Zero Block
Click "Block Editor" to enter the edit mode. Use layers, shapes and customize adaptability. Everything is in your hands.
Tilda Publishing
ЖУРНАЛ
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ISSN 1028-978X
2024, № 3
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
Конгломерация элементных порошков высокоэнтропийного
30 Fe – 30 Cr – 20 Ni – 10 Mo – 10 W сплава
для применения в аддитивном производстве
А. Ю. Иванников, А. Б. Анкудинов, А. Б. Михайлова,
Б. А. Румянцев, А. В. Михайлова, В. А. Зеленский
Определена возможность конгломерации элементных порошков при механическом синтезе высокоэнтропийного сплава 30 Fe – 30 Cr – 20 Ni – 10 Mo – 10 W. Изучено распределение частиц элементных порошков в формируемых при механическом легировании конгломератах. Определено влияние режимов механического легирования на содержание конгломератов фракции более 32 мкм в порошковой шихте. Изучен фазовый состав конгломератов после водородной термической обработки. Полученные конгломераты могут быть использованы в процессе аддитивного выращивания деталей нефтегазового оборудования для работы в условиях высоких температур и коррозионного воздействия.
Ключевые слова: высокоэнтропийные сплавы, механическое легирование, конгломераты.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-5-12
30 Fe – 30 Cr – 20 Ni – 10 Mo – 10 W сплава
для применения в аддитивном производстве
А. Ю. Иванников, А. Б. Анкудинов, А. Б. Михайлова,
Б. А. Румянцев, А. В. Михайлова, В. А. Зеленский
Определена возможность конгломерации элементных порошков при механическом синтезе высокоэнтропийного сплава 30 Fe – 30 Cr – 20 Ni – 10 Mo – 10 W. Изучено распределение частиц элементных порошков в формируемых при механическом легировании конгломератах. Определено влияние режимов механического легирования на содержание конгломератов фракции более 32 мкм в порошковой шихте. Изучен фазовый состав конгломератов после водородной термической обработки. Полученные конгломераты могут быть использованы в процессе аддитивного выращивания деталей нефтегазового оборудования для работы в условиях высоких температур и коррозионного воздействия.
Ключевые слова: высокоэнтропийные сплавы, механическое легирование, конгломераты.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-5-12
Иванников Александр Юрьевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии и обработки материалов концентрированными потоками энергии. E-mail: aivannikov@imet.ac.ru.
Анкудинов Алексей Борисович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии. E-mail: aankydinov@imet.ac.ru.
Михайлова Александра Борисовна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области рентгенофазового анализа. E-mail: amikhailova@imet.ac.ru.
Румянцев Борис Алексеевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области газового анализа. E-mail: brumyancev@imet.ac.ru.
Михайлова Анна Владимировна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), инженер-исследователь, специалист в области электронной микроскопии. E-mail: avmikhailova @imet.ac.ru.
Зеленский Виктор Александрович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии и специальных сплавов. E-mail: vzelensky@imet.ac.ru.
Анкудинов Алексей Борисович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии. E-mail: aankydinov@imet.ac.ru.
Михайлова Александра Борисовна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области рентгенофазового анализа. E-mail: amikhailova@imet.ac.ru.
Румянцев Борис Алексеевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области газового анализа. E-mail: brumyancev@imet.ac.ru.
Михайлова Анна Владимировна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), инженер-исследователь, специалист в области электронной микроскопии. E-mail: avmikhailova @imet.ac.ru.
Зеленский Виктор Александрович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии и специальных сплавов. E-mail: vzelensky@imet.ac.ru.
Ссылка:
Иванников А.Ю., Анкудинов А.Б., Михайлова А.Б., Румянцев Б.А., Михайлова А.В., Зеленский В.А. Конгломерация элементных порошков высокоэнтропийного 30 Fe – 30 Cr – 20 Ni – 10 Mo – 10 W сплава для применения в аддитивном производстве. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 5 – 12. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-5-12
Иванников А.Ю., Анкудинов А.Б., Михайлова А.Б., Румянцев Б.А., Михайлова А.В., Зеленский В.А. Конгломерация элементных порошков высокоэнтропийного 30 Fe – 30 Cr – 20 Ni – 10 Mo – 10 W сплава для применения в аддитивном производстве. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 5 – 12. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-5-12
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
Диафрагма и мембрана для щелочного электролиза воды с гидрогелем
гидроксида циркония в качестве гидрофильного наполнителя
В. Н. Кулешов, С. В. Курочкин, Н. В. Кулешов,
А. А. Гаврилюк, М. А. Климова, О. Ю. Григорьева
Получен новый тип разделительных материалов для щелочных электролизеров воды: диафрагма, синтезированная методом фазовой инверсии, и многослойная микропленочная мембрана с гидрогелем гидроксида циркония в качестве гидрофильного наполнителя. Представлены экспериментальные данные по их пористости, удельной электропроводности, газоплотности, а также результаты их испытаний в составе батареи щелочного электролизера в сравнении с пористой диафрагмой на основе полисульфона с гидрофильным наполнителем (TiO2), синтезированной традиционным методом фазовой инверсии. Оценены преимущества и недостатки новых материалов, определены пути дальнейших исследований и разработок.
Ключевые слова: возобновляемая энергетика, щелочной электролиз воды, диафрагма, мембрана, гидрофильные наполнители.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-13-22
гидроксида циркония в качестве гидрофильного наполнителя
В. Н. Кулешов, С. В. Курочкин, Н. В. Кулешов,
А. А. Гаврилюк, М. А. Климова, О. Ю. Григорьева
Получен новый тип разделительных материалов для щелочных электролизеров воды: диафрагма, синтезированная методом фазовой инверсии, и многослойная микропленочная мембрана с гидрогелем гидроксида циркония в качестве гидрофильного наполнителя. Представлены экспериментальные данные по их пористости, удельной электропроводности, газоплотности, а также результаты их испытаний в составе батареи щелочного электролизера в сравнении с пористой диафрагмой на основе полисульфона с гидрофильным наполнителем (TiO2), синтезированной традиционным методом фазовой инверсии. Оценены преимущества и недостатки новых материалов, определены пути дальнейших исследований и разработок.
Ключевые слова: возобновляемая энергетика, щелочной электролиз воды, диафрагма, мембрана, гидрофильные наполнители.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-13-22
Кулешов Николай Васильевич — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Национальный исследовательский университет “МЭИ” (ФГБОУ ВО “НИУ “МЭИ”) (Москва, 111250, ул. Красноказарменная, 14, стр. 1), доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой, специалист в области водородной и электрохимической энергетики. E-mail: KuleshovNV@mpei.ru.
Гаврилюк Андрей Александрович — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Национальный исследовательский университет “МЭИ” (ФГБОУ ВО “НИУ “МЭИ”) (Москва, 111250, ул. Красноказарменная, 14, стр. 1), аспирант, ведущий инженер, специалист в области щелочного электролиза воды. E-mail: GavriliukAA@mpei.ru.
Климова Мария Андреевна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Национальный исследовательский университет “МЭИ” (ФГБОУ ВО “НИУ “МЭИ”) (Москва, 111250, ул. Красноказарменная, 14, стр. 1), кандидат технических наук, доцент, специалист в области электрокатализаторов, исследования и разработки водород-воздушных топливных элементов, низкотемпературного электролиза воды. E-mail: KlimovaMA@mpei.ru.
Григорьева Оксана Юрьевна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Национальный исследовательский университет “МЭИ” (ФГБОУ ВО “НИУ “МЭИ”) (Москва, 111250, ул. Красноказарменная, 14, стр. 1), кандидат химических наук, доцент, специалист в области новых электродных материалов и составов электролитов для литий-ионных перезаряжаемых источников тока; кинетических и термодинамических закономерностей интеркаляции/деинтеркаляции лития в электродные материалы, низкотемпературного электролиза воды. E-mail: GrigoryevaOY@mpei.ru.
Гаврилюк Андрей Александрович — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Национальный исследовательский университет “МЭИ” (ФГБОУ ВО “НИУ “МЭИ”) (Москва, 111250, ул. Красноказарменная, 14, стр. 1), аспирант, ведущий инженер, специалист в области щелочного электролиза воды. E-mail: GavriliukAA@mpei.ru.
Климова Мария Андреевна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Национальный исследовательский университет “МЭИ” (ФГБОУ ВО “НИУ “МЭИ”) (Москва, 111250, ул. Красноказарменная, 14, стр. 1), кандидат технических наук, доцент, специалист в области электрокатализаторов, исследования и разработки водород-воздушных топливных элементов, низкотемпературного электролиза воды. E-mail: KlimovaMA@mpei.ru.
Григорьева Оксана Юрьевна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Национальный исследовательский университет “МЭИ” (ФГБОУ ВО “НИУ “МЭИ”) (Москва, 111250, ул. Красноказарменная, 14, стр. 1), кандидат химических наук, доцент, специалист в области новых электродных материалов и составов электролитов для литий-ионных перезаряжаемых источников тока; кинетических и термодинамических закономерностей интеркаляции/деинтеркаляции лития в электродные материалы, низкотемпературного электролиза воды. E-mail: GrigoryevaOY@mpei.ru.
Ссылка:
Кулешов В.Н., Курочкин С.В., Кулешов Н.В., Гаврилюк А.А., Климова М.А., Григорьева О.Ю. Диафрагма и мембрана для щелочного электролиза воды с гидрогелем гидроксида циркония в качестве гидрофильного наполнителя. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 13 – 22. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-13-22
Кулешов В.Н., Курочкин С.В., Кулешов Н.В., Гаврилюк А.А., Климова М.А., Григорьева О.Ю. Диафрагма и мембрана для щелочного электролиза воды с гидрогелем гидроксида циркония в качестве гидрофильного наполнителя. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 13 – 22. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-13-22
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
Влияние армирования TiC и TiB2 на свойства и структуру алюминиевого сплава АМг2
Ю. В. Шерина, А. Р. Луц, А. Д. Качура
Исследовано влияние вида армирующей фазы на структуру и свойства алюмоматричного композиционного материала (АМКМ), полученного методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в расплаве. В качестве армирующих фаз были использованы карбид титана и диборид титана. В процессе экспериментального синтеза СВС в расплаве были получены композиционные материалы АМг2 – 10 масс. % TiC и АМг2 – 10 масс. % TiB2. Исследована микроструктура, проведены микрорентгеноспектральный и рентгенофазовый анализы, по результатам которых выявлено, что применяемая технология приводит к формированию целевой фазы TiC в композите АМг2 – 10 % TiC и фаз TiB2, Al3Ti в композите АМг2 – 10 % TiB2. Оценены физико-механические характеристики синтезированных образцах композиционных материалов: твердость, пористость и электропроводность. Твердость АМКМ, полученного методом СВС на основе промышленного сплава АМг2, армированного карбидом титана, выше твердости АМКМ, армированного диборидом титана на 44 МПа, а пористость композита АМг2 – 10 % TiC ниже пористости композита АМг2 – 10 % TiB2 на 6 %. Показано влияние термической обработки на физико-механические свойства композиционных материалов АМг2 – 10 % TiC и АМг2 – 10 % TiB2. Проведение дополнительного нагрева приводит к повышению значений твердости композиционных материалов, а также к падению пористости. По результатам исследований в качестве армирующей фазы рекомендовано применение карбида титана.
Ключевые слова: алюминий, карбид титана, диборид титана, композит, самораспространяющийся высокотемпературный синтез.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-23-32
Ю. В. Шерина, А. Р. Луц, А. Д. Качура
Исследовано влияние вида армирующей фазы на структуру и свойства алюмоматричного композиционного материала (АМКМ), полученного методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в расплаве. В качестве армирующих фаз были использованы карбид титана и диборид титана. В процессе экспериментального синтеза СВС в расплаве были получены композиционные материалы АМг2 – 10 масс. % TiC и АМг2 – 10 масс. % TiB2. Исследована микроструктура, проведены микрорентгеноспектральный и рентгенофазовый анализы, по результатам которых выявлено, что применяемая технология приводит к формированию целевой фазы TiC в композите АМг2 – 10 % TiC и фаз TiB2, Al3Ti в композите АМг2 – 10 % TiB2. Оценены физико-механические характеристики синтезированных образцах композиционных материалов: твердость, пористость и электропроводность. Твердость АМКМ, полученного методом СВС на основе промышленного сплава АМг2, армированного карбидом титана, выше твердости АМКМ, армированного диборидом титана на 44 МПа, а пористость композита АМг2 – 10 % TiC ниже пористости композита АМг2 – 10 % TiB2 на 6 %. Показано влияние термической обработки на физико-механические свойства композиционных материалов АМг2 – 10 % TiC и АМг2 – 10 % TiB2. Проведение дополнительного нагрева приводит к повышению значений твердости композиционных материалов, а также к падению пористости. По результатам исследований в качестве армирующей фазы рекомендовано применение карбида титана.
Ключевые слова: алюминий, карбид титана, диборид титана, композит, самораспространяющийся высокотемпературный синтез.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-23-32
Шерина Юлия Владимировна — ФГБОУ ВО “Самарский государственный технический университет” (443100, Самара, ул. Молодогвардейская 244), аспирант. E-mail: yulya.makhonina.97@inbox.ru.
Луц Альфия Расимовна — ФГБОУ ВО “Самарский государственный технический университет” (443100, Самара, ул. Молодогвардейская 244), кандидат технических наук, доцент, специалист в области самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в расплаве, для получения алюмоматричных композитов. E-mail: alya_luts@mail.ru.
Качура Андрей Дмитриевич — ФГБОУ ВО “Самарский государственный технический университет” (443100, Самара, ул. Молодогвардейская 244), магистр. E-mail: ruw223@mail.ru.
Луц Альфия Расимовна — ФГБОУ ВО “Самарский государственный технический университет” (443100, Самара, ул. Молодогвардейская 244), кандидат технических наук, доцент, специалист в области самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в расплаве, для получения алюмоматричных композитов. E-mail: alya_luts@mail.ru.
Качура Андрей Дмитриевич — ФГБОУ ВО “Самарский государственный технический университет” (443100, Самара, ул. Молодогвардейская 244), магистр. E-mail: ruw223@mail.ru.
Ссылка:
Шерина Ю.В., Луц А.Р., Качура А.Д. Влияние армирования TiC и TiB2 на свойства и структуру алюминиевого сплава АМг2. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 23 – 32. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-23-32
Шерина Ю.В., Луц А.Р., Качура А.Д. Влияние армирования TiC и TiB2 на свойства и структуру алюминиевого сплава АМг2. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 23 – 32. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-23-32
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
Зависимость плотности, твердости, прочности и размеров образцов твердого
сплава WC – 15 Co от содержания пластификатора в заготовках, полученных
при использовании пластиковой пресс-формы, изготовленной методом 3D-печати
М. И. Дворник, Е. А. Михайленко, А. А. Бурков, Д. А. Кользун
Исследовано влияние содержания пластификатора (каучук) на плотность, микроструктуру и свойства образцов сплава WC – 15 Co, полученных с применением пластиковой пресс-формы, изготовленной с помощью аддитивных технологий. Опытным путем установлено, что в пресс-формах из полилактида прочностью 70 МПа можно прессовать заготовки при давлении до 120 МПа. Увеличение концентрации пластификатора с 1 до 4 масс. % ведет к повышению плотности заготовок с 61 до 90 % после прессования и уменьшению плотности образцов с 99,5 % до 99,3 % после спекания. Это на 0,3 – 0,6 % меньше плотности изделий, полученных после прессования в стальной пресс-форме при давлении 210 МПа. Отклонения в плотности не влияют на микроструктуру и твердость полученных образцов, которая составляет 1140 – 1170 HV. Из-за меньшей плотности и наличия отдельных крупных пор длиной до 100 мкм прочность изделий, полученных с применением пластиковой пресс-формы (1550 – 1980 МПа), оказалась ниже прочности изделий, полученных с помощью стальной пресс-формы (2230 – 2430 МПа). Тем не менее, плотность заготовок и полученных твёрдосплавных образцов оказалась значительно выше плотности и твердости образцов, получаемых с помощью существующих аддитивных технологий.
Ключевые слова: твердые сплавы, аддитивные технологии, прессование, спекание, твердость.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-33-44
сплава WC – 15 Co от содержания пластификатора в заготовках, полученных
при использовании пластиковой пресс-формы, изготовленной методом 3D-печати
М. И. Дворник, Е. А. Михайленко, А. А. Бурков, Д. А. Кользун
Исследовано влияние содержания пластификатора (каучук) на плотность, микроструктуру и свойства образцов сплава WC – 15 Co, полученных с применением пластиковой пресс-формы, изготовленной с помощью аддитивных технологий. Опытным путем установлено, что в пресс-формах из полилактида прочностью 70 МПа можно прессовать заготовки при давлении до 120 МПа. Увеличение концентрации пластификатора с 1 до 4 масс. % ведет к повышению плотности заготовок с 61 до 90 % после прессования и уменьшению плотности образцов с 99,5 % до 99,3 % после спекания. Это на 0,3 – 0,6 % меньше плотности изделий, полученных после прессования в стальной пресс-форме при давлении 210 МПа. Отклонения в плотности не влияют на микроструктуру и твердость полученных образцов, которая составляет 1140 – 1170 HV. Из-за меньшей плотности и наличия отдельных крупных пор длиной до 100 мкм прочность изделий, полученных с применением пластиковой пресс-формы (1550 – 1980 МПа), оказалась ниже прочности изделий, полученных с помощью стальной пресс-формы (2230 – 2430 МПа). Тем не менее, плотность заготовок и полученных твёрдосплавных образцов оказалась значительно выше плотности и твердости образцов, получаемых с помощью существующих аддитивных технологий.
Ключевые слова: твердые сплавы, аддитивные технологии, прессование, спекание, твердость.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-33-44
Дворник Максим Иванович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Институт Материаловедения Дальневосточного отделения Российской академии наук (680042, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии, материаловедения. E-mail: maxxxx80@mail.ru.
Михайленко Елена Альбертовна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук, Институт Материаловедения Дальневосточного отделения Российской академии наук (680042, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области материаловедения. E-mail: mea80@list.ru.
Бурков Александр Анатольевич — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Институт Материаловедения Дальневосточного отделения Российской академии наук (680042, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153) кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник. E-mail: burkovalex@mail.ru.
Кользун Дмитрий Александрович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Институт Материаловедения Дальневосточного отделения Российской академии (680042, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153), лаборант. E-mail: kolzund@gmail.com.
Михайленко Елена Альбертовна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук, Институт Материаловедения Дальневосточного отделения Российской академии наук (680042, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области материаловедения. E-mail: mea80@list.ru.
Бурков Александр Анатольевич — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Институт Материаловедения Дальневосточного отделения Российской академии наук (680042, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153) кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник. E-mail: burkovalex@mail.ru.
Кользун Дмитрий Александрович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Институт Материаловедения Дальневосточного отделения Российской академии (680042, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153), лаборант. E-mail: kolzund@gmail.com.
Ссылка:
Дворник М.И., Михайленко Е.А., Бурков А.А., Кользун Д.А. Зависимость плотности, твердости, прочности и размеров образцов твердого сплава WC – 15 Co от содержания пластификатора в заготовках, полученных при использовании пластиковой пресс-формы, изготовленной методом 3D-печати. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 33 – 44. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-33-44
Дворник М.И., Михайленко Е.А., Бурков А.А., Кользун Д.А. Зависимость плотности, твердости, прочности и размеров образцов твердого сплава WC – 15 Co от содержания пластификатора в заготовках, полученных при использовании пластиковой пресс-формы, изготовленной методом 3D-печати. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 33 – 44. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-33-44
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
Плазмохимическое модифицирование стеклокремнезита на основе отходов
обогащения железистых кварцитов КМА
В. С. Бессмертный, Н. М. Здоренко, М. А. Бондаренко,
А. В. Черкасов, А. В. Макаров, Н. М. Бурлаков
Исследованы отходы обогащения железистых кварцитов КМА для использования в качестве основного сырьевого материала при получении огненнополированного стеклокремнезита. Изучены закономерности формирования фазового состава стеклокремнезита с образованием кристаллических фаз гематита и гиперстена. Проведены экспериментальные исследования стеклокремнезита методами рентгенофазового, дифференциально-термического анализов и ИК-спектроскопии. Предложен механизм формирования фазового состава стеклокремнезита. Показаны преимущества разработанной технологии по сравнению с аналогами. Установлено, что после плазмохимического модифицирования существенно повышаются такие эксплуатационные показатели лицевой поверхности стеклокремнезита как водостойкость, кислотостойкость, щелочестойкость и твердость.
Ключевые слова: отходы обогащения железистых кварцитов КМА, стеклокремнезит, плазмохимическое модифицирование, эксплуатационные показатели.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-45-54
обогащения железистых кварцитов КМА
В. С. Бессмертный, Н. М. Здоренко, М. А. Бондаренко,
А. В. Черкасов, А. В. Макаров, Н. М. Бурлаков
Исследованы отходы обогащения железистых кварцитов КМА для использования в качестве основного сырьевого материала при получении огненнополированного стеклокремнезита. Изучены закономерности формирования фазового состава стеклокремнезита с образованием кристаллических фаз гематита и гиперстена. Проведены экспериментальные исследования стеклокремнезита методами рентгенофазового, дифференциально-термического анализов и ИК-спектроскопии. Предложен механизм формирования фазового состава стеклокремнезита. Показаны преимущества разработанной технологии по сравнению с аналогами. Установлено, что после плазмохимического модифицирования существенно повышаются такие эксплуатационные показатели лицевой поверхности стеклокремнезита как водостойкость, кислотостойкость, щелочестойкость и твердость.
Ключевые слова: отходы обогащения железистых кварцитов КМА, стеклокремнезит, плазмохимическое модифицирование, эксплуатационные показатели.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-45-54
Бессмертный Василий Степанович — Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, Белгород, ул. Костюкова, 46), доктор технических наук, профессор кафедры Стандартизация и управление качеством, специалист в области плазменного синтеза и плазмохимического модифицирования силикатных материалов. E-mail: vbessmertnyi@mail.ru.
Здоренко Наталья Михайловна — Белгородский университет кооперации, экономики и права (308023, Белгород, ул. Садовая, 116-а), кандидат технических наук, начальник отдела развития бизнес-идей научно-исследовательского центра, специалист в области химического и плазмохимического синтеза органических и неорганических материалов.
Бондаренко Марина Алексеевна — Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, Белгород,
ул. Костюкова, 46), старший преподаватель кафедры Защита в чрезвычайных ситуациях, cпециалист в области синтеза композиционных материалов.
Черкасов Андрей Викторович — Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, Белгород,
ул. Костюкова, 46), кандидат технических наук, доцент кафедры Технология цемента и композиционных материалов, cпециалист в области вяжущих материалов.
Макаров Алексей Владимирович — Старооскольский технологический институт им. А.А. Угарова (филиал) НИТУ МИСиС (309516, Старый Оскол, микрорайон им. Макаренко, 42), кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой Технологии и оборудование в металлургии и машиностроении
им. В.Б. Крахта. cпециалист в области разработки электродуговых плазмотронов.
Бурлаков Николай Михайлович — Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, Белгород,
ул. Костюкова, 46), ведущий инженер, cпециалист в области эксплуатации электродуговых плазмотронов и плазменной обработки строительных материалов.
Здоренко Наталья Михайловна — Белгородский университет кооперации, экономики и права (308023, Белгород, ул. Садовая, 116-а), кандидат технических наук, начальник отдела развития бизнес-идей научно-исследовательского центра, специалист в области химического и плазмохимического синтеза органических и неорганических материалов.
Бондаренко Марина Алексеевна — Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, Белгород,
ул. Костюкова, 46), старший преподаватель кафедры Защита в чрезвычайных ситуациях, cпециалист в области синтеза композиционных материалов.
Черкасов Андрей Викторович — Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, Белгород,
ул. Костюкова, 46), кандидат технических наук, доцент кафедры Технология цемента и композиционных материалов, cпециалист в области вяжущих материалов.
Макаров Алексей Владимирович — Старооскольский технологический институт им. А.А. Угарова (филиал) НИТУ МИСиС (309516, Старый Оскол, микрорайон им. Макаренко, 42), кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой Технологии и оборудование в металлургии и машиностроении
им. В.Б. Крахта. cпециалист в области разработки электродуговых плазмотронов.
Бурлаков Николай Михайлович — Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, Белгород,
ул. Костюкова, 46), ведущий инженер, cпециалист в области эксплуатации электродуговых плазмотронов и плазменной обработки строительных материалов.
Ссылка:
Бессмертный В.С., Здоренко Н.М., Бондаренко М.А., Черкасов А.В., Макаров А.В., Бурлаков Н.М. Плазмохимическое модифицирование стеклокремнезита на основе отходов обогащения железистых кварцитов КМА. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 45 – 54. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-45-54
Бессмертный В.С., Здоренко Н.М., Бондаренко М.А., Черкасов А.В., Макаров А.В., Бурлаков Н.М. Плазмохимическое модифицирование стеклокремнезита на основе отходов обогащения железистых кварцитов КМА. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 45 – 54. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-45-54
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
Формирование на поверхности трековых мембран гидрофобных покрытий
методом магнетронного распыления полимеров в вакууме
Л. И. Кравец, В. А. Алтынов, Р. В. Гайнутдинов,
А. Б. Гильман, V. Satulu, B. Mitu, G. Dinescu
Исследованы поверхностные свойства и химическая структура наноразмерных покрытий, нанесенных на поверхность полиэтилентерефталатных трековых мембран методом магнетронного распыления сверхвысокомолекулярного полиэтилена и политетрафторэтилена в вакууме. Нанесение покрытий приводит к гидрофобизации поверхности исходных мембран, степень которой зависит от типа используемого для распыления полимера и толщины покрытия. Использование данного метода модификации вызывает сглаживание структурных неоднородностей поверхностного слоя мембран, что объясняется осаждением покрытий в каналах пор на некоторой глубине от входа и перекрытием пор на поверхности модифицированных мембран. Кроме того, осаждение покрытий на поверхности трековых мембран приводит к изменению формы пор. Диаметр пор значительно уменьшается на модифицированной стороне и остается неизменным на необработанной стороне мембраны, при этом поры мембран приобретают асимметричную (коническую) форму. Исследование химической структуры покрытий методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии показало, что они содержат кислородсодержащие функциональные группы за счет окисления полимерной матрицы. Разработанные композиционные мембраны могут быть использованы в процессах мембранной дистилляции для опреснения морской воды.
Ключевые слова: полиэтилентерефталатные трековые мембраны, магнетронное распыление полимеров в вакууме, политетрафторэтилен, сверхвысокомолекулярный полиэтилен, гидрофобизация, композиционные мембраны.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-55-67
методом магнетронного распыления полимеров в вакууме
Л. И. Кравец, В. А. Алтынов, Р. В. Гайнутдинов,
А. Б. Гильман, V. Satulu, B. Mitu, G. Dinescu
Исследованы поверхностные свойства и химическая структура наноразмерных покрытий, нанесенных на поверхность полиэтилентерефталатных трековых мембран методом магнетронного распыления сверхвысокомолекулярного полиэтилена и политетрафторэтилена в вакууме. Нанесение покрытий приводит к гидрофобизации поверхности исходных мембран, степень которой зависит от типа используемого для распыления полимера и толщины покрытия. Использование данного метода модификации вызывает сглаживание структурных неоднородностей поверхностного слоя мембран, что объясняется осаждением покрытий в каналах пор на некоторой глубине от входа и перекрытием пор на поверхности модифицированных мембран. Кроме того, осаждение покрытий на поверхности трековых мембран приводит к изменению формы пор. Диаметр пор значительно уменьшается на модифицированной стороне и остается неизменным на необработанной стороне мембраны, при этом поры мембран приобретают асимметричную (коническую) форму. Исследование химической структуры покрытий методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии показало, что они содержат кислородсодержащие функциональные группы за счет окисления полимерной матрицы. Разработанные композиционные мембраны могут быть использованы в процессах мембранной дистилляции для опреснения морской воды.
Ключевые слова: полиэтилентерефталатные трековые мембраны, магнетронное распыление полимеров в вакууме, политетрафторэтилен, сверхвысокомолекулярный полиэтилен, гидрофобизация, композиционные мембраны.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-55-67
Кравец Любовь Ивановна — Объединенный институт ядерных исследований, Лаборатория ядерных реакций им. Г.Н. Флерова (141980 Дубна, Россия, ул. Жолио-Кюри 6), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области разработки методов получения трековых мембран, нано- и мембранных технологий, модифицировании поверхностных свойств мембран в плазме. E-mail: kravets@jinr.ru.
Алтынов Владимир Алексеевич — Объединенный институт ядерных исследований, Лаборатория ядерных реакций им. Г.Н. Флерова (141980, Дубна, Россия, ул. Жолио-Кюри 6), кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, специалист в области исследований химической структуры поверхностного слоя полимерных пленок и мембран методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. E-mail: altynov@jinr.ru.
Гайнутдинов Радмир Вильевич — Институт кристаллографии
им. А.В. Шубникова ФНИЦ Кристаллография и фотоника РАН (119333, Москва, Россия, Ленинский проспект 59), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области исследований поверхности, микро- и наноструктуры тонких пленок методом сканирующей зондовой микроскопии. E-mail: radmir@crys.ras.ru
Гильман Алла Борисовна — Институт синтетических полимерных мате-риалов им. Н.С. Ениколопова РАН (117393, Москва, Россия, ул. Профсоюзная, 70), кандидат химических наук, старший научный сотрудник, специалист в области технологии ионно-плазменной обработки материалов и нанесения покрытий, ионно-плазменной модификации свойств поверхности полимеров, изучения свойств и структуры нанокомпозиционных материалов. E-mail: plasma@ispm.ru.
Satulu Veronica (Сатулу Вероника) — Национальный институт лазерной, плазменной и радиационной физики (077125, Магурель, Бухарест, Румыния), кандидат физических наук, научный сотрудник, специалист в области модифицирования поверхности полимерных материалов в плазме, полимеризации в плазме, формирования нанокомпозитных материалов в плазме. E-mail: veronica.satulu@infim.ro
Mitu Bogdana (Миту Богдана) — Национальный институт лазерной, плазменной и радиационной физики (077125, Магурель, Бухарест, Румыния, кандидат физических наук, старший научный сотрудник, специалист в области физики низкотемпературной плазмы, технологии ионно-плазменной обработки материалов, формирования функциональных органических и неорганических покрытий в плазме.
E-mail: mitub@infim.ro.
Dinescu Gheorghe (Динеску Георгий) — Национальный институт лазерной, плазменной и радиационной физики (077125, Магурель, Бухарест, Румыния), доктор физических наук, профессор, руководитель лаборатории, специалист в области фундаментальных процессов в плазме, физики и диагностики плазмы, разработке новых материалов для использования в нанотехнологии, окружающей среде, биологии и медицине. E-mail: dinescug@infim.ro.
Алтынов Владимир Алексеевич — Объединенный институт ядерных исследований, Лаборатория ядерных реакций им. Г.Н. Флерова (141980, Дубна, Россия, ул. Жолио-Кюри 6), кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, специалист в области исследований химической структуры поверхностного слоя полимерных пленок и мембран методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. E-mail: altynov@jinr.ru.
Гайнутдинов Радмир Вильевич — Институт кристаллографии
им. А.В. Шубникова ФНИЦ Кристаллография и фотоника РАН (119333, Москва, Россия, Ленинский проспект 59), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области исследований поверхности, микро- и наноструктуры тонких пленок методом сканирующей зондовой микроскопии. E-mail: radmir@crys.ras.ru
Гильман Алла Борисовна — Институт синтетических полимерных мате-риалов им. Н.С. Ениколопова РАН (117393, Москва, Россия, ул. Профсоюзная, 70), кандидат химических наук, старший научный сотрудник, специалист в области технологии ионно-плазменной обработки материалов и нанесения покрытий, ионно-плазменной модификации свойств поверхности полимеров, изучения свойств и структуры нанокомпозиционных материалов. E-mail: plasma@ispm.ru.
Satulu Veronica (Сатулу Вероника) — Национальный институт лазерной, плазменной и радиационной физики (077125, Магурель, Бухарест, Румыния), кандидат физических наук, научный сотрудник, специалист в области модифицирования поверхности полимерных материалов в плазме, полимеризации в плазме, формирования нанокомпозитных материалов в плазме. E-mail: veronica.satulu@infim.ro
Mitu Bogdana (Миту Богдана) — Национальный институт лазерной, плазменной и радиационной физики (077125, Магурель, Бухарест, Румыния, кандидат физических наук, старший научный сотрудник, специалист в области физики низкотемпературной плазмы, технологии ионно-плазменной обработки материалов, формирования функциональных органических и неорганических покрытий в плазме.
E-mail: mitub@infim.ro.
Dinescu Gheorghe (Динеску Георгий) — Национальный институт лазерной, плазменной и радиационной физики (077125, Магурель, Бухарест, Румыния), доктор физических наук, профессор, руководитель лаборатории, специалист в области фундаментальных процессов в плазме, физики и диагностики плазмы, разработке новых материалов для использования в нанотехнологии, окружающей среде, биологии и медицине. E-mail: dinescug@infim.ro.
Ссылка:
Кравец Л.И., Алтынов В.А., Гайнутдинов Р.В., Гильман А.Б., Satulu V., Mitu B., Dinescu G. Формирование на поверхности трековых мембран гидрофобных покрытий методом магнетронного распыления полимеров в вакууме. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 55 – 67 DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-55-67
Кравец Л.И., Алтынов В.А., Гайнутдинов Р.В., Гильман А.Б., Satulu V., Mitu B., Dinescu G. Формирование на поверхности трековых мембран гидрофобных покрытий методом магнетронного распыления полимеров в вакууме. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 55 – 67 DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-55-67
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
Влияние миграции добавок на свойства поверхности пленок на основе полипропилена
при модификации в низкотемпературной плазме коронного разряда
А. М. Ляхович, Э. М. Галиханов, О. А. Бикеев, В. Л. Воробьёв
Рассмотрены процессы в полимерных пленках на основе полипропилена, содержащих фторированные добавки, при модификации пленок в плазме коронного разряда. Методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и атомно-силовой микроскопии исследованы химический состав, рельеф, адгезионные и деформационные свойства поверхности пленок до и после модификации в плазме. Установлено, что в пленках под действием плазмы коронного разряда происходит миграция на поверхность фторполимерной добавки. При этом изменяется химически состав и структура пленки, на поверхности образуются локальные структуры, содержащие атомы кислорода, фтора и углерода, обладающие электрическим сопротивлением, отличным от электрического сопротивления поверхности исходной пленки. Модификация в плазме приводит к улучшению упругих и адгезионных свойств поверхности пленки полипропилена.
Ключевые слова: полипропилен, пленки, технологическая добавка, плазма коронного разряда, миграция, химический состав, структура, адгезия, рельеф, деформационные свойства.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-68-77
при модификации в низкотемпературной плазме коронного разряда
А. М. Ляхович, Э. М. Галиханов, О. А. Бикеев, В. Л. Воробьёв
Рассмотрены процессы в полимерных пленках на основе полипропилена, содержащих фторированные добавки, при модификации пленок в плазме коронного разряда. Методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и атомно-силовой микроскопии исследованы химический состав, рельеф, адгезионные и деформационные свойства поверхности пленок до и после модификации в плазме. Установлено, что в пленках под действием плазмы коронного разряда происходит миграция на поверхность фторполимерной добавки. При этом изменяется химически состав и структура пленки, на поверхности образуются локальные структуры, содержащие атомы кислорода, фтора и углерода, обладающие электрическим сопротивлением, отличным от электрического сопротивления поверхности исходной пленки. Модификация в плазме приводит к улучшению упругих и адгезионных свойств поверхности пленки полипропилена.
Ключевые слова: полипропилен, пленки, технологическая добавка, плазма коронного разряда, миграция, химический состав, структура, адгезия, рельеф, деформационные свойства.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-68-77
Ляхович Алевтина Михайловна — Казанский (Приволжский) Федеральный Университет (420008, Казань,
ул. Кремлевская, 18, корп. 1), доктор технических наук, профессор, специалист в области материаловедения композиционных систем на основе полимеров, физики и химии поверхности, межфазных взаимодействий в граничных слоях, наноразмерных систем. E-mail: alalam@mail.ru.
Галиханов Эдуард Мансурович — Казанский (Приволжский) Федеральный Университет (420008, Казань,
ул. Кремлевская, 18, корп.1), аспирант, специалист в области материаловедения, электретных состояний полимеров. E-mail: galikhanov.eduard@gmail.com.
Бикеев Олег Александрович — ООО УК “Индустриальный парк Камские Поляны” (423564, Республика Татарстан, Нижнекамский район, поселок городского типа Камские Поляны), главный инженер, специалист в области производства полимерных материалов. E-mail: bikeev.o.a@gmail.com.
Воробьёв Василий Леонидович — ФГБУН Удмуртский Федеральный исследовательский центр УрО РАН, Физико-технический институт (426067, Ижевск, ул. им. Татьяны Барамзиной, 34), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области физики и химии поверхности, методов исследования тонких слоев материалов. E-mail: Vasily_L.84@mail.ru.
ул. Кремлевская, 18, корп. 1), доктор технических наук, профессор, специалист в области материаловедения композиционных систем на основе полимеров, физики и химии поверхности, межфазных взаимодействий в граничных слоях, наноразмерных систем. E-mail: alalam@mail.ru.
Галиханов Эдуард Мансурович — Казанский (Приволжский) Федеральный Университет (420008, Казань,
ул. Кремлевская, 18, корп.1), аспирант, специалист в области материаловедения, электретных состояний полимеров. E-mail: galikhanov.eduard@gmail.com.
Бикеев Олег Александрович — ООО УК “Индустриальный парк Камские Поляны” (423564, Республика Татарстан, Нижнекамский район, поселок городского типа Камские Поляны), главный инженер, специалист в области производства полимерных материалов. E-mail: bikeev.o.a@gmail.com.
Воробьёв Василий Леонидович — ФГБУН Удмуртский Федеральный исследовательский центр УрО РАН, Физико-технический институт (426067, Ижевск, ул. им. Татьяны Барамзиной, 34), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области физики и химии поверхности, методов исследования тонких слоев материалов. E-mail: Vasily_L.84@mail.ru.
Ссылка:
Ляхович А.М., Галиханов Э.М., Бикеев О.А., Воробьëв В.Л. Влияние миграции добавок на свойства поверхности пленок на основе полипропилена при модификации в низкотемпературной плазме коронного разряда. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 68 – 77. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-68-77
Ляхович А.М., Галиханов Э.М., Бикеев О.А., Воробьëв В.Л. Влияние миграции добавок на свойства поверхности пленок на основе полипропилена при модификации в низкотемпературной плазме коронного разряда. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 68 – 77. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-68-77
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
Синтез сложно-оксидной керамики в пучке быстрых электронов
С. А. Гынгазов, И. П. Васильев, В. А. Болтуева
Рассмотрен синтез керамических материалов в пучке быстрых электронов для получения сложно-оксидной керамики. Порошковые реагенты, кроме облучения, подвергаются воздействию воздушных потоков, предотвращающих попадание газов и частиц внутрь ускорителя. Для удержания порошковых смесей из ультрадисперсных порошков в зоне облучения проводили их грануляцию. Использованы два способа грануляции ультрадисперсного порошка состава (в масс. %) 80 % Al2O3 + 20 % (ZrO2 – 3 Y2O3). Первый способ включает увлажнение, сушку и последующее просеивание через крупное сито. Во втором способе в порошковую смесь вводили связующую добавку, которая придавала образцу устойчивую объемную форму. Для используемых способов грануляции исследованы особенности кратковременного нагрева оксидных порошков на воздухе мощным пучком быстрых электронов с энергией 2 МэВ и синтез корунда циркония в данных условиях. Грануляция ультрадисперсного порошка позволила минимизировать потерю его массы при облучении. Во время облучения порошковой массы имело место ее локальное оплавление, которое сопровождалось интенсивными процессами газовыделения, приводящими к образованию пустотелых керамических капель. Методом рентгенофазового анализа показано, что взаимного растворения оксидов в их стенках не происходит, а процессы рекристаллизации сопровождаются образованием микрокристаллитов оксида алюминия кубической формы и переходом оксида алюминия в них из моноклинной в корундовую фазу. Наличие в межграничном пространстве микрокристаллитов равномерно распределенных мелких частиц диоксида циркония свидетельствует о получении под облучением корунда циркония. При этом фазовый состав диоксида циркония после облучения не изменяется по сравнению с исходным порошком.
Ключевые слова: ультрадисперсные порошки, корунд циркония, грануляция, связующие добавки, синтез, быстрые электроны.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-78-88
С. А. Гынгазов, И. П. Васильев, В. А. Болтуева
Рассмотрен синтез керамических материалов в пучке быстрых электронов для получения сложно-оксидной керамики. Порошковые реагенты, кроме облучения, подвергаются воздействию воздушных потоков, предотвращающих попадание газов и частиц внутрь ускорителя. Для удержания порошковых смесей из ультрадисперсных порошков в зоне облучения проводили их грануляцию. Использованы два способа грануляции ультрадисперсного порошка состава (в масс. %) 80 % Al2O3 + 20 % (ZrO2 – 3 Y2O3). Первый способ включает увлажнение, сушку и последующее просеивание через крупное сито. Во втором способе в порошковую смесь вводили связующую добавку, которая придавала образцу устойчивую объемную форму. Для используемых способов грануляции исследованы особенности кратковременного нагрева оксидных порошков на воздухе мощным пучком быстрых электронов с энергией 2 МэВ и синтез корунда циркония в данных условиях. Грануляция ультрадисперсного порошка позволила минимизировать потерю его массы при облучении. Во время облучения порошковой массы имело место ее локальное оплавление, которое сопровождалось интенсивными процессами газовыделения, приводящими к образованию пустотелых керамических капель. Методом рентгенофазового анализа показано, что взаимного растворения оксидов в их стенках не происходит, а процессы рекристаллизации сопровождаются образованием микрокристаллитов оксида алюминия кубической формы и переходом оксида алюминия в них из моноклинной в корундовую фазу. Наличие в межграничном пространстве микрокристаллитов равномерно распределенных мелких частиц диоксида циркония свидетельствует о получении под облучением корунда циркония. При этом фазовый состав диоксида циркония после облучения не изменяется по сравнению с исходным порошком.
Ключевые слова: ультрадисперсные порошки, корунд циркония, грануляция, связующие добавки, синтез, быстрые электроны.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-78-88
Гынгазов Сергей Анатольевич — Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Национальный исследовательский Томский политехнический университет (634050, Томск, пр. Ленина, 30), доктор технических наук, ведущий научный сотрудник Проблемной научно-исследовательской лаборатории электроники, диэлектриков и полупроводников Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, специалист в области получения и обработки керамических материалов методами радиационных воздействий. E-mail: ghyngazov@tpu.ru.
Васильев Иван Петрович — Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Национальный исследовательский Томский политехнический университет (634050, Томск, пр. Ленина, 30), кандидат технических наук, научный сотрудник Проблемной научно-исследовательской лаборатории электроники, диэлектриков и полупроводников Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, специалист в области получения и обработки керамических материалов методами радиационных воздействий. E-mail: zarkvon@tpu.ru.
Болтуева Валерия Александровна — Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Национальный исследовательский Томский политехнический университет” (634050, Томск, пр. Ленина, 30), кандидат технических наук, научный сотрудник Проблемной научно-исследовательской лаборатории электроники, диэлектриков и полупроводников Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, специализируется в области радиационного материаловедения. E-mail: kostenkova@tpu.ru.
Васильев Иван Петрович — Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Национальный исследовательский Томский политехнический университет (634050, Томск, пр. Ленина, 30), кандидат технических наук, научный сотрудник Проблемной научно-исследовательской лаборатории электроники, диэлектриков и полупроводников Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, специалист в области получения и обработки керамических материалов методами радиационных воздействий. E-mail: zarkvon@tpu.ru.
Болтуева Валерия Александровна — Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Национальный исследовательский Томский политехнический университет” (634050, Томск, пр. Ленина, 30), кандидат технических наук, научный сотрудник Проблемной научно-исследовательской лаборатории электроники, диэлектриков и полупроводников Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, специализируется в области радиационного материаловедения. E-mail: kostenkova@tpu.ru.
Ссылка:
Гынгазов С.А., Васильев И.П., Болтуева В.А. Синтез сложно-оксидной керамики в пучке быстрых электронов. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 78 – 88. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-78-88
Гынгазов С.А., Васильев И.П., Болтуева В.А. Синтез сложно-оксидной керамики в пучке быстрых электронов. Перспективные материалы, 2024, № 3, с. 78 – 88. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-3-78-88
