость, микроструктура.

DOI: 10.30791/1028-978X-2024-7-72-80

Ссылка:
Елагина О.Ю., Буклаков А.Г., Думанский С.И., Галанский А.Н. Износостойкость карбидосодержащих наплавленных слоев для замков бурильных труб. Перспективные материалы, 2024, № 7, c. 72 – 80. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-7-72-80