Tilda Publishing
ЖУРНАЛ
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ISSN 1028-978X (print)
ISSN 3033-733X (online)
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Tilda Publishing
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
2025, № 10, аннотации статей
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Изменение состава твердых нестехиометрических соединений методом ионного переноса

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

Измерены числа электронного и ионного переноса гидрида, карбида и нитрида титана. Показано, что эти соединения обладают смешанной электронно-ионной (анионной) проводимостью. Получены графики зависимости числа ионного переноса от содержания неметалла в карбиде и нитриде титана и исследовано изменение содержания неметалла под действием электрического поля. Атомы неметалла в нестехиометрическом карбиде и нитриде титана находятся в октаэдрических пустотах кубической решетки титана, образуя подрешетку неметалла. Нестехиометрический гидрид титана имеет кубическую кристаллическую решетку типа флюорита, а атомы водорода расположены в тетраэдрических пустотах кубической решетки титана. У борида титана ионная проводимость проявилась вблизи соединений стехиометрического состава. Показано, что образование фаз внедрения соответствует критерию Хегга. Вследствие существования вакансий в подрешетке неметалла возможен ионный перенос под действием электрического поля, в результате чего происходит изменение химического состава нестехиометрических соединений. Проведен анализ физико-химических свойств нестехиометрических соединений переходных металлов с целью выявления возможности ионной проводимости у карбидов, нитридов и оксидов.

Ключевые слова: нестехиометрические соединения, ионная проводимость, число ионного переноса, критерий Хегга.

DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-5-12
Гузеев Виталий Васильевич — Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” (115409 Москва, Каширское шоссе, 31), доктор технических наук, профессор, специалист в области химии и технологии материалов современной энергетики, а также в области керамических и композиционных материалов. E-mail: guzeev@mail.tomsknet.ru.
Гузеева Татьяна Ивановна — Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” (115409 Москва, Каширское шоссе, 31), доктор технических наук, профессор, специалист в области химии и технологии материалов современной энергетики, а также в области органической химии, керамических и композиционных материалов. E-mail: TIGuzeeva@mephi.ru.
Зеличенко Елена Алексеевна — Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” (115409 Москва, Каширское шоссе, 31), кандидат технических наук, доцент, специалист в области исследования процессов формирования и анализа свойств керамических и полимерных композиционных материалов. E-mail: zelichenko65@mail.ru.
Чубенко Яна Борисовна — Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” (115409 Москва, Каширское шоссе, 31), младший научный сотрудник, специалист в области материалов современной энергетики. E-mail: yana-sti@bk.ru.
Ссылка на статью:
Гузеев В.В., Гузеева Т.И., Зеличенко Е.А., Чубенко Я.Б. Изменение состава твердых нестехиометрических соединений методом ионного переноса. Перспективные материалы, 2024, № 10, c. 5 – 12. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-5-12
Литература содержит 18 ссылок.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Гузеев В.В., Гузеева Т.И., Зеличенко Е.А., Чубенко Я.Б. Изменение состава твердых нестехиометрических соединений методом ионного переноса. Перспективные материалы, 2024, № 10, c. 5 – 12. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-5-12
1. Автомян Л.О., Укше Е.А. Твердые электролиты. Проблемы кристаллохимии суперионных провод­ников. Физическая химия: современные проблемы. Под ред. Колотыркина Я.М. М.: Химия, 1983, 93 с. / Avtomyan L.O., Ukshe E.A. Tverdye elektrolity. Problemy kristallokhimii superionnykh provodnikov [Solid electrolytes. Problems of crystal chemistry of superionic conductors]. Fizicheskaya khimiya: sovremennye problem [Physical Chemistry: modern problems]. Ed. by Kolotyrkin Ya.M., Moscow, Khimiya Publ., 1983, 93 p. (In Russ.).
2. Укше Е.А., Букун Н.Г. Твердые электролиты. М.: Наука, 1977, 175 с. / Ukshe E.A., Bukun N.G. Tverdye elektrolity [Solid elect­rolytes]. Moscow, Nauka Publ., 1977, 175 p. (In Russ.).
3. Boyce J.B., Hayes T.M., Stutius W. Position and dynamics of Ag ions in suoerionic AgI using extended X-ray absorption fine structure. Phys. Rev. Lett., 1977, v. 38, pp. 1362  1365.
4. Mahan G.D., Roth W.R. Superionic сonductors. New-York ets., Plenum Press, 1976, 438 p.
5. Алексеев С.В., Зайцев В.А. Нитридное топливо для ядерной энергетики. М.: Техносфера, 2013, 240 с. / Alekseev S.V., Zaitsev V.A. Nitridnoe toplivo dlya yadernoi energetiki [Nitride fuel for nuclear power]. Moscow, Tekhnosfera Publ., 2013, 240 p. (In Russ.).
6. Самсонов Г.В., Виницкий И.М. Тугоплавкие соеди­нения. Справочник. М.: Металлургия, 1976, 558 с. / Samsonov G.V., Vinitskii I.M. Tugoplavkie soedi­neniya. Spravochnik. [Refractory compounds. Guide.]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1976, 558 p. (In Russ.).
7. Гузеев В.В., Жиганов А.Н., Андреев Г.Г. Технология диоксида урана для керамического ядерного топлива. Химическая технология материалов современной энергетики. Томск, STT, 2002, 328 c. / Guzeev V.V., Zhiganov A.N., Andreev G.G. Tekhnologiya dioksida urana dlya keramicheskogo yadernogo topliva. Khimicheskaya tekhnologiya materialov sovremennoi energetiki [Uranium dioxide technology for ceramic nuclear fuel. Chemical technology of materials of modern energy]. Tomsk, STT Publ., 2002, 328 p. (In Russ.).
8. Мержанова А.Г. Процессы горения в химической технологии. Черноголовка, Наука, 1975, 289 с. / Merzhanov A.G. Protsessy goreniya v khimicheskoi tekhnologii [Combustion processes in chemical technology]. Chernogolovka, Nauka Publ., 1975, 289 p. (In Russ.).
9. Гузеев В.В., Добриков Г.В. Синтез азотсо­дер­жащих тугоплавких соединений мето­дом СВС в грубодисперсных системах. Самораспро­стра­няющийся высокотемпературный синтез. Томск, Изд. Томского университета, 1991, с. 171 – 178. / Guzeev V.V., Dobrikov G.V. Sintez azotsoderzha­shchikh tugoplavkikh soedinenii metodom SVS v grubodispersnykh sistemakh [Synthesis of nitro­gen-containing refractory compounds by the SHS method in coarse-dispersed systems]. Samo­rasprostranyayushchiisya vysokotemperaturnyi sintez [Self-propagating high-temperature synthesis]. Tomsk, Tomsk University Publ., 1991, pp. 171 – 178. (In Russ.).
10. Харламов А.И. Природа химической связи в карби­дах и нитридах -металлов. Теоретическая и экспе­ри­ментальная химия, 1981, т. 17, № 4, с. 515 – 526. / Kharlamov A.I. Priroda khimicheskoi svyazi v karbidakh i nitridakh -metallov [The nature of the chemical bond in carbides and nitrides of -metals]. Teoreticheskaya i eksperimental’naya khimiya [Theoretical and experimental chemistry], 1981, v. 17, no. 4, pp. 515 – 526. (In Russ.).
11. Самсонов Г.В. Нитриды. АН УССР. Ин-т проблем материаловедения. Киев, Наукова думка, 1969, 380 с. / Samsonov G.V. Nitridy [Nitrides]. AN USSR. Institut problem materialovedeniya [Institute of materials science problems]. Kiev, Naukova dumka Publ., 1969, 380 p. (In Russ.).
12. Самсонов Г.В., Упадхая Г.Ш., Нешпор В.С. Физическое материаловедение карбидов. АН УССР. Ин-т проблем материаловедения. Киев, Наукова думка, 1974, 455 с. / Samsonov G.V. Upadkhaya G.Sh., Neshpor V.S. Fizicheskoe materialovedenie karbidov [Physical materials science of carbides]. AN USSR. Institut problem materialovedeniya [Institute of materials science problems]. Kiev, Naukova dumka Publ., 1974, 455 p. (In Russ.).
13. Золотов Ю.А. Основы аналитической химии. М.: Высшая школа, 2004, т. 2, 503 с. / Zolotov Yu.A. Osnovy analiticheskoi khimii [Fundamentals of analytical chemistry]., Moscow, Vysshaya shkola Publ., 2004, v. 2, 503 p. (In Russ.).
14. Kendal K. Progress in solid oxide fuel cell materials. International Materials Reviews, 2005, v. 50, no. 5, pp. 257 – 264.
15. Kharton V.V., Marques F.M.B., Atkinson A. Transport properties of solid oxide electrolyte ceramics: a brief review. Solid State Ionics, 2004, v. 174, pp. 135 – 149.
16. Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов. М.: Металлургия, 1985, 424 с. / Lakhtin Yu.M., Arzamasov B.N. Khimiko-termicheskaya obrabotka metallov [Chemical and thermal treatment of metals]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1985, 424 p. (In Russ.).
17. Гузеев В.В. Способ азотирования тугоплавких металлов. А.С. СССР № 1313000. Заявл 07.01.1985. Опубл. 20.11.1999. / Guzeev V.V. Sposob azotirovaniya tugoplavkikh metallov [The method of nitriding of refractory metals]. Patent USSR № 1313000. Declared 07.01.1985. Publ. 20.11.1999. (In Russ.).
18. Гузеев В.В. Модифицирование поверхности метал­лов с помощью ионопроводящих соединений пере­мен­ного состава. Сб. научных трудов Новые конструкционные материалы и покрытия. Томск, 1986, с. 49 – 57. / Guzeev V.V. Modifitsirovanie poverkhnosti metallov s pomoshch’yu ionoprovodyashchikh soedinenii peremennogo sostava [Modification of metal surf-aces using ion-conducting compounds of variable composition]. Sbornik nauchnykh trudov Novye konstruktsionnye materialy i pokrytiya [Collection of scientific papers New structural materials and coatings]. Tomsk, 1986, pp. 49 – 57. (In Russ.).
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Влияние состава оболочки на эффективность интернализации рН-чувствительных лекарственных носителей на основе мезопористых частиц

Е. В. Ленгерт, Ю. Н. Власичева, А. О. Кузнецов, О. И. Гуслякова, А. В. Ермаков

Исследования в области системной доставки лекарств подчеркивают важность использования инновационных технологий, включая рН-чувствительные лекарственные носители, для точного и эффективного воздействия на организм. Эти концепции представляют собой перспективный подход, позволяющий контролировать доставку лекарств в организм, направляя их к нужной мишени. Рассмотрено формирование частиц ядро-оболочка на основе мезопористых частиц ватерита с рН-чувствительными покрытиями из альгината и целлюлозы. Показано, что сформированные покрытия влияют на изменение морфологии частиц и их дзета-потенциала, обеспечивая рН-зависимые профили высвобождения загруженных в ядра соединений. Отрицательный потенциал также снизил эффективность поглощения полученных частиц иммунными клетками Raw264.7, что является важным показателем потенциального пролонгированного времени циркуляции. Это указывает на потенциальное повышение биодоступности загруженных в ядра лекарственных препаратов. Такие системы эффективны для целенаправленной доставки лекарственных препаратов и их возможного воздействия в организме в рамках концепции рН-чувствительных систем.

Ключевые слова: биомедицина, лекарственные носители, инкапсуляция, pH-чувствительность, карбонат кальция.

DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-13-24
Ленгерт Екатерина Владимировна — ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), Институт молекулярной тераностики (119048 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2), младший научный сотрудник, специалист в области химической физики и биоматериалов. E-mail: lengertkatrin@mail.ru.
Власичева Юлия Николаевна — ФГБОУ ВО Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (125047 Москва, Миусская площадь, 9, стр. 6), магистрант, специалист в области химических технологий. E-mail: vlasicheva01@mail.ru.
Кузнецов Андрей Олегович — ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), (119048 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2), магистрант, специалист в области фармакологии. E-mail: chem.kuznetzov@gmail.com.
Гуслякова Ольга Игоревна — ФГБОУ ВО Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Научный медицинский центр (410012 Саратов, ул. Астраханская, 83), научный сотрудник, специалист в области микробиологии, подходов к тестированию материалов в условиях in vitro. E-mail: olga.gusliakova17@gmail.com.
Ермаков Алексей Вадимович — ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), Институт молекулярной тераностики (119048 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2), кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией, специалист в области материаловедения, физической химии, коллоидной химии, оптики. E-mail: ermakov_a_v_2@staff.sechenov.ru.
Ссылка на статью:
Ленгерт Е.В., Власичева Ю.Н., Кузнецов А.О., Гуслякова О.И., Ермаков А.В. Влияние состава оболочки на эффективность интернализации рН-чувствительных лекарственных носителей на основе мезопористых частиц. Перспективные материалы, 2024, № 10, c. 13 – 24. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-13-24
Литература содержит 40 ссылок.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Ленгерт Е.В., Власичева Ю.Н., Кузнецов А.О., Гуслякова О.И., Ермаков А.В. Влияние состава оболочки на эффективность интернализации рН-чувствительных лекарственных носителей на основе мезопористых частиц. Перспективные материалы, 2024, № 10, c. 13 – 24. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-13-24
1. Waheed S., Li Z., Zhang F., Chiarini A., Armato U., Wu J. Engineering nano-drug biointerface to overcome biological barriers toward precision drug delivery. J. Nanobiotechnology, 2022, v. 20, art. 395.
2. Ермаков А.В., Ленгерт Е.В., Вениг С.Б. Стратегии в области наномедицины и доставки лекарств для применения в тераностике. Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика, 2020, т. 20, вып. 2, с. 116 – 124. / Ermakov A.V., Lengert E.V., Venig S.B. Nanomedicine and drug delivery strategies for theranostics applica­tions. Izv. Saratov Univ. New Ser. Phys., 2020, v. 20, pp. 116 – 124.
3. Verkhovskii R.A., Ivanov A.N., Lengert E.V., Tulyakova K.A., Shilyagina N.Y., Ermakov A.V. Current principles, challenges, and new metrics in pH-responsive drug delivery systems for systemic cancer therapy. Pharm., 2023, v. 15, art. 1566.
4. Ding H., Tan P., Fu S., Tian X., Zhang H., Ma X., Gu Z., Luo K. Preparation and application of pH-responsive drug delivery systems. J. Control. Release, 2022, v. 348, pp. 206 – 238.
5. Singh J., Nayak P. pH ‐responsive polymers for drug delivery: Trends and opportunities. J. Polym. Sci., 2023, v. 61, pp. 2828 – 2850.
6. Lukova P., Katsarov P. Contemporary aspects of designing marine polysaccharide microparticles as drug carriers for biomedical application. Pharmaceutics, 2023, v. 15, art. 2126.
7. Swastha D., Varsha N., Aravind S., Samyuktha K.B., Yokesh M.M., Balde A., Ayilya B.L., Benjakul S., Kim S.-K., Nazeer R.A. Alginate-based drug carrier systems to target inflammatory bowel disease: A review. Int. J. Biol. Macromol., 2023, v. 244, art. 125472.
8. Vegad U., Patel M., Khunt D., Zupančič O., Chauhan S., Paudel A. pH stimuli-responsive hydrogels from non-cellulosic biopolymers for drug delivery. Front. Bioeng. Biotechnol., 2023, v. 11, art. 1270364.
9. Kuznetsov A.O., Vlasicheva Y.N., Lengert E.V., Ermakov A.V. Development of core–shell structures capable of pH-responsive release of encapsulated compounds. Colloid J., 2023, v. 85, pp. 398 – 407.
10. Liang S. Advances in drug delivery applications of modified bacterial cellulose-based materials. Front. Bioeng. Biotechnol., 2023, v. 11, art. 1252706.
11. Manzano M., Vallet‐Regí M. Mesoporous silica nanoparticles for drug delivery. Adv. Funct. Mater., 2020, v. 30, art. 1902634.
12. Кашин О.А., Круковский К.В., Лотков А.И. Воз­можности и перспективы использования пористого кремния для создания внутрисосудистых стентов с лекарственным покрытием (Краткий обзор). Перспективные материалы, 2019, № 12, с. 5 – 19. / Kashin O.A., Krukovskii K.V., Lotkov A.I. Potential and capabilities of porous silicon as a material for intravascular drug-eluting stents: Brief summary. Inorganic Materials: Applied Research, 2020, v. 11, no. 2, pp. 287 – 296.
13. Lengert E.V., Trushina D.B., Soldatov M., Ermakov A.V. Microfluidic synthesis and analysis of bioinspired structures based on CaCO3 for potential applications as drug delivery carriers. Pharmaceutics, 2022, v. 14, art. 139.
14. Ermakov A.V., Chapek S.V., Lengert E.V., Konarev P.V., Volkov V.V., Artemov V.V., Soldatov M.A., Trushina D.B. Microfluidically assisted synthesis of calcium carbonate submicron particles with improved loading properties. Micromachines, 2023, v. 15, art. 16.
15. Mallakpour S., Nikkhoo E., Hussain C. M. Application of MOF materials as drug delivery systems for cancer therapy and dermal treatment. Coord. Chem. Rev., 2022, v. 451, art. 214262.
16. Wu M., Yang Y. Metal–organic framework (MOF)‐based drug/cargo delivery and cancer therapy. Adv. Mater., 2017, v. 29, art. 1606134.
17. Казарян С.А., Стародубцев Н.Ф. Исследование оптических и люминесцентных свойств углеродных наночастиц методом микрофотолюминесценции. Перспективные материалы, 2019, № 8, с. 5 – 21. / Kazaryan S.A., Starodubtsev N.F. Study of the optical and luminescent properties of carbon nanoparticles using the microphotoluminescence method. Inorganic Materials: Applied Research, 2020, v. 11, no. 2, pp. 243 – 256.
18. Казарян С.А., Неволин В.Н., Харисов Г.Г., Стародубцев Н.Ф. Исследование зависимости оптических, люминесцентных и эмиссионных свойств углеродных наночастиц от pH среды. Перспективные материалы, 2020, № 5, с. 5 – 22. / Kazaryan S.A., Nevolin V.N., Kharisov G.G., Starodubtsev N.F. The investigation of the dependence of optical, luminescent, and emission properties of carbon nanoparticles on pH of the medium. Inorganic Materials: Applied Research, 2020, v. 11, no. 5, pp. 1025 – 1040.
19. Kokorina A.A., Ermakov A.V., Abramova A.M., Goryacheva I.Y., Sukhorukov G.B. Carbon nanoparticles and materials on their basis. Colloids and Interfaces, 2020, v. 4, art. 42.
20. Di J., Gao X., Du Y., Zhang H., Gao J., Zheng A. Size, shape, charge and “stealthy” surface: Carrier properties affect the drug circulation time in vivo. Asian J. Pharm. Sci., 2021, v. 16, pp. 444 – 458.
21. Uthappa U.T., Arvind O.R., Sriram G., Losic D., Ho-Young-Jung, Kigga M., Kurkuri M.D. Nanodiamonds and their surface modification strategies for drug delivery applications. J. Drug Deliv. Sci. Technol., 2020, v. 60, art. 101993.
22. Fröhlich E. The role of surface charge in cellular uptake and cytotoxicity of medical nanoparticles. Int. J. Nanomedicine, 2012, v. 7, pp. 5577 – 5591.
23. Wang Z., Ye Q., Yu S., Akhavan B. Poly ethylene glycol (PEG)‐based hydrogels for drug delivery in cancer therapy: A comprehensive review. Adv. Healthc. Mater., 2023, v. 12, art. 2300105.
24. German S.V, Novoselova M.V, Bratashov D.N., Demina P.A., Atkin V.S., Voronin D.V, Khlebtsov B.N., Parakhonskiy B.V, Sukhorukov G.B., Gorin D.A. High-efficiency freezing-induced loading of inorganic nanoparticles and proteins into micron- and submicron-sized porous particles. Sci. Rep., 2018, v. 8, art. 17763.
25. Sergeeva A., Sergeev R., Lengert E., Zakharevich A., Parakhonskiy B., Gorin D., Sergeev S., Volodkin D. Composite magnetite and protein containing CaCO3 crystals. External manipulation and vaterite → calcite recrystallization-mediated release performance. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, v. 7, pp. 21315 – 21325.
26. Казарян С.А., Неволин ВН., Пилосян С.Х. Сольватохромные эффекты в спектрах поглощения и люминесценции и стабильность квантового выхода эмиссии углеродных наночастиц (часть I).Перспективные материалы, 2021, № 7, с. 5 – 24. / Kazaryan S.A., Nevolin V.N., Pilosyan S.K. Solvatochromic effects in absorption and luminescence spectra and stability of the emission quantum yield of carbon nanoparticles: Part I. Inorganic Materials: Applied Research, 2022, v. 13, no. 2, pp. 247 – 262.
27. Gratton S.E.A., Ropp P.A., Pohlhaus P.D., Luft J.C., Madden V.J., Napier M.E., DeSimone J.M. The effect of particle design on cellular internalization pathways. Proc. Natl. Acad. Sci., 2008, v. 105, pp. 11613 – 11618.
28. Wen J., Yang K., Liu F., Li H., Xu Y., Sun S. Diverse gatekeepers for mesoporous silica nanoparticle based drug delivery systems. Chem. Soc. Rev., 2017, v. 46, pp. 6024 – 6045.
29. Palanikumar L., Choi E.S., Cheon J.Y., Joo S.H., Ryu J. Noncovalent polymer‐gatekeeper in mesoporous silica nanoparticles as a targeted drug delivery platform. Adv. Funct. Mater., 2015, v. 25, pp. 957 – 965.
30. Rezk A.I., Obiweluozor F.O., Choukrani G., Park C.H., Kim C.S. Drug release and kinetic models of anticancer drug (BTZ) from a pH-responsive alginate polydopamine hydrogel: Towards cancer chemotherapy. Int. J. Biol. Macromol., 2019, v. 141, pp. 388 – 400.
31. Ilgin P., Ozay H., Ozay O. Synthesis and characterization of pH responsive alginate based-hydrogels as oral drug delivery carrier. J. Polym. Res., 2020, v. 27, art. 251.
32. Nogami S., Uchiyama H., Kadota K., Tozuka Y. Design of a pH-responsive oral gel formulation based on the matrix systems of gelatin/hydroxypropyl methylcellulose phthalate for controlled drug release. Int. J. Pharm., 2021, v. 592, art. 120047.
33. Notario-Pérez F., Cazorla-Luna R., Martín-Illana A., Galante J., Ruiz-Caro R., Sarmento B., das Neves J., Veiga M.-D. Influence of plasticizers on the pH-dependent drug release and cellular interactions of hydroxypropyl methylcellulose/zein vaginal anti-HIV films containing tenofovir. Biomacromolecules, 2021, v. 22, pp. 938 – 948.
34. Coppi G., Iannuccelli V., Bernabei M., Cameroni R. Alginate microparticles for enzyme peroral admi­nistration. Int. J. Pharm., 2002, v. 242, pp. 263 – 266.
35. Mukhopadhyay P., Maity S., Chakraborty S., Rudra R., Ghodadara H., Solanki M., Chakraborti A.S., Prajapati A.K., Kundu P.P. Oral delivery of quercetin to diabetic animals using novel pH responsive carboxypropionylated chitosan/alginate microparticles. RSC Adv., 2016, v. 6, pp. 73210 – 73221.
36. Taciak B., Białasek M., Braniewska A., Sas Z., Sawicka P., Kiraga Ł., Rygiel T., Król M. Evaluation of phenotypic and functional stability of RAW 264.7 cell line through serial passages. PLoS One, 2018, v. 13, art. e0198943.
37. Nekounam H., Malakootikhah J., Shaterabadi D., Negahdari B., Kandi M.R., Hamblin M.R. Silica NPs–cytotoxicity cross-talk: physicochemical principles and cell biology responses. Silicon, 2023, v. 15, pp. 5455 – 5465.
38. Ciofani G., Raffa V., Menciassi A., Dario P. Alginate and chitosan particles as drug delivery system for cell therapy. Biomed. Microdevices, 2008, v. 10, pp. 131 – 140.
39. Dong S., Hirani A.A., Colacino K.R., Lee Y.W., Roman M. Cytotoxicity and cellular uptake of cellulose nanocrystals. Nano Life, 2012, v. 2, no. 3, art. 1241006.
40. Pelegrini B.L., Ré F., de Oliveira M.M., Fernandes T., de Oliveira J.H., Oliveira Junior A.G., Girotto E.M., Nakamura C.V., Sampaio A.R., Valim A., de Souza Lima M.M. Cellulose nanocrystals as a sustainable raw material: Cytotoxicity and applications on healthcare technology. Macromol. Mater. Eng., 2019, v. 304, art. 1900092.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Гидроуголь на основе шрота подсолнечника, модифицированного оксидом железа,
для удаления ионов свинца из водных растворов: кинетика сорбции

Д. А. Бадин, А. Е. Бураков, Т. С. Кузнецова, И. В. Буракова,
О. А. Ананьева, Т. П. Дьячкова, В. О. Яркин

Предложен способ получения гибридного сорбционного материала на основе возобновляемого растительного сырья сельскохозяйственного производства, синтезированного методом гидротермальной карбонизации (ГТК), структура которого модифицирована частицами железа и/или оксидов железа. Получена серия образцов и проведена оценка влияния высокотемпературной карбонизации и последующей щелочной активации на сорбционную емкость материалов. Определение физико-химических свойств проводили методами ИК-спектроскопии, рентгеновской дифрактометрии и термогравиметрии. Рентгеновские дифрактограммы образцов показали наличие кристаллической решетки α-целлюлозы и кристаллографической плоскости Fe3O4 или γ-Fe2O3. В результате карбонизации происходит деструкция фазы α-целлюлозы и частичное восстановление оксидов железа. Щелочная активация приводит к полному восстановлению фазы железа. Сорбционную способность материалов оценивали на примере удаления ионов тяжелого металла — свинца, из модельных водных растворов. Для определения времени сорбции и механизма поглощения были проведены кинетические исследования адсорбции в ограниченном объеме. Сорбционная емкость исходного ГТК-материала по Pb2+ составила ~ 132 мг/г при времени контакта 30 мин, для карбонизированного и активированного гидроугля — 66,8 и 99,2 мг/г, соответственно. Кинетика адсорбции ионов Pb2+ была описана с применением моделей псевдо-первого и псевдо-второго порядка, Еловича и внутричастичной диффузии. Показано, что сорбция происходит преимущественно за счет химического взаимодействия ионов металла с функциональными группами сорбентов с частичным вкладом смешанно-диффузионного поглощения. Доказана эффективность применения гидроугля на основе растительного сырья, модифицированного магнитными частицами железа, в процессах жидкофазного удаления загрязнителей неорганической природы.

Ключевые слова: гидротермальная карбонизация, шрот подсолнечника, возобновляемое сырье, оксид железа, адсорбция, тяжелые металлы, свинец, кинетика.

DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-25-36
Бадин Дмитрий Александрович — Тамбовский государственный технический университет (392000 Тамбов, ул. Ленинградская, 1), студент. E-mail: badin.dima97@gmail.com.
Бураков Александр Евгеньевич — Тамбовский государственный технический университет (392000 Тамбов, ул. Ленинградская, 1), кандидат технических наук, доцент, специалист в области адсорбционных технологий и синтеза УНМ. E-mail: m-alex1983@yandex.ru.
Кузнецова Татьяна Сергеевна — Тамбовский государственный технический университет (392000 Тамбов, ул. Ленинградская, 1),кандидат технических наук, старший преподаватель, специалист в области синтеза пористых углеродных материалов. E-mail: kuznetsova-t-s@yandex.ru.
Буракова Ирина Владимировна — Тамбовский государственный технический университет (392000 Тамбов, ул. Ленинградская, 1), кандидат технических наук, доцент, специалист в области адсорбционных технологий и синтеза УНМ. E-mail: iris_tamb68@mail.ru.
Ананьева Оксана Альбертовна — Тамбовский государственный технический университет (392000 Тамбов, ул. Ленинградская, 1), аспирант, специализируется в области адсорбционных технологий. E-mail: oksana.a9993471@gmail.com.
Дьячкова Татьяна Петровна — Тамбовский государственный технический университет (392000 Тамбов, ул. Ленинградская, 1),доктор химических наук, профессор, специалист в области синтеза углеродных наноматериалов. E-mail: mashtatpetr@mail.ru.
Яркин Владимир Олегович — Тамбовский государственный технический университет (392000 Тамбов, ул. Ленинградская, 1),студент. E-mail: sttstu90@gmail.com.
Ссылка на статью:
Бадин Д.А., Бураков А.Е., Кузнецова Т.С., Буракова И.В., Ананьева О.А., Дьячкова Т.П., Яркин В.О. Гидроуголь на основе шрота подсолнечника, модифицированного оксидом железа, для удаления ионов свинца из водных растворов: кинетика сорбции. Перспективные материалы, 2024, № 10, c. 25 – 36.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-25-36
Литература содержит 30 ссылок.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Бадин Д.А., Бураков А.Е., Кузнецова Т.С., Буракова И.В., Ананьева О.А., Дьячкова Т.П., Яркин В.О. Гидроуголь на основе шрота подсолнечника, модифицированного оксидом железа, для удаления ионов свинца из водных растворов: кинетика сорбции. Перспективные материалы, 2024, № 10, c. 25 – 36.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-25-36
1. Wang M., Yin Y. Magnetically responsive nanostructures with tunable optical properties. Journal of the American Chemical Society, 2016, v. 138, no. 20, pp. 6315 – 6323.
2. Коваленко А.С., Шилова О.А., Николаев А.М., Мякин С.В. Сравнительный анализ характеристик водных суспензий магнитных наночастиц оксидов железа различного фазового состава. Коллоидный журнал, 2023, т. 85, № 3, с. 319 – 327. / Kovalenko A.S., Shilova O.A., Nikolayev A.M., Myakin S.V. Sravnitel′nyy analiz kharakteristik vodnykh suspenziy magnitnykh nanochastits oksidov zheleza razlichnogo fazovogo sostava [Comparative analysis of the characteristics of aqueous suspensions of magnetic nanoparticles of iron oxides of various phase compositions]. Kolloidnyy zhurnal [Colloid Journal], 2023, v. 85, no. 3, pp. 319 – 327. (In Russ.).
3. Leonel A.G., Mansur A.A.P., Mansur H.S. Advanced functional nanostructures based on magnetic iron oxide nanomaterials for water remediation: A review. Water Research, 2021, v. 190, art. 116693.
4. Ziarati Saravani A., Nadimi M., Aroon M.A., Ebrahimian Pirbazari A. Magnetic TiO2/NiFe2O4/reduced graphene oxide nanocomposite as a recyclable photocatalyst for photocatalytic removal of methylene blue under visible light. Journal of alloys and compounds, 2019, v. 803, pp. 291–306.
5. Priya V.S., Basha S.K., Kumari V.S. Sustainable removal of hexavalent chromium using graphene oxide - iron oxide reinforced pectin/polyvinyl alcohol magnetic gel beads. International Journal of Biological Macromolecules, 2024, v. 257, art. 128542.
6. Jabbari V., Veleta J.M., Zarei-Chaleshtori M., et al. Green synthesis of magnetic MOF@GO and MOF@CNT hybrid nanocomposites with high adsorption capacity towards organic pollutants. Chemical Engineering Journal, 2016, v. 304, pp. 774 – 783.
7. Luo X., Wang C., Luo S., et al. Adsorption of As (III) and As (V) from water using magnetite Fe3O4-reduced graphite oxide–MnO2 nanocomposites. Chemical Engineering Journal, 2012, v. 187, pp. 45 – 52.
8. Guo L., Ye P., Wang J., Fu F., Wu Z. Three-dimensional Fe3O4-graphene macroscopic composites for arsenic and arsenate removal. Journal of Hazardous Materials, 2015, v. 298, pp. 28 – 35.
9. Vitela-Rodriguez A.V., Rangel-Mendez J.R. Arsenic removal by modified activated carbons with iron hydro(oxide) nanoparticles. Journal of Environmental Management, 2013, v. 114, pp. 225 – 231.
10. Qi J., Zhu H., Yang T., et al. Biomass-derived carbon/iron composite (FexOy-BC (RM)) with excellent Cd(II) adsorption from wastewater — red mud resource utilization. Arabian Journal of Chemistry, 2024, v. 17, no. 1, art. 105411.
11. Лазарев С.И., Головин Ю.М., Лазарев Д.С. Рентгенодифрактометрические исследования кристалличности ацетатцеллюлозной обратно­осмотической мембраны. Конденсированные среды и межфазные границы, 2014, т. 16, № 3, с. 294 – 297. / Lazarev S.I., Golovin Yu.M., Lazarev D.S. Rentgenodifraktometricheskiye issledovaniya kristallichnosti atsetattsellyuloznoy obratnoosmo­ticheskoy membrany [X-ray diffraction studies of the crystallinity of cellulose acetate reverse osmosis membrane]. Kondensirovannyye sredy i mezhfaznyye granitsy [Condensed matter and interphase boundaries], 2014, v. 16, no. 3, pp. 294 – 297. (In Russ.).
12. Uygunoz D., Demir F., Ozen M.Y., Derun E.M. Sunflower waste – manganese iron oxide composite for hazardous dye removal. Chemical Data Collections, 2022, v. 40, art. 100893.
13. Тяпкин П.Ю., Петров С.А., Чернышев А.П., Уваров Н.Ф. Физико-химические свойства высоко­дис­персных оксидов железа, полученных внутри мезопористого кремнезема. Журнал общей химии, 2018, т. 88, № 6, с. 884 – 888. / Tyapkin P.Yu., Petrov S.A., Chernyshev A.P., Uvarov N.F. Physicochemical properties of highly dispersed iron oxides formed inside mesoporous silica. Russian Journal of General Chemistry, 2018, v. 88, no. 6, pp. 1066 – 1070.
14. Anastopoulos I., Ighalo J.O., Adaobi Igwegbe C., et al. Sunflower-biomass derived adsorbents for toxic/heavy metals removal from (waste) water. Journal of Molecular Liquids, 2021, v. 342, art. 117540.
15. Aksu Z. Equilibrium and kinetic modelling of cad­mium(II) biosorption by C. vulgaris in a batch system: effect of temperature. Separation and Purification Technology, 2001, v. 21, no. 3, pp. 285 – 294.
16. Chubar N., Carvalho J.R., Correia M.J.N. Cork biomass as biosorbent for Cu(II), Zn(II) and Ni(II). Colloids and surfaces A: Physicochemical and engineering aspects, 2003, v. 230, no. 1–3, pp. 57 – 65.
17. Tan X.L., Chang P.P., Fan Q.H., et al. Sorption of Pb(II) on Na-rectorite: Effects of pH, ionic strength, temperature, soil humic acid and fulvic acid. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2008, v. 328, no. 1 – 3, pp. 8 – 14.
18. Соколовский А.Е., Радион Е.В. Аналитическая химия. Справочные материалы: Учебно-методиче­ское пособие по дисциплинам “Аналитическая химия” и “Аналитическая химия и физико-химические методы анализа” для студентов химико-технологических специальностей. Минск, Белорусский государственный технологический университет, 2005, 80 с. / Sokolovskiy A.E., Radion E.V. Analiticheskaya khimiya. Spravochnyye materialy: Uchebno-metodicheskoye posobiye po distsiplinam “Analiticheskaya khimiya” i “Analiticheskaya khimiya i fiziko-khimicheskiye metody analiza” dlya studentov khimiko-tekhnologicheskikh spetsial′nostey [Analytical chemistry. Reference materials: Educational and methodological manual on the disciplines “Analytical chemistry” and “Analytical chemistry and physical and chemical methods of analysis” for students of chemical and technological specialties]. Minsk, Belorusskiy gosudarstvennyy tekhnologicheskiy universitet Publ., 2005, 80 p. (In Russ.).
19. Srivastava V.C., Mall I.D., Mishra I.M. Equilibrium modelling of single and binary adsorption of cadmium and nickel onto bagasse fly ash. Chemical Engineering Journal, 2006, v. 117, no. 1, pp. 79 – 91.
20. Feizi M., Jalali M. Removal of heavy metals from aqueous solutions using sunflower, potato, canola and walnut shell residues. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 2015, v. 54, pp. 125 – 136.
21. Burakov A.E., Galunin E.V., Burakova I.V., et al. Adsorption of heavy metals on conventional and nanostructured materials for wastewater treatment purposes: A review. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2018, v. 148, pp. 702 – 712.
22. Kadum A.H.K., Burakova I.V., Mkrtchyan E.S., et al. Sorption kinetics of organic dyes methylene blue and malachite green on highly porous carbon material. Journal of Advanced Materials and Technologies, 2023, v. 8, no. 2, pp. 130 – 140.
23. Li N., Yan X., Dai W., Lv B., Wang W. Adsorption properties and mechanism of sepiolite to graphene oxide in aqueous solution. Arabian Journal of Chemistry, 2023, v. 16, no. 4, art. 104595.
24. Yadav S., Yadav A., Bagotia N., Sharma A.K., Kumar S. Adsorptive potential of modified plant-based adsorbents for sequestration of dyes and heavy metals from wastewater - A review. Journal of Water Process Engineering, 2021, v. 42, art. 102148. DOI: 10.1016/j.jwpe.2021.102148.
25. Pap S., Bezanovic V., Radonic J., Babic A., Saric S., Adamovic D., Turk Sekulic M. Synthesis of highly-efficient functionalized biochars from fruit industry waste biomass for the removal of chromium and lead. Journal of Molecular Liquids, 2018, v. 268, pp. 315 – 325. DOI: 10.1016/j.molliq.2018.07.072.
26. Alam M., Nadeem R., Jilani M. Pb(II) removal from wastewater using pomegranate waste biomass. International Journal of Chemical and Biochemical Sciences, 2012, v. 1, pp. 24 – 29.
27. Wan S., Wu J., Zhou S., Wang R., Gao B., He F. Enhanced lead and cadmium removal using biochar-supported hydrated manganese oxide (HMO) nanoparticles: Behavior and mechanism. Science of The Total Environment, 2018, v. 616 – 617, pp. 1298 – 1306. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.10.188.
28. Fan H., Ma X., Zhou S., Huang J., Liu Y., Liu Y. Highly efficient removal of heavy metal ions by carboxymethyl cellulose-immobilized Fe3O4 nanoparticles prepared via high-gravity technology. Carbohydrate Polymers, 2019, v. 213, pp. 39 – 49. DOI: 10.1016/j.carbpol.2019.02.067.
29. Grewal J.K., Kaur M. Effect of core-shell reversal on the structural, magnetic and adsorptive properties of Fe2O3-GO nanocomposites. Ceramics International, 2017, v. 43, no. 18, pp. 16611 – 16621. DOI: 10.1016/j.ceramint.2017.09.051.
30. Wang S., Gong W., Liu X., Yao Y., Gao B., Yue Q. Removal of lead(II) from aqueous solution by adsorption onto manganese oxide-coated carbon nanotubes. Separation and Purification Technology, 2007, v. 58, no. 1, pp. 17 – 23. DOI: 10.1016/j.seppur.2007.07.006.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Карборундовые огнеупорные бетоны на основе искусственного керамического вяжущего

С. В. Зайцев, В. А. Дороганов, Р. Н. Ястребинский, Г. Г. Бондаренко

Рассмотрен способ повышения механической прочности и коррозионной стойкости к расплавам стекла и шлака алюмосиликатных огнеупоров. С этой целью были синтезированы искусственные керамические вяжущие (ИКВ) муллито-карборундового состава по технологии высококонцентрированных керамических вяжущих суспензий (ВКВС). Проанализированы морфологические характеристики и размер зерен ИКВ, а также исследованы структура и физико-механические свойства спеченных изделий. Установлено что, формируются нанодисперсные частицы в результате механохимических процессов, происходящих в процессе совместного помола. Средний размер частиц составил около 30 – 40 нм. Термообработанные образцы на основе ИКВ состоят из кристаллических фаз корунд, муллита и SiC, которые равномерно распределены в материале. Показано, что с повышением температуры отжига физико-механические свойства повышаются. Введение в состав высокоглиноземистых шамотных огнеупоров муллито-карборундового вяжущего привело к улучшению физико-механических свойств и коррозионной стойкости к расплавам стекла и шлака. Показано, что наиболее благоприятными физико-механическими свойствами обладают огнеупоры, содержащие 50 % ИКВ. По сравнению с заводским образцом, экспериментальные образцы продемонстрировали значительное улучшение коррозионной стойкости к расплавам стекла и шлаку на 90% и 94 % соответственно.

Ключевые слова: высокоглиноземистый шамот, карбид кремния, искусственные керамические вяжущие (ИКВ), коррозионная стойкость, предел прочности.

DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-37-47
Зайцев Сергей Викторович — Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012 Белгород, ул. Костюкова 46), инженер-исследователь, специалист в области материаловедения функциональных материалов. E-mail: sergey-za@mail.ru.
Дороганов Владимир Анатольевич — Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012 Белгород, ул. Костюкова 46), кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой, специалист в области огнеупорных материалов. E-mail: dva_vadjik1975@mail.ru.
Ястребинский Роман Николаевич — Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012 Белгород, ул. Костюкова 46), доктор технических наук, директор химико-технологического института, специалист в области физики конденсированных сред, радиационного материаловедения, физической и коллоидной химии. Е-mail: yrndo@mail.ru.
Бондаренко Геннадий Германович — Национальный исследовательский университет Высшая школа экономики, Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова (123458 Москва, ул. Таллинская, 34), доктор физико-математических наук, профессор, специалист в области физики конденсированных сред, радиационного материаловедения, физико-химических свойств веществ. E-mail: bondarenko_gg@rambler.ru.
Ссылка на статью:
Зайцев С.В., Дороганов В.А., Ястребинский Р.Н., Бондаренко Г.Г. Карборундовые огнеупорные бетоны на основе искусственного керамического вяжущего. Перспективные материалы, 2024, № 10, c. 37 – 47.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-37-47
Литература содержит 28 ссылок.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Зайцев С.В., Дороганов В.А., Ястребинский Р.Н., Бондаренко Г.Г. Карборундовые огнеупорные бетоны на основе искусственного керамического вяжущего. Перспективные материалы, 2024, № 10, c. 37 – 47.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-37-47
1. Xu X., Li J., Wu J., Tang Z., Chen L., Li Y., Lu C. Preparation and thermal shock resistance of corundum-mullite composite ceramics from andalusite. Ceramics International, 2017, v. 43, no. 2, pp. 1762 – 1767.
2. Cheraitia A., Redjimi Z., Bououdina M. Novel mullite-cordierite ceramic refractory fabricated from halloysite and talc. International Journal of Applied Ceramic Technology, 2021, v. 18, no. 1, pp. 70 – 80.
3. Si Y., Fan S., Wang H., Xia M., Li L., Liu G., Chen Y. Preparation of lightweight corundum-mullite thermal insulation materials by microwave sintering. Processing and Application of Ceramics, 2021, v. 15, no. 2, pp. 170 – 178.
4. Sadik C., El Amrani I.E., Albizane A. Recent advances in silica-alumina refractory: A review. Journal of Asian Ceramic Societies, 2014, v. 2, no. 2, pp. 83 – 96.
5. Гладких И.В. Огнеупорные шамотные изделия на основе техногенного сырья для футеровки тепловых агрегатов литейно-металлургического производства. Известия высших учебных заведений. Черная металлургия, 2017, т. 60, № 11, с. 857 – 862. / Gladkikh I.V. Ogneupornyye shamotnyye izdeliya na osnove tekhnogennogo syr’ya dlya futerovki teplovykh agregatov liteyno-metallurgicheskogo proizvodstva. [Shamotte refractory materials on the basis of technogenic raw materials for lining of thermal units of foundry production]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Chernaya metallurgiya [Izvestiya Ferrous Metallurgy], 2017, v. 60, no. 11, pp. 857 – 861. (In Russ.).
6. Seetharaman S. Treatise on process metallurgy: Vol. 2: Process phenomena. Elsevier, 2014, pp. 283 – 303.
7. Poirier J., Qafssaoui F., Ildefonse J.P., Bouchetou M.L. Analysis and interpretation of refractory microstructures in studies of corrosion mechanisms by liquid oxides. Journal of the European Ceramic Society, 2008, v. 28, no. 8, pp. 1557 – 1568.
8. Mulevanov S.V., Nartsev V.M., Doroganov V.A., Doroganov E.A., Zaitsev S.V. Aspects of the corrosion of refractories in structured aggressive media. Refract. Ind. Ceram., 2012, v. 53, pp. 226 – 228. https://doi.org/10.1007/s11148-012-9510-6
9. Smith-Gray N.J., Bussey J.M., McCloy J.S. Microstructural examination of interactions between chromia-based refractory and nuclear glass in a melter. Journal of the American Ceramic Society, 2022, v. 105, no. 12, pp. 7760 – 7769.
10. Huo Y.Z., Gu H.Z., Huang A., Ma B.Y., Chen L.G., Li G.Q., Li Y.W. Characterization and mechanism of dissolution behavior of Al2O3/MgO oxides in molten slags. Journal of Iron and Steel Research International, 2022, v. 29, no. 11, pp. 1711 – 1722.
11. Luz A.P., Gagliarde J.H., Aneziris C.G., Pandolfelli V.C. B4C mineralizing role for mullite generation in Al2O3-SiO2 refractory castables. Ceramics International, 2017, v. 43, no. 15, pp. 12167 – 12178.
12. Zuo H., Wang C., Liu Y. Dissolution behavior of a novel Al2O3-SiC-SiO2-C composite refractory in blast furnace slag. Ceramics International, 2017, v. 43, no. 9, pp. 7080 – 7087.
13. Liu G., Jin X., Qiu W., Ruan G., Li Y. The effect of microsilica on the oxidation resistance of Al2O3–SiC–SiO2–C castables with Si and B4C additives. Ceramics International, 2016, v. 42, no. 1, pp. 251 – 262.
14. Cui K., Mao H., Zhang Y., Wang J., Wang H., Tan T., Fu T. Microstructure, mechanical properties, and reinforcement mechanism of carbide toughened ZrC-based ultra-high temperature ceramics: A review. Composite Interfaces, 2022, v. 29, no. 7, pp. 729 – 748.
15. Chen J., Chen L., Wei Y., Li N., Zhang S. Corrosion and penetration behaviors of slag/steel on the corroded interfaces of Al2O3-C refractories: Role of Ti3AlC2. Corrosion Science, 2018, v. 143, pp. 166 – 176.
16. Gao H., Chen H., Guo Y., Qu Y. Effects of silica/alumina on mechanical, dielectric and microwave absorption properties of the SiCf/mullite composites. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2023, v. 34, no. 11, art. 949.
17. Chen Z., Yan W., Schafföner S., Ma S., Dai Y., Li N. Effect of SiC powder content on lightweight corundum-magnesium aluminate spinel castables. Journal of Alloys and Compounds, 2018, v. 764, pp. 210 – 215.
18. Chai J., Zhu Y., Gao X., Shen T., Niu L., Li S., Wang Z. Effects of residual stress and intragranular particles on mechanical properties of hot-pressed Al2O3/SiC ceramic composites. Ceramics International, 2022, v. 48, no. 16, pp. 23258 – 23265.
19. Hall I.W., Güden M. High strain rate behavior of a SiC particulate reinforced Al2O3 ceramic matrix composite. Scripta materialia, 1998, v. 38, no. 4, pp. 667 – 674.
20. Kim H.S., Kim M.K., Kang S.B., Ahn S.H., Nam K.W. Bending strength and crack-healing behavior of Al2O3/SiC composites ceramics. Materials Science and Engineering: A, 2008, v. 483, pp. 672  675.
21. Nakao W., Tsutagawa Y., Takahashi K., Ando K. Self-crack-healing ability of alumina/SiC nanocomposite fabricated by self-propagating high-temperature synthesis. In book: Mechanical Properties and Performance of Engineering Ceramics and Composites III, 2007, pp. 443 – 448.
22. Pitak N., P’yanykh N. Wetting of refractories by molten steel and slag. Refractoriesand Industrial Ceramics, 1965, v. 6, no. 5, pp. 243  248.
23. Зайцев С.В., Дороганов В.А., Дороганов Е.А., Евтушенко Е.И. Исследование искусственных керамических вяжущих муллитокарбидкремниевого состава и композитов на их основе. Новые огнеупоры, 2017, т. 2, с. 46  49. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-2-46-49 / Zaitsev S.V., Doroganov V.A., Doroganov E.A., Evtushenko T.I. Issledovanie iskusstvennyh keramicheskih vyazhushchih mullitokarbidkremnievogo sostava i kompozitov na ih osnove. [The investigation of the artificial ceramic mullitesilicon-carbide binders and of the composites on their base]. Novye ogneupory [New Refractories], 2017, v. 2, pp. 46  49. (In Russ.). https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-2-46-49
24. Зайцев С.В., Дороганов В.А., Дороганов Е.А., Евтушенко Е.И. Исследование свойств искусствен­ных керамических вяжущих в системе Al2O3‒SiO2‒SiC. Новые огнеупоры, 2016, т. 10, с. 32  36. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-10-32-36 / Zaitsev S.V., Doroganov V.A., Doroganov E.A., Evtushenko E.I. Issledovanie svojstv iskusstvennyh keramicheskih vyazhushchih v sisteme Al2O3‒SiO2‒SiC. [The investigation of artificial ceramic binders in the Al2O3‒SiO2‒SiC system]. Novye ogneupory [New Refractories], 2016, v. 10, pp. 32 – 36. (In Russ.). https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-10-32-36
25. Дороганов В.А., Евтушенко Е.И. Огнеупорные кера­мо­бетоны. Монография. Saarbrucken: Lab Lambert Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2011, 188 с. / Doroganov V.A., Yevtushenko Ye.I. Ogneupornyye keramobetony. [Ceramici concreti] Monografiya. Saarbrucken: Lab Lambert Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2011, 188 p. (In Russ.).
26. Пономаренко А.Г., Окоукони П.И., Храпко С.А., Иноземцева Е.Н. Управление сталеплавильными процессами на основе современных физико-химических представлений. Труды 4-го конгресса сталеплавильщиков (7 – 11 апреля 1997 г., Москва, ООО “Корпорация АльянсМеталлургия”). Москва, Ассоциация сталеплавильщиков, 1997, с. 35 – 40. / Ponomarenko A.G., Okoukoni P.I., Khrapko S.A., Inozemtseva Ye.N. Upravleniye staleplavil’nymi protsessami na osnove sovremennykh fiziko-khimicheskikh predstavleniy. [Imperium de ferro processuum faciendi in modernis notionibus physicis et chemicis.]. Trudy 4-go kongressa staleplavil’shchikov. [Acta IV Congressus Steelworkers]. April 7-11, 1997, Moscow, Alliance Metallurgy Corporation LLC. Moscow, Steelmakers Association Publ., 1997, pp. 35 – 40.
27. Chen Z., Yan W., Schafföner S., Ma S., Dai Y., Li N. Effect of SiC powder content on lightweight corundum-magnesium aluminate spinel castables. Journal of Alloys and Compounds, 2018, v. 764, pp. 210 – 215.
28. Yan W., Li N., Wei Y., Han B., Ke C. Investigation on slag resistance of magnesia based castable containing SiC. Transactions of the Indian Ceramic Society, 2013, v. 72, no. 3, pp. 191 – 196.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Влияние механической обработки исходных реагентов на структурные и электрические свойства LiFeO2 керамики

Е. Н. Лысенко, В. А. Власов, Н. Н. Соловьев, А. П. Суржиков

Исследовано влияние механической обработки смеси исходных порошков Fe2O3 и Li2CO3 на структуру и электрические свойства литиевой ферритовой керамики состава LiFeO2. Механическую обработку осуществляли в шаровой мельнице АГО-2С в течение 60 мин со скоростью вращения стаканов 2220 об/мин. Спекание керамических образцов проводили в лабораторной печи при 1050 °C в течение 1 ч. С помощью данных рентгенофазового анализа показано, что введение операции механической обработки порошков приводит к уменьшению концентрации фазы α-LiFeO2 в ферритовой керамике с 97,9 до 93,9 масс. %, а также к увеличению вторичной фазы LiFe5O8 с 2,1 до 6,1 масс. %. При этом во время спекания формируется более однородная и мелкопористая структура образцов. По данным температурных зависимостей удельной электрической проводимости образцов установлено, что изменения в электросопротивлении связаны, как с микроструктурой, так и с процессами адсорбции-десорбции (в зависимости от температуры) газа из окружающей атмосферы в ферритовую керамику. Полученная ферритовая керамика представляет интерес для ее дальнейшего использования в качестве адсорбата, например, оксида углерода.

Ключевые слова: LiFeO2, литиевый феррит, механическое измельчение, структура, электропроводность.

DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-48-54
Лысенко Елена Николаевна — Национальный исследовательский Томский политехнический университет (634050 Томск, пр. Ленина, 30), доктор технических наук, заведующий проблемной научно-исследовательской лаборатории электроники диэлектриков и полупроводников, профессор отделения контроля и диагностики, специалист в области физики конденсированного состояния, ферримагнетиков. E-mail: lysenkoen@tpu.ru.
Власов Виталий Анатольевич — Национальный исследовательский Томский политехнический университет (634050 Томск, пр. Ленина, 30), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области физики конденсированного состояния, рентгенофазового анализа материалов. E-mail: vlvitan@tpu.ru.
Соловьев Никита Николаевич — Национальный исследовательский Томский политехнический университет (634050 Томск, пр. Ленина, 30), аспирант, инженер проблемной научно-исследовательской лаборатории, специалист в области получения и контроля свойств литиевых ферритов. E-mail: nns15@tpu.ru.
Суржиков Анатолий Петрович — Национальный исследовательский Томский политехнический университет (634050 Томск, пр. Ленина, 30), доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой, специалист в области физики конденсированного состояния, неразрушающего контроля. E-mail: surzhikov@tpu.ru.
Ссылка на статью:
Лысенко Е.Н., Власов В.А., Соловьев Н.Н., Суржиков А.П. Влияние механической обработки исходных реагентов на структурные и электрические свойства LiFeO2 керамики. Перспективные материалы, 2024, № 10, c. 48 – 54.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-48-54
Литература содержит 30 ссылок.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Лысенко Е.Н., Власов В.А., Соловьев Н.Н., Суржиков А.П. Влияние механической обработки исходных реагентов на структурные и электрические свойства LiFeO2 керамики. Перспективные материалы, 2024, № 10, c. 48 – 54.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-48-54
1. Abdel-Ghany A.E., Mauger A., Groult H., Zaghib K., Julien C.M. Structural properties and electrochemistry of α-LiFeO2. J. Power Sour, 2012, v. 197, pp. 285 – 291.
2. Li J., Li J., Luo J., Wang L., He X. Recent Advances in the LiFeO2-based materials for Li-ion batteries. Int. J. Electrochem. Sci, 2011, v. 6, no. 5, pp. 1550 – 1561.
3. Hu Y., Liu X. A novel method for preparing α-LiFeO2 nanorods for high-performance lithium-ion batteries. Ionics, 2020, no. 26, pp. 1057 – 1061.
4. Hu Y., Zhao H., Liu X. A simple, quick and eco-friendly strategy of synthesis nanosized α-LiFeO2 cathode with excellent electrochemical performance for lithium-ion batteries. Materials, 2018, v. 11, no. 7, pp. 1176 – 1187.
5. Guo S., Ma Z., Li J., Xue H. First investigation of the electrochemical performance of γ-LiFeO2 micro-cubes as promising anode material for lithium-ion batteries. J. Mater. Sci., 2017, v. 52, no. 3, pp. 1469 – 1476.
6. Zhang Y., Gao Y., Pfeiffer H., et al. Recent advances in lithium containing ceramic based sorbents for high-temperature CO2 capture. J. Mater. Chem. A, 2019, v. 7, no. 14, pp. 7962 – 8005.
7. Gómez-García J., Pfeiffer H. Structural and CO2 capture analyses of the Li1+xFeO2 (0 ≤ x ≤ 0.3) system: effect of different physicochemical conditions. RSC Adv., 2016, v. 6, no. 113, pp. 112040 – 112049.
8. Gómez-García J., Pfeiffer H. Effect of chemical composition and crystal phase of (Li,Na)FeO2 ferrites on CO2 capture properties at high temperatures. J. Phys. Chem. C, 2018, v. 122, no. 37, pp. 21162 – 21171.
9. Yanase I., Miura J., Kobayashi H. Carbonation and phase transformations of LiMO2 (M = Fe, Co, Ni) under CO2 atmosphere. Materials Chemistry and Physics, 2017, v. 199, pp. 18 – 22.
10. Gómez-García J., Mendoza-Nieto J., Yañez-Aulestia A., et al. New evidences in CO oxidation and selective chemisorption of carbon oxides on different alkaline ferrite crystal phases (NaFeO2 and LiFeO2). Fuel Processing Technology, 2020, v. 204, pp. 106404 – 106413.
11. Lara-García H., Vera E., Mendoza-Nieto J., et al. Bifunctional application of lithium ferrites (Li5FeO4 and LiFeO2) during carbon monoxide (CO) oxidation and chemisorption processes. A catalytic, thermogravimetric and theoretical analysis. Chem. Eng. J., 2017, v. 327, pp. 783 – 791.
12. Matsumura T., Kanno R., Inaba Y., Kawamoto Y., Takano M. Synthesis, structure, and electrochemical properties of a new cathode material, LiFeO2, with a tunnel structure. J. Electrochem. Soc., 2002, v. 149, no. 12, pp. A1509 – A1513.
13. Barré M., Catti M. Neutron diffraction study of the β’ and γ phases of LiFeO2. J. Solid St. Ch., v. 182, no. 9, pp. 2549 – 2554.
14. Lee Y., Yoon C., Lee Y., Sun Y. Synthesis and structural changes of LixFeyOz material prepared by a solid-state method. J. Power Sour., 2004, v. 134, no. 1, pp. 88 – 94.
15. Berbenni V., Marini A., Matteazzi P., Ricceri R., Welham N. Solid-state formation of lithium ferrites from mechanically activated Li2CO3–Fe2O3 mixtures. J. Eur. Ceram. Soc., 2003, v. 23, no. 3, pp. 527 – 536.
16. Tangra A, Lotey G. Synthesis and investigation of structural, optical, magnetic, and biocompatibility properties of nanoferrites AFeO2. Curr. Appl. Ph., 2021, v. 27, pp. 103 – 116.
17. Tabuchi M., Tsutsui S., Masquelier C., et al. Effect of cation arrangement on the magnetic properties of lithium ferrites (LiFeO2) prepared by hydrothermal reaction and post-annealing method. J. Solid St. Ch., 1998, v. 140, no. 2, pp. 159 – 167.
18. Widatallah H.M., Johnson C., Berry F.J. The influence of ball milling and subsequent calcination on the formation of LiFeO2. J. Mater. Sci., 2002, v. 37, no. 21, pp. 4621 – 4625.
19. Суржиков А.П., Лысенко Е.Н., Малышев А.В., Притулов А.М., Казаковская О.Г. Исследование влияния механоактивации исходных реагентов на неизотермический синтез литиевого феррита. Известия высших учебных заведений. Физика, 2012, т. 55, № 6, с. 69 – 74. . Surzhikov A.P., Lysenko E.N., Malyshev A.V., Pritulov A.M., Kazakovskaya O.G. Influence of mechanical activation of initial reagents on synthesis of lithium ferrite. Russ. Phys. J., 2012, v. 6, pp. 672 – 677.
20. Lysenko E.N., Surzhikov A.P., Nikolaev E.V., Vlasov V.A. Thermal analysis study of LiFeO2 formation from Li2CO3–Fe2O3 mechanically activated reagents. J. Therm. Anal. Calor., 2018, v. 134, no. 1, pp. 81 – 87.
21. Nikolaev E.V., Lysenko E.N., Surzhikov A.P., Ghyngazov S.A., Bordunov S.V. Dilatometric and kinetic analysis of sintering Li–Zn ferrite ceramics from milled reagents. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2020, v. 142, no. 5, pp. 1783 – 1789.
22. Clarysse T., Vanhaeren D., Hoflijk I., Vandervorst W. Characterization of electrically active dopant profiles with the spreading resistance probe. Mater. Sci. Eng. R., 2004, v. 47, no. 5-6, pp. 123 – 206.
23. Astafyev A.L., Lysenko E.N., Surzhikov A.P. Thermomagnetometric analysis of lithium ferrites. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2019, v. 136, pp. 441 – 445.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Изучение условий получения прекурсоров из жаропрочного сплава на основе NiAl, предназначенных для 3D технологий

А. А. Дроздов, К. Б. Поварова, А. В. Самохин, О. А. Скачков,
А. А. Фадеев, А. А. Дорофеев, В. П. Сиротинкин, А. А. Ашмарин,
А. В. Антонова, М. А. Булахтина, Г. В. Гуртовая

Cтатья является второй из серии статей, посвященных изучению возможностей приготовления высококачественных порошковых материалов из жаропрочных легких сплавов на основе тугоплавких моноалюминидов никеля (β-NiAl), рутения (β-RuAl) и системы FeCrAl (фехралей) для изготовления компактных образцов/изделий сложной формы методами аддитивных технологий с минимальной итоговой механообработкой. Аддитивные технологии основаны на использовании сферических микропорошков-прекурсоров с регламентированным гранулометрическим составом, хорошей текучестью и свободной от оксидов поверхностью. В первой статье были рассмотрены возможности получения прекурсоров из сплавов на основе RuAl плазменной сфероидизацией порошков, полученных дроблением смесей из лома образцов сплавов на основе RuAl с различными присадками. В настоящей статье рассмотрены возможности получения прекурсоров из сплавов на основе NiAl плазменной сфероидизацией порошков, полученных дроблением смесей из лома образцов сплавов на основе NiAl с различными присадками. Показано, что размол и последующее измельчение порошков лома в аттриторе позволяют получить по схеме “аттритирование + плазменная сфероидизация” прекурсоры с характеристиками, делающими их пригодными для аддитивных производств (идеально круглая форма, практически чистая от оксидов поверхность, фазовый состав — зерна твердого раствора на основе NiAl с тонкими прослойками Ni3Al наноразмерной толщины). Неоднородное распределение легирующих элементов в зернах NiAl вызвано кратковременностью (5 ч) измельчения исходных порошков лома слитков различного состава, полученных по литейной технологии. Это может быть исправлено увеличением продолжительности измельчения до 15 ч, что потребует использование схемы “аттритирование + грануляция + плазменная сфероидизация”, так как увеличится доля дисперсных порошков, которую необходимо включить в оборот. Показано, что предварительное проведение реакционного сплавообразования в жидкой фазе (вакуумное дуговое плавление), предусматривающее в том числе использование в качестве исходных материалов вторсырья (лома образцов сплавов), позволяет варьировать составы сплавов в широких пределах, используя небольшие объемы материала, и не требует специализированного оборудования.

Ключевые слова: моноалюминид никеля, сферические порошки, прекурсоры, распыление, гранулирование, плазменная сфероидизация.

DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-55-69
Дроздов Андрей Александрович — Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина (105005 Москва, ул. Радио, 23/9, стр. 2), кандидат технических наук, заместитель директора НПЦПМ, специалист в области порошковой металлургии; Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), ведущий научный сотрудник, специалист в области жаропрочных материалов и интерметаллидных сплавов. E-mail: aadrozdov76@mail.ru.
Поварова Кира Борисовна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), профессор, доктор технических наук, главный научный сотрудник, специалист в области жаропрочных материалов, интерметаллидных соединений и тяжелых сплавов. E-mail: kpovarova@imet.ac.ru.
Самохин Андрей Владимирович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, заведующий лабораторией, ведущий научный сотрудник, специалист в области процессов плазмохимического синтеза нанопорошковых материалов, процессов плазменной сфероидизации порошковых материалов. E-mail: samokhin@imet.ac.ru.
Скачков Олег Александрович — Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (105005 Москва, ул. Радио, 23/9, стр. 2), директор “НПЦПМ”, специалист в области порошковой металлургии. E-mail: o.skachkov@chermet.net.
Фадеев Андрей Андреевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области процессов плазмохимического синтеза нанопорошковых материалов, процессов плазменной сфероидизации порошковых материалов. E-mail: afadeev@imet.ac.ru.
Дорофеев Алексей Андреевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области процессов плазмохимического синтеза нанопорошковых материалов, процессов плазменной сфероидизации порошковых материалов. E-mail: ale369967795ksey@yandex.ru.
Сиротинкин Владимир Петрович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Росcийской академии наук (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат химических наук, старший научный сотрудник, специалист в области дифракционных методов исследования. E-mail: sir@imet.ac.ru.
Ашмарин Артем Александрович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области дифракционных методов исследования. E-mail: aashmarin@imet.ac.ru.
Антонова Анна Валерьевна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334 Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области жаропрочных материалов и интерметаллидных сплавов. E-mail: avantonova2005@mail.ru.
Булахтина Марина Анатольевна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, младший научный сотрудник, специалист в области жаропрочных материалов и интерметаллидных сплавов. E-mail: m_sm@inbox.ru.
Гуртовая Галина Валериевна — Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (105005 Москва, ул. Радио, 23/9, стр. 2) кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области интерметаллидных сплавов на основе алюминидов титана и никеля. E-mail: galgur@mail.ru.
Ссылка на статью:
Дроздов А.А., Поварова К.Б., Самохин А.В., Скачков О.А., Фадеев А.А., Дорофеев А.А., Сиротинкин В.П., Ашмарин А.А., Антонова А.В., Булахтина М.А., Гуртовая Г.В. Изучение условий получения прекурсоров из жаропрочного сплава на основе NiAl, предназначенных для 3D технологий. Перспективные материалы, 2024, № 10, c. 55 – 69. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-55-69
Литература содержит 17 ссылок.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Дроздов А.А., Поварова К.Б., Самохин А.В., Скачков О.А., Фадеев А.А., Дорофеев А.А., Сиротинкин В.П., Ашмарин А.А., Антонова А.В., Булахтина М.А., Гуртовая Г.В. Изучение условий получения прекурсоров из жаропрочного сплава на основе NiAl, предназначенных для 3D технологий. Перспективные материалы, 2024, № 10, c. 55 – 69. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-55-69
1. Skachkov O.A., Pozharov S.V., Berezina T.A. Treat­ment, structure, and properties of high temperature powder Fe–Cr–Al alloys. Steel in Translation, 2010, v. 40, no. 2, pp. 188 – 190.
2. Skachkov O.A., Krymov E.A., Pozharov S.V., Goldovskii V.N. High temperature constructional powder steel and alloys. Steel in Translation, 2014, v. 44, no. 6, pp. 474 – 475.
3. Поварова К.Б., Дроздов А.А., Скачков О.А., Морозов А.Е. Физико-химические подходы к разработке сплавов на основе NiAl для высокотем­пературной службы. Металлы, 2011, № 2, с. 48 – 62. / Povarova K.B., Drozdov A.A., Skachkov O.A., Morozov A.E. Fiziko-himicheskie podhody k razrabotke splavov na osnove NiAl dlya vysoko­temperaturnoj sluzhby [Physico-chemical approaches to the development of NiAl-based alloys for high-temperature service]. Metally [Metals], 2011, no. 2, pp. 48 – 62. (In Russ.).
4. Поварова К.Б., Скачков. О.А., Дроздов А.А., Морозов А.Е., Пожаров С.В. Механические свойства порошковых сплавов на основе системы NiAl-Y2O3, полученных направленной рекристаллизацией. Металлы, 2014, № 2, с. 44 – 50. / Povarova K.B., Skachkov O.A., Drozdov A.A., Morozov A.E., Pozharov S.I. Mechanical properties of NiAl–Y2O3-based powdered alloys produced by directional recrystallization. Russian Metallurgy (Metally), 2014, no. 3, pp. 210 – 214.
5. Skachkov O.A., Povarova K.B., Drozdov A.A., Makarevich O.N., Morozov A.E. Effect of the preparation methods of NiAl powders on the structure and properties of NiAl alloys and NiAl-Y2O3 composites. Proceedings of PM2010 World Congress, Florence 10 – 14 October 2010, Fortezza da Basso Centre, v. 5, pp. 344 – 351.
6. Gu D.D., Meiners W., Wissenbach K., Poprawe R. Laser additive manufacturing of metallic components: Materials, processes and mechanisms. International Materials Reviews, 2012, v. 57, no. 3, pp. 133 – 164.
7. Quian M. Metal powder for additive manufacturing. JOM, 2015, v. 67, no. 3, pp. 536 – 537.
8. Yang L., Hsu K., Baughman B., Godfrey D., Medina F., Menon M., Wiener S. Additive manufacturing of metals: The technology, materials, design and production. Springer Series in Advanced Manufacturing B, Springer Intern. Publ., 2017, 168 p.
9. DebRoy T., Wei H.L., Zuback J.S., Mukherjee T., Elmer J.W., Milewski J.O., Beese A.M., Wilson-Heid A., De A., Zhang W. Additive manufacturing of metallic components: Process, structure and properties. Progress in Materials Science, 2018, v. 92, pp. 112 – 224.
10. Поварова К.Б., Дроздов А.А., Самохин А.В., Скачков О.А., Фадеев А.А., Дорофеев А.А., Сиротинкин В.П., Ашмарин А.А., Булахтина М.А., Антонова А.В., Морозов А.Е. Изучение условий получения прекурсоров, предназначенных для 3D технологий, из жаропрочного сплава на основе RuAl. Перспективные материалы, 2023, № 5, c. 5 – 21. / Povarova K.B., Drozdov A.A., Samokhin A.V., Skachkov O.A., Fadeev A.A., Dorofeev A.A., Sirotinkin V.P., Ashmarin A.A., Bulakhtina M.A., Antonova A.V., Morozov A.E. Study of the conditions for obtaining precursors intended for 3D technologies from a heat-resistant alloy based on RuAl. Inorganic Materials: Applied Research, 2023, v. 14, no. 5 – 6, pp. 1186 – 1197.
11. Логачева А.И., Гусаков М.С, Сентюрина Ж.А., Логачев И.А., Кандыба А.А. Изготовление прут­ковых заготовок на основе NiAl для плазменного центробежного распыления с применением метода механохимического синтеза. Металлы, 2017, №. 3, pp. 84 – 98. / Logacheva A.I., Gusakov M.S., Sentyurina Zh.A., Logachev I.A., Kandyba A.A. Manufacture of bar blanks based on NiAl for plasma centrifugal spraying using the method of mechanochemical synthesis. Russian Metallurgy (Metally), 2017, no. 5, pp. 432 – 440.
12. Levashov E.A., Mukasyan A.S., Rogachev A.S., Shtansky D.V. Self-propagating high-temperature synthesis of advanced materials and coatings. International Materials Reviews, 2017, v. 4, no. 62, pp. 203 – 239.
13. Martinov D.A., Levashov E.A., Kaplanskii Yu.Yu., Kurbatkina V.V., Patsera E.I., Chupeeva A.N., Gurskikh A.V., Samokhin A.V., Fadeev A.A. Advanced spherical powders of NiAl-based alloys and their application in additive technologies. World PM 2018, Part 11. Additive Manufacturing (3D Printing), pp. 1721 – 1728.
14. Kurbatkina V.V., Patsera E.I., Levashov E.A., Kaplanskii Yu.Yu., Samokhin A.V. Fabrication of narrow-fraction micropowders of NiAl-based refractory alloy compo NiAl-M5-31. International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis, 2018, v. 27, no. 4, pp. 235 – 243.
15. Дорофеев А.А., Самохин А.В., Фадеев А.А., Алексеев Н.В., Синайский М.А., Литвинова И.С., Завертяев И.Д. Исследование процесса гранули­рования нанопорошка системы W-Ni-Fe методом распылительной сушки. Физика и химия обработки материалов, 2022, № 6, с. 54 – 69. / Dorofeev A.A., Samokhin A.V., Fadeev A.A., Alekseev N.V., Sinayskiy M.A., Litvinova I.S., Zavertyaev I.D. Investigation of nanopowder granulation in W–Ni–Fe systems using spray-drying approach. Inorganic Materials: Applied Research, 2023, v. 14, no. 3, pp. 884–895.
16. Самохин А.В., Фадеев А.А., Алексеев Н.В., Синайский М.А., Суфияров В.Ш., Борисов Е.В., Корзников О.В., Федина Т.В., Водовозова Г.С., Барышков С.В. Сфероидизация порошков на основе железа в потоке плазмы электродугового плазмотрона и их применение в селективном лазерном плавлении. Физика и химия обработки материалов, 2019, № 4, с. 12 – 20. / Samokhin A.V., Fadeev A.A., Alekseev N.V., Sinaysky M.A., Sufiyarov V.Sh., Borisov E.V., Korznikov O.V., Fedina T.V., Vodovozova G.S., Baryshkov S.V. Spheroidization of Fe-based powders in plasma jet of DC arc plasma torch and application of these powders in selective laser melting, Inorganic Materials: Applied Research, 2020, v. 11, no. 3, pp. 579 – 585.
17. Lutterotti L., Scardi P. Simultaneous structure and size-strain refinement by the Rietveld method. Journal of Applied Crystallography, 1990, v. 23, pp. 246 – 252.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Химико-металлургический синтез субмикронных порошков W + Ni
со структурой “ядро (W) – оболочка (Ni)”

Л. С. Алексеева, Ю. В. Благовещенский, А. В. Терентьев,
Н. В. Исаева, А. В. Нохрин, Н. В. Малехонова,
К. Е. Сметанина, А. В. Воронин, А. А. Мурашов

Исследованы условия получения композитных порошков W + Ni со структурой “ядро W – оболочка Ni”, а также сплавов на их основе. Композитные порошки W + Ni (5, 10, 20 масс. %) получены химико-металлургическим методом. Изучалено влияние содержания никеля, его прекурсора (хлорид или нитрат никеля) и режим температурной обработки на фазовый состав исследуемых порошков. В ходе работы установлено, что концентрация никеля не влияет на фазовый состав порошка, однако 5 масс. % Ni недостаточно для плакирования всех частиц вольфрама. Порошок, содержащий наименьшее количество примесей, удалось получить из хлорида никеля после восстановительного отжига при 400 – 600 °C, а также из нитрата никеля после отжига при 550 °C. После отжига при 750 и 950 °C наблюдали образование интерметаллида Ni4W, что может быть связано с наличием кислорода и оксидов на поверхности частиц вольфрама. На основе порошка 0,9W + 0,1Ni, полученного из хлорида никеля и отожженного при 600 °C, получили сплав методом электроимпульсного плазменного спекания при температуре 1050 °C и давлении 50 МПа. Фазовый состав центральной области полученных сплавов в процессе спекания не изменился, однако на поверхности образовалась η1-фаза Ni3W3C, которая является продуктом взаимодействия исходного порошка с графитовой пресс-формой. Полученные сплавы имели достаточно однородную микроструктуру; следов аномального роста зерен или образования крупных частиц g-фазы не наблюдалось. Твердость по Виккерсу Hv10 вольфрамовых сплавов, спеченных без изотермической выдержки, составила 5,6 ± 0,3 ГПа, а сплавов, спеченных с 20-минутной изотермической выдержкой при 1050 °С — Hv10 = 4,9 ± 0,3 ГПа.

Ключевые слова: вольфрам, W-Ni, частицы, ядро-оболочка, синтез.

DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-70-82
Алексеева Людмила Сергеевна — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022 Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), младший научный сотрудник, специалист в области синтеза новых материалов. E-mail: golovkina_lyudmila@mail.ru.
Благовещенский Юрий Вячеславович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области синтеза нанопорошков тугоплавких металлов и карбидов. E-mail: yuriblag@imet.ac.ru.
Терентьев Александр Владимирович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), инженер; Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), инженер, cпециалист в области синтеза нанопорошков вольфрама. E-mail: terentev.alxndr@yandex.ru.
Исаева Наталия Вячеславовна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник; Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), младший научный сотрудник, cпециалист в области синтеза нанопорошков вольфрама. E-mail: felix-2001@mail.ru.
Нохрин Алексей Владимирович — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области диффузионных процессов. E-mail: nokhrin@nifti.unn.ru.
Малехонова Наталья Викторовна — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, специалист в области электронной микроскопии. E-mail: malekhonova@nifti.unn.ru.
Сметанина Ксения Евгеньевна — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), аспирант, инженер, специалист в области методов рентгенофазового анализа. E-mail: smetanina-ksenia@mail.ru.
Воронин Алексей Валерьевич — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), инженер, специалист в области электроимпульсного (искрового) плазменного спекания. E-mail:
voronin@nifti.unn.ru.
Мурашов Артем Александрович — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), инженер, специалист в области электронной микроскопии. E-mail: aamurashov@nifti.unn.ru.
Ссылка на статью:
Алексеева Л.С., Благовещенский Ю.В., Терентьев А.В., Исаева Н.В., Нохрин А.В., Малехонова Н.В., Сметанина К.Е., Воронин А.В., Мурашов А.А. Химико-металлургический синтез субмикронных порошков W + Ni со структурой “ядро (W) – оболочка (Ni)”. Перспективные материалы, 2024, № 10, c. 70 – 82.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-70-82
Литература содержит 43 ссылки.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Алексеева Л.С., Благовещенский Ю.В., Терентьев А.В., Исаева Н.В., Нохрин А.В., Малехонова Н.В., Сметанина К.Е., Воронин А.В., Мурашов А.А. Химико-металлургический синтез субмикронных порошков W + Ni со структурой “ядро (W) – оболочка (Ni)”. Перспективные материалы, 2024, № 10, c. 70 – 82.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-10-70-82
1. Senthilnathan N., Raja Annamalai A., Venkatachalam G. Sintering of tungsten and tungsten heavy alloys of W–Ni–Fe and W–Ni–Cu: A review. Transactions of the Indian Institute of Metals, 2017, v. 70, no. 5, pp. 1161 – 1176. https://doi.org/10.1007/s12666-016-0936-2
2. Поварова К.Б., Макаров П.В., Ратнер А.Д., Заварзина Е.К., Волков К.В. Тяжелые сплавы типа ВНЖ-90. I. Влияние легирования и режимов получения порошков вольфрама на их строение, микроструктуру и свойства спеченных сплавов. Металлы, 2002, № 4, с. 39 – 48. / Povarova K.B., Makarov P.V., Ratner A.D., Zavarzina E.K., Volkov, K.V. VNZh-90-type heavy alloys. I. Effect of alloying and the conditions of fabricating tungsten powders on their structure and the properties of sintered alloys. Russian Metallurgy (Metally), 2002, no. 4, pp. 346 – 353.
3. Huang L., Jiang L., Topping T.D., Dai C., Wang X., Carpenter R., Haines C., Schoenung J.M. In situ oxide dispersion strengthened tungsten alloys with high compressive strength and high strain-to-failure. Acta Materialia, 2017, v. 122, pp. 19 – 31. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.09.034
4. Zhang Y., Huang Y., Liu W., Ma Y., Liu J., Liang C. Effect of tungsten tantalum pre-alloying on the sintering structure of 90(W-Ta)-Ni-Fe alloy. Journal of Alloys and Compounds, 2022, v. 891, art. 161881. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.161881
5. Chen C., Qian S., Liu R., Wang S., Liao B., Zhong Z., Cao L., Coenen J.W., Wu Y. The microstructure and tensile properties of W/Ti multilayer composites prepared by spark plasma sintering. Journal of Alloys and Compounds, 2019, v. 780, pp. 116 – 130. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.11.346
6. Philipps V. Tungsten as material for plasma-facing components in fusion devices. Journal of Nuclear Materials, 2011, v. 415, pp. S2 – S9. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2011.01.110
7. Zinkle S.J., Busby J.T. Structural materials for fission & fusion energy. Materials Today, 2009, v. 12, pp. 12 – 19. https://doi.org/10.1016/S1369-7021(09)70294-9
8. Yoshida N. Review of recent works in development and evaluation of high-Z plasma facing materials. Journal of Nuclear Materials, 1999, v. 266 – 269, pp. 197 – 206. https://doi.org/10.1016/S0022-3115(98)00817-4
9. Li C., German R.M. The properties of tungsten processed by chemically activated sintering. Metallurgical and Materials Transactions A, 1983, v. 14, pp. 2031 – 2041. https://doi.org/10.1007/BF02662370
10. Johnson J.L. Sintering of refractory metals. Sintering of Advanced Materials, 2010, pp. 356 – 388. https://doi.org/10.1533/9781845699949.3.356
11. German R.M. Sintered tungsten heavy alloys: Review of microstructure, strength, densification, and distortion. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2022, v. 108, art. 105940. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2022.105940
12. Kiran U.R., Babu U.C., Nandi H.K., Sarkar R., Nandy T.K. Microstructure and mechanical properties of matrix alloy (Ni-Fe-Co-W) derived from tungsten heavy alloys. Materials Today: Proceedings, 2021, v. 44, part 1, pp. 2403 – 2410. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.12.462
13. Kiran U.R., Panchal A., Sankaranarayana M., Nandy T.K. Tensile and impact behavior of swaged tungsten heavy alloys processed by liquid phase sintering. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2013, v. 37, pp. 1 – 11. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2012.10.002
14. Поварова К.Б., Алымов М.И., Гаврилин О.С., Дроздов А.А., Качнов А.И., Кореновский Н.Л., Банных И.О. Структура и свойства компактных образцов тяжелых сплавов W-Ni-Fe-Co, приготовленных из нанопорошков. Металлы, 2008, № 1, с. 65 – 69. https://doi.org/10.1134/S0036029508010102 / Povarova K.B., Alymov M.I., Drozdov A.A., Korenovskii N.L., Bannykh I.O., Gavrilin O.S., Kachnov A.I. Structure and properties of W-Ni-Fe-Co heavy alloys compacted from nanopowders. Russian Metallurgy (Metally), 2008, no. 1, pp. 52 – 55. https://doi.org/10.1134/S0036029508010102
15. Агте К., Вацек И. Вольфрам и молибден. М.: Энергия, 1964, 455 с. / Agte K., Vatsek I. Volfram i molibden [Tungsten and molybdenum]. Moscow, Energiya Publ., 1964, 455 p. (In Russ.).
16. Зеликман А.Н., Никитина Л.С. Вольфрам. M.: Металлургия, 1978, 272 с. / Zelikman A.N., Nikitina L.S., Volfram [Tungsten]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1978, 272 p. (In Russ.).
17. Савицкий Е.М. Поваров К.Б., Макаров П.В. Металловедение вольфрама. М.: Металлургия, 1978, 223 с. / Savitskiy E.M., Povarov K.B., Makarov P.V. Metallovedenie volframa [Metallography of tungsten]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1978, 223 p. (In Russ.).
18. Брагов А.М., Чувильдеев В.Н., Мелехин Н.В., Филиппов А.Р., Константинов А.Ю., Сахаров Н.В. Динамическая прочность тяжелого сплава ВНЖ-90, полученного методом электроимпульсного плазменного спекания. Физическая мезомеханика, 2018, № 21 (2), с. 96 – 102. https://doi.org/10.24411/1683-805X-2018-12010 / Bragov A.M., Chuvildeev V.N., Melekhin N.V., Filippov A.R., Konstantinov A.Yu., Sakharov N.V. Dynamic strength of heavy 90W-7Ni-3Fe alloy produced by spark plasma sintering. Physical Mesomechanics, 2018, v. 22, no. 4, pp. 307 – 312. https://doi.org/10.1134/S1029959919040064
19. Chuvil’deev V.N., Nokhrin A.V., Boldin M.S., Baranov G.V., Sakharov N.V., Belov V.Yu., Lantsev E.A., Popov A.A., Melekhin N.V., Lopatin Yu.G., Blagoveshchenskiy Yu.V., Isaeva N.V. Impact of mechanical activation on sintering kinetics and mechanical properties of ultrafine-grained 95W-Ni-Fe tungsten heavy alloys. Journal of Alloys and Compounds, 2019, v. 773, pp. 666 – 688. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.09.176
20. Tokita M. Progress of spark plasma sintering (SPS) method, systems, ceramics applications and industrialization. Ceramics, 2021, v. 4, no. 2, pp. 160 – 198. https://doi.org/10.3390/ceramics4020014
21. Ланцев Е.А., Малехонова Н.В., Нохрин А.В., Сметанина К.Е., Мурашов А.А., Щербак Г.В., Воронин А.В., Атопшев А.А. Электроимпульсное (“искровое”) плазменное спекание нанопорошков вольфрама и W+5%Ni, полученных методом вы­соко­энергетической механоактивации. Журнал технической физики, 2023, т. 93, вып. 11, с. 1550 – 1560. https://doi.org/10.61011/JTF.2023.11.56486.143-23 / Lantsev E.A., Malekhonova N.V., Nokhrin A.V. et al. Elektroimpul’snoe (“iskrovoe») plazmennoe spekanie nanoporoshkov vol’frama i W+5%Ni, poluchennyh metodom vysokoenergeticheskoj mekhanoaktivacii. [Spark plasma sintering of W and W+5%Ni nanopowders prepared by high-energy ball milling]. Zhurnal tekhnicheskoj fiziki [Technical Physics Journal], 2023, v. 93, no. 11, pp. 1550 – 1560. (in Russ.).
22. Ding L., Xiang D.P., Li Y.Y., Li C., Li J.B. Effects of sintering temperature on fine-grained tungsten heavy alloy produced by high-energy ball milling assisted spark plasma sintering. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2012, v. 33, pp. 65 – 69. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm. 2012.02.017
23. Dudina D.V., Bokhonov B.B., Ukhina A.V., Anisimov A.G., Mali V.I., Esikov M.A., Batraev I.S., Kuznechik O.O., Pilinevich L.P. Reactivity of materials towards carbon of graphite foil during spark plasma sintering: A case study using Ni–W powders. Materials Letters, 2016, v. 168, pp. 62 – 67. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2016.01.018.
24. Ланцев Е.А., Мадехонова Н.В., Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Цветков Ю.В., Благовещенский Ю.В., Болдин М.С., Андреев П.В., Сметанина К.Е., Исаева Н.В. Исследование особенностей высоко­ско­ростного спекания мелкозернистых сверх­низко­кобальтовых твердых сплавов на основе карбида вольфрама. Часть II. Твердые сплавы WC – (0,3 – 1) масс. % Co. Физика и химия обработки материалов, 2022, № 1, с. 27 – 44. https://doi.org/ 10.30791/0015-3214-2022-1-27-44 / Lantsev, E.A., Malekhonova, N.V., Chuvil’deev, V.N. et al. Study of high-speed sintering of fine-grained hard alloys based on tungsten carbide with ultralow cobalt content: II. Hard alloys WC–(0.3–1) wt % Co. Inorganic Materials: Applied Research, 2023, v. 14, no. 3, pp. 677 – 690. https://doi.org/10.1134/S2075113323030255
25. Golovkina L.S., Orlova A.I., Boldin M.S., Sakharov N.V., Chuvil’deev V.N., Nokhrin A.V., Konings R., Staicu D. Development of composite ceramic materials with improved thermal conductivity and plasticity based on garnet-type oxides. Journal of Nuclear Materials, 2017, v. 489, p. 158 – 163. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2017.03.031
26. Golovkina L.S., Orlova A.I., Nokhrin A.V., Boldin M.S., Lantsev Е.А., Chuvil’deev V.N., Sakharov N.V., Shotin S.V., Zelenov A.Yu. Spark plasma sintering of fine-grained ceramic-metal composites YAG:Nd-(W,Mo) based on garnet-type oxide Y2.5Nd0.5Al5O12 for inert matrix fuel. Journal of Nuclear Materials, 2018, v. 511, pp. 109 – 121. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2018.09.006
27. Сиротинкин В.П., Михайлова А.Б., Шамрай В.Ф., Самохин А.В., Синайский М.А., Тихомиров С.А., Тарасов О.Д. Анализ микроструктуры порошков вольфрама методом Вильямсона-Холла на дифрактометре с высокоскоростным детектором. Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2013, т. 79, № 6, с. 25 – 28. / Sirotinkin V.P., Mikhailova A.B., Shamrai V.F., Samokhin A.V., Sinaiskii M.A., Tikhomirov S.A., Tarasov O.D. Analiz mikrostruktury poroshkov vol’frama metodom Vil’yamsona-Holla na difraktometre s vysokoskorostnym detektorom [Analysis of the microstructure of tungsten nanopowders by Williamson-Hall method on a diffractometer with a high-speed detector]. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov [Industrial Laboratory. Diagnostics of Materials], 2013, v. 79, no. 6, pp. 25 – 28. (In Russ.).
28. Сиротинкин В.П., Михайлова А.Б., Шамрай В.Ф., Самохин А.В., Синайский М.А., Тихомиров С.А., Тарасов О.Д. Определение структурных характе­ристик нанопорошков вольфрама по профилю одного рентгеновского пика по программе WINIFT. Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2014, т. 80, № 4, с. 33 – 37. / Sirotinkin V.P., Mikhailova A.B., Shamrai V.F., Samokhin A.V., Sinaiskii M.A., Tikhomirov S.A., Tarasov O.D. Opredelenie strukturnyh harakteristik nanoporoshkov vol’frama po profilyu odnogo rentgenovskogo pika po programme WINIFT [Determination of the structural characteristics of tungsten nanopowders by the profile a single X-ray diffraction peak using WINIFT software]. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov [Industrial Laboratory. Diagnostics of Materials], 2014, v. 80, no. 4, pp. 33 – 37. (In Russ.).
29. Guillermet A.F., Östlund L. Experimental and theoretical study of the phase equilibria in the Fe-Ni-W system. Metallurgical and Materials Transactions A, 1986, v. 17, pp. 1809 – 1823. https://doi.org/10.1007/BF02817278
30. Salleh F., Tahari M.N.A., Samsuri A., Saharuddin T.S.T., Sulhadi S.S., Yarmo M.A. Physical and chemical behaviour of tungsten oxide in the presence of nickel additive under hydrogen and carbon monoxide atmospheres. International Journal of Hydrogen Energy, 2021, v. 46, no. 48, pp. 24814 – 24830. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.08.099.
31. Родионов Д.П., Гервасьева И.В., Хлебникова Ю.В., Сазонова B.А., Соколов Б.К. Влияние легирования и термической обработки на формирование кубической текстуры рекристаллизации в никелевых сплавах. Физика металлов и металловедение, 2005, т. 99, № 1, с. 88 – 98. / Rodionov D.P., Gervas’eva I.V., Khlebnikova Yu.V., Sazonova V.A., Sokolov B.K. Effect of alloying and heat treatment on the formation of recrystallization cube texture in nickel alloys. The Physics of Metals and Metallography, 2005, v. 99, no. 1, p. 80 – 89.
32. Smetanina K.E., Andreev P.V., Nokhrin A.V., Lantsev E.A., Chuvildeev V.N. Carbon contamination during spark plasma sintering of powder materials: A brief overview. Journal of Alloys and Compounds, 2024, v. 973, art. 172823. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.172823
33. Zhao J., Gao K., Liu D., Ma T., Sun D., Gao Y., Pan K., An L. Sintering process in hot oscillatory pressure of 90W–7Ni–3Fe refractory alloy at different time. Vacuum, 2022, v. 195, art. 110697. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2021.110697
34. Mondal A., Upadhyaya A., Agrawal D. Effect of heating mode and sintering temperature on the consolidation of 90W–7Ni–3Fe alloys. Journal of Alloys and Compounds, 2011, v. 509, no. 2, pp. 301 – 310. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.09.008
35. Gao K., Zhao J., Zhao W., Ren C., Kong Q., Duan Z., An L. Hot oscillatory pressure sintered W–Ni–Fe refractory alloy under different sintering pressures: Microstructures, densification behavior and properties. Vacuum, 2023, v. 214, art. 112183. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2023.112183
36. Gao K., Xu Y., Tang G., Fan L., Zhang R., An L. Oscillating pressure sintering of W–Ni–Fe refractory alloy. Journal of Alloys and Compounds, 2019, v. 805, pp. 789 – 793. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.07.141
37. Zhang W., Li C., Zhou Y., Yang X., Song J., Wang D., Zhang Y., Le G. Laser melting deposition of fine-grained 90W-7Ni-3Fe alloys using pre-sintered granulated powder. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2024, v. 119, art. 106507. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2023.106507
38. Wang Y.P., Ma S.Y., Yang X.S., Zhou Y.Z., Liu X., Li J.F., Zhang J.J., Li C., Wang X.Y., Le G.M., Zhang Y. Microstructure and strengthening mechanisms of 90W–7Ni–3Fe alloys prepared using laser melting deposition. Journal of Alloys and Compounds, 2020, v. 838, art. 155545. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.155545
39. Gong X., Fan J.L., Ding F., Song M., Huang B.Y. Effect of tungsten content on microstructure and quasi-static tensile fracture characteristics of rapidly hot-extruded W–Ni–Fe alloys. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2012, v. 30, no. 1, pp. 71 – 77. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2011.06.014
40. Durlu N., Çalişkan N.K., Bor Ş. Effect of swaging on microstructure and tensile properties of W–Ni–Fe alloys. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2014, v. 42, pp. 126 – 131. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2013.08.013
41. Xiang D.P., Ding L., Li Y.Y., Chen G.B., Zhao Y.W. Preparation of fine-grained tungsten heavy alloys by spark plasma sintered W–7Ni–3Fe composite powders with different ball milling time. Journal of Alloys and Compounds, 2013, v. 562, pp. 19 – 24. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.02.014
42. Xiang D.P., Ding L., Li Y.Y., Li J.B., Li X.Q., Li C. Microstructure and mechanical properties of fine-grained W–7Ni–3Fe heavy alloy by spark plasma sintering. Materials Science and Engineering: A, 2012, v. 551, pp. 95 – 99. https://doi.org/10.1016/j.msea.2012.04.099
43. Akhtar F. An investigation on the solid state sintering of mechanically alloyed nano-structured 90W–Ni–Fe tungsten heavy alloy. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2008, v. 26, no. 3, pp. 145 – 151. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2007. 05.011.
Made on
Tilda