Tilda Publishing
ЖУРНАЛ
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ISSN 1028-978X (print)
ISSN 3033-733X (online)
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Tilda Publishing
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2026, № 6, аннотации статей

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Влияние материала затвора МДП-структур на процессы сильнополевой зарядовой деградации подзатворного диэлектрика

Д. В. Андреев, С. А. Корнев, Г. Г. Бондаренко, В. В. Андреев

Выполнено сравнительное исследование процессов сильнополевой зарядовой деградации подзатворного диэлектрика структур металл-диэлектрик-полупроводник (МДП) с алюминиевым и поликремниевым затвором. Зарядовые явления в МДП-структурах изучали методом сильнополевой инжекции электронов в диэлектрик в режиме возрастания плотности стрессового инжекционного тока с кратковременными переключениями в измерительный режим при постоянной низкой плотности инжекционного тока. Использование данного метода позволило получить новые данные о процессах зарядовой деградации подзатворного диэлектрика МДП-структур с различным материалом затвора при сильнополевых инжекционных воздействиях. Установлено, что в МДП-структурах с поликремниевым затвором, легированным фосфором за счет образования тонкой пленки фосфорно-силикатного стекла существенно снижается скорость протекания процессов зарядовой деградации, а также более чем на порядок повышается средняя величина заряда, инжектированного в подзатворный диэлектрик до пробоя при сильнополевом стрессовом испытании.

Ключевые слова: МДП-структура, подзатворный диэлектрик, зарядовая деградация, сильнополевая инжекция электронов, материал затвора, заряд инжектированный до пробоя.

DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-5-11
Андреев Дмитрий Владимирович — Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5, с. 1), кандидат технических наук, доцент, специалист в области физики полупроводниковых и диэлектрических материалов. E-mail: dmitrii_andreev@bmstu.ru.
Корнев Сергей Александрович — Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5, с. 1), аспирант, специалист в области физики полупроводниковых и диэлектрических материалов. E-mail: kornevsa@student.bmstu.ru.
Бондаренко Геннадий Германович — Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики” (101000, Москва, ул. Мясницкая, 20), доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией, специалист в области радиационной физики твердого тела, физического материаловедения. Е-mail: gbondarenko@hse.ru.
Андреев Владимир Викторович — Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5, с. 1), доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой, специалист в области физики полупроводниковых и диэлектрических материалов. E-mail: vladimir_andreev@bmstu.ru.
Ссылка на статью:
Андреев Д.В., Корнев С.А., Бондаренко Г.Г., Андреев В.В. Влияние материала затвора МДП-структур на процессы сильнополевой зарядовой деградации подзатворного диэлектрика. Перспективные материалы, 2026, № 6, с. 5 – 11. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-5-11
Литература содержит 33 ссылки.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Андреев Д.В., Корнев С.А., Бондаренко Г.Г., Андреев В.В. Влияние материала затвора МДП-структур на процессы сильнополевой зарядовой деградации подзатворного диэлектрика. Перспективные материалы, 2026, № 6, с. 5 – 11. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-5-11
  1. Strong A.W., Wu E.Y., Vollertsen R., Suñé J., Rosa  G.L., Rauch S.E., Sullivan T.D. Reliability wearout mechanisms in advanced CMOS technologies. Wiley-IEEE Press, 2009, 624 p.
  2. Lombardo S., Stathis J.H., Linder P., Pey K.L., Palumbo F., Tung C.H. Dielectric breakdown mechanisms in gate oxides. Journal of Applied Physics, 2005, v. 98, art. 121301.
  3. Palumbo F., Wen C., Lombardo S., Pazos S., Aguirre F., Eizenberg M., Hui F., Lanza M. A Review on dielectric breakdown in thin dielectrics: Silicon dioxide, high-k, and layered dielectrics. Adv. Funct. Mater., 2019, v. 29, art. 1900657.
  4. Wu E.Y. Facts and myths of dielectric breakdown processes – Part I: Statistics, experimental, and physical acceleration models. IEEE Trans. Electron Devices, 2019, v. 66, pp. 4523 – 4534.
  5. Arnold D., Cartier E., DiMaria D.J. Theory of high-field electron transport and impact ionization in silicon dioxide. Phys. Rev. B., 1994, v. 49, pp. 10278 – 10297.
  6. El-Sayed A., Wimmer Y., Goes W., Grasser T., Afanas’ev V.V., Shluger A.L. Theoretical models of hydrogen-induced defects in amorphous silicon dioxide. Phys. Rev. B, 2015, v. 92, art. 014107.
  7. Samanta P., Chan M. Effects of gate material on fowler-nordheim stress induced thin silicon dioxide degradation under negative gate bias. J. Appl. Phys., 2004, v. 96, pp. 1547 – 1555.
  8. Chang-Liao K.-S., Chen L.-C. Physical and electrical properties in metal-oxide-Si capacitors with various gate electrodes and gate oxides. J. Vac. Sci. Technol. B., 1997, v. 15, pp. 942 – 947.
  9. Selvaraj S.L., Egawa T. Enhancement of drain current density by inserting 3 nm Al layer in the gate of AlGaN∕GaN high-electron-mobility transistors on 4in. silicon. Appl. Phys. Lett., 2006, v. 89, art. 193508.
  10. DiMaria, D., Cartier, E., Buchanan, D. Anode hole injection and trapping in silicon dioxide. Journal of Applied Physics, 1996, v. 80, pp. 304 – 317.
  11. Fleetwood D.M. Interface traps, correlated mobility fluctuations, and low-frequency noise in metal–oxide–semiconductor transistors. Appl. Phys. Lett., 2023, v. 122, art. 173504.
  12. Wenger Ch., Lukosius M., Costina I., Sorge R., Dabrowski J., Müssig H.-J., Pasko S., Lohe Ch. Investigation of atomic vapour deposited TiN/HfO2/SiO2 gate stacks for MOSFET devices. Microelectronic Engineering, 2008, v. 85, no. 8, pp. 1762 – 1765.
  13. Fleetwood D.M. Perspective on radiation effects in nanoscale metal–oxide–semiconductor devices. Appl. Phys. Lett., 2022, v. 121, art. 070503.
  14. Procedure for the wafer–level testing of thin dielectrics. JEDEC Standard, JESD35–A, 2001.
  15. Andreev D.V., Maslovsky V.M., Andreev V.V., Stolyarov A.A. Modified ramped current stress technique for monitoring thin dielectrics reliability and charge degradation. Phys. Status Solidi A, 2022, v. 219, no. 9, art. 2100400.
  16. Andreev D.V., Andreev V.V., Konuhova M., Popov  A.I. Technique of high-field electron injection for wafer-level testing of gate dielectrics of MIS devices. Technologies, 2024, v. 12, art. 102.
  17. Андреев Д.В., Корнев С.А., Бондаренко Г.Г., Андреев В.В. Использование инжекционно-терми­ческой обработки для уменьшения дефектности ди­электрических пленок МДП-структур. Перспективные материалы, 2025, № 5, c. 17 – 23. / Andreev D.V., Kornev S.A., Bondarenko G.G., Andreev V.V. Using injection-thermal treatment to reduce defectiveness of dielectric films of MIS structures. Inorganic Materials: Applied Research, 2025, v.16, pp. 1301 – 1305.
  18. Kuznetsov V.V, Andreev D.V., Andreev V.V., Piskunov S., Popov A.I. The compact model synthesis for the RADFET device. Technologies, 2025, v. 13, art. 492.
  19. Knoll M., Brauning D., Fahrner W.R. Comparative studies of tunnel injection and irradiation on metal oxide semiconductor structures. J. Appl. Phys., 1982, v. 53, pp. 6946 – 6952.
  20. Ristic G.S. Defect behaviors during high electric field stress of p-channel power MOSFETs. IEEE Transactions on Device and Materials Reliability, 2012, v. 12, pp. 94 – 100.
  21. Palumbo F., Faigon A.N., Campabadal F. Radiation and injection effects on metal-oxide-semiconductor devices using the gate-controlled-diode technique. J. Appl. Phys., 2004, v. 96, pp. 7591 – 7595.
  22. Wu E.Y., Abadeer W.W., Hueckel G.R. Challenges for accurate reliability projections in the ultrathin oxide regime. IEEE International Reliability Physics Symposium Proceedings, 1999, pp. 57 – 65.
  23. Mikhailovskii I.P., Potapov P.V., Epov A.E. Sign of the charge accumulated in thermal SiO2 films of silicon MIS structures under high electric field condition. Phys. Stat. Sol. (A), 1986, v. 94, pp. 679 – 685.
  24. Андреев Д.В., Бондаренко Г.Г., Андреев В.В., Столяров А.А. Повышение зарядовой стабильности пленок подзатворного диэлектрика МДП-структур методом их легирования фосфором. Перспективные материалы, 2020, № 7, c. 68 – 74. / Andreev D.V., Bondarenko G.G., Andreev V.V., Stolyarov A.A. Increasing the charge stability of gate dielectric films of MIS structures by doping them with phosphorus. Inorganic Materials: Applied Research, 2021, v. 12, no. 2, pp. 517 – 520.
  25. Александров О.В., Мокрушина С.А. Модель накопления зарядов в n- и p-МОП-транзисторах при туннельной инжекции электронов из затвора. Физика и техника полупроводников, 2018, вып. 6, c. 637 – 642. / Aleksandrov O.V., Mokrushina S.A. Model for Charge Accumulation in n- and p-MOS Transistors during Tunneling Electron Injection from a Gate. Semiconductors, 2018, v. 52, pp. 783 – 788.
  26. Martin A., Vollertsen R., Mitchell A., Traving M., Beckmeier D., Nielen H. Fast wafer level reliability monitoring as a tool to achieve automotive quality for a wafer process. Microelectronics Reliability, 2016, v. 64, pp. 2 – 12.
  27. Avni E., Sonnenblick Y., Nissan-Cohen Y. The effect of gate material on oxide degradation due to charge-injection in metal-oxide-semiconductor capacitors. Solid-State Electronics, 1988, v. 31, pp. 245 – 250.
  28. Chen C.F., Wu C.Y. A characterization model for constant current stressed voltage time characteristics of thin thermal oxides grown on silicon substrates. J. Appl. Phys., 1986, v. 60, pp. 3926 – 3944.
  29. Costa U.M.S., Freire V.N., Malacarne L.C., Mendes  R.S., Picoli Jr. S., Vasconcelos E.A., da Silva Jr. E.F. An improved description of the dielectric breakdown in oxides based on a generalized weibull distribution. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 2006, v. 361, pp. 209 – 215.
  30. Fischetti M.V. Generation of positive charge in silicon dioxide during avalanch and tunnel electron injection. J. Appl. Phys., 1985, v. 57, pp. 2860 – 2879.
  31. McPherson J.W. Time dependent dielectric breakdown physics – Models revisited. Microelectronics Reliability, 2012. v. 52, pp. 1753 – 1760.
  32. Pazos S.M., Baldomá S.B., Aguirre F.L., Krylov I., Eizenberg M., Palumbo F. Impact of bilayered oxide stacks on the breakdown transients of metal–oxide–semiconductor devices: An experimental study. J. Appl. Phys., 2020, v. 127, art. 174101.
  33. Andreev D.V., Maslovsky V.M., Andreev V.V. Technique of time depend dielectric breakdown for the wafer-level testing of thin dielectrics of MIS devices. Russian Microelectronics, 2023, v. 52 (Suppl 1), pp. S279 – S284.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Исследование влияния фосфатов кальция на структуру и свойства
поли(-3-гидроксибутирата-4-гидроксибутирата)

А. Ю. Федотов, П. М. Тюбаева, О. В. Баранов, П. В. Лобжанидзе,
И. А. Михайлов, И. А. Варьян, В. А. Мерзликин, Р. Р. Романов,
С. Г. Карпова, А. А. Егоров, Е. М. Генералов, В. С. Комлев

Изготовлены пленочные образцы на основе полиэфира природного происхождения
поли(-3-гидроксибутирата-4-гидроксибутирата) (П3ГБ4ГБ), наполненные двумя видами фосфатов кальция (ФК): октакальциевый фосфат (ОКФ) и трикальцийфосфат (ТКФ). Изучено влияние фосфатов кальция на микроструктуру, организацию надмолекулярной структуры полимера и механические характеристики пленочных материалов на основе П3ГБ4Г. Установлено, что ФК в матрице полимера влияют на соотношение кристаллическая/аморфная фаза полимера предположительно за счет взаимодействия гидроксильных и фосфатных групп ФК с карбоксильными и гидроксильными группами П3ГБ4ГБ. Композиты с содержанием 1 масс. % ОКФ и 5 масс. % ТКФ могут демонстрировать формирование более совершенных кристаллических структур, так как фосфаты кальция играют роль нуклеирующих частиц в процессе кристаллизации полимера. С увеличением концентрации фосфатов кальция прочностные характеристики композитов существенно снижаются, хотя уменьшается плотность упаковки аморфной фазы за счет введения ФК.

Ключевые слова: фосфаты кальция, полигидроксиалканоаты, трикальцийфосфат, октакальциевый фосфат, поли(-3-гидроксибутират-4-гидроксибутират).

DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-15-25
Федотов Александр Юрьевич — 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 создания керамических и композиционных костных матриксов на основе фосфатов кальция. E-mail: antishurik@mail.ru.
Тюбаева Полина Михайловна — Институт биохимической физики им. Н.М. Эммануэля Российской академии наук (119334, Москва, ул. Косыгина, 4), кандидат химических наук, младший научный сотрудник; Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова (117997, Москва, Стремянный пер., 36), ведущий научный сотрудник, специалист в области создания нетканых материалов методом электроформования на основе биополимеров природного происхождения с антисептическими свойствами; работа с методами электроформования, микроскопии, ЭПР, ДСК и др. E-mail: polina-tyubaeva@yandex.ru.
Баранов Олег Витальевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, г. Москва, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области создания керамических и композиционных материалов на основе фосфатов кальция, изучении состава и структуры материалов. E-mail: einlied.1@gmail.com.
Лобжанидзе Павел Владимирович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области разработки и оптимизации аддитивной технологии под печать композиционными материалами на основе фосфатов кальция и природных полимеров, изучения состава и структуры материалов. E-mail: paulik_1496@mail.ru.
Михайлов Игорь Анатольевич — Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова (117997, Москва, Стремянный пер., 36), кандидат химических наук, директор центра коллективного пользования, специалист в области химической технологии и биотехнологии, полимерного материаловедения, технологии производства многокомпонентных композиционных материалов с заданными свойствами, химии, физики и технологии эластомерных материалов. E-mail: igmi85@mail.ru.
Варьян Иветта Арамовна — Институт биохимической физики им. Н.М. Эммануэля Российской академии наук (119334, Москва, ул. Косыгина 4), младший научный сотрудник; Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова (117997, Москва, Стремянный пер., 36), инженер, специалист в области полимерного материаловедения, биодеградируемых полимерных материалов и методов оценки скорости деградации. E-mail: ivetta.varyan@yandex.ru.
Мерзликин Василий Андреевич — Институт биохимической физики им. Н.М. Эммануэля Российской академии наук (119334, Москва, ул. Косыгина, 4), аспирант, специалист в области полимерного материаловедения, биохимии и химической технологии. E-mail: vasiliy.merzl@bk.ru
Романов Роман Равилевич — Российский экономический университет
им. Г.В. Плеханова (117997, Москва, Стремянный пер., 36), аспирант, специалист в области полимерного материаловедения, биомедицины и фотодинамической терапии. E-mail: otmetkin@mail.ru
Карпова Светлана Геннадьевна — Институт биохимической физики им. Н.М. Эммануэля Российской академии наук (119334, Москва, ул. Косыгина, 4), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области полимерного материаловедения и электронного парамагнитного резонанса. E-mail: karpova@sky.chph.ras.ru
Егоров Алексей Александрович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области синтеза материалов на основе фосфатов кальция, механических испытаний материалов. E-mail: alex1814@yandex.ru.
Генералов Егор Максимович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), инженер-исследователь, специалист в области аддитивных технологии. E-mail: gener177199@inbox.ru.
Комлев Владимир Сергеевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), доктор технических наук, член-корреспондент РАН, директор ИМЕТ РАН, главный научный сотрудник, специалист в области керамических и композиционных материалов на основе фосфатов кальция.
Ссылка на статью:
Федотов А.Ю., Тюбаева П.М., Баранов О.В., Лобжанидзе П.В., Михайлов И.А., Варьян И.А., Мерзликин В.А., Романов Р.Р., Карпова С.Г., Егоров А.А., Генералов Е.М., Комлев В.С. Исследование влияния фосфатов кальция на структуру и свойства поли(-3-гидроксибутирата-4-гидроксибутирата). Перспективные материалы, 2026, № 6, с.12 – 25. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-15-25
Литература содержит 23 ссылки.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Федотов А.Ю., Тюбаева П.М., Баранов О.В., Лобжанидзе П.В., Михайлов И.А., Варьян И.А., Мерзликин В.А., Романов Р.Р., Карпова С.Г., Егоров А.А., Генералов Е.М., Комлев В.С. Исследование влияния фосфатов кальция на структуру и свойства поли(-3-гидроксибутирата-4-гидроксибутирата). Перспективные материалы, 2026, № 6, с.12 – 25. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-15-25
  1. Nicolae C.-L., Pîrvulescu D.-C., Niculescu A.-G., Epistatu D., Mihaiescu D.E., Antohi A.M., Grumezescu A.M., Croitoru G.-A. An uptodate review of materials science advances in bone grafting for oral and maxillofacial pathology. Materials, 2024, v. 17, no. 19, art. 4782. https://doi.org/10.3390/ma17194782.
  2. Shah S.A., Sohail M., Nakielski P., Rinoldi C., Zargarian S.S., KosikKozioł A., Ziai Y., Haghighat Bayan M. A., Zakrzewska A., Rybak D., Bartolewska M., Pierini F. Integrating micro and nanostructured platforms and biological drugs to enhance biomaterialbased bone regeneration strategies. Biomacromolecules, 2024, v. 26, no. 1, pp. 140 – 162. https://doi.org/10.1021/acs.biomac.4c01133.
  3. Mai J., Kockler K., Parisi E., et al. Synthesis and physical properties of polyhydroxyalkanoate (PHA)-based block copolymers: A review. International Journal of Biological Macromolecules, 2024, v.  263, part 1, art. 130204. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130204.
  4. Cong C., Zhang S., Xu R., Lu W., Yu D. The influence of 4HB content on the properties of poly(3-hydroxylbutyrate-co-4-hydroxylbutyrate) based on melt molded sheets. J. Appl. Polym. Sci., 2008, v. 109, pp. 1962 – 1967. https://doi.org/10.1002/app.27873.
  5. Fu S-Y., Feng X-Q., Lauke B., Mai Y-W. Effects of particle size, particle/matrix interface adhesion and particle loading on mechanical properties of particulate–polymer composites. Composites Part B: Engineering, 2008, v. 39, no. 6, pp. 933 – 961. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2008.01.002.
  6. Li J., Baker B., Mou X., Ren N., Qiu J., Boughton R., Liu H. Biopolymer/Calcium phosphate scaffolds for bone tissue engineering. Adv. Healthc. Mater., 2014, v. 3, no. 4, pp. 469 – 484. https://doi.org/10.1002/adhm.201300562.
  7. Trinca R.B., Oliveira B.A., Vilela H.S., Braga R.R. Effect of calcium orthophosphate particle size and CaP: glass ratio on optical, mechanical and physicochemical characteristics of experimental composites. Dent. Mater., 2023, v. 39, no. 9, pp. 770 – 778. https://doi.org/10.1016/j.dental.2023.06.012.
  8. Jiang X., Chen J., Wei M., Li F., Ban B., Li J. Effect of impurity content difference between quartz particles on flotation behavior and its mechanism. Powder Technology, 2020, v. 375, pp. 504 – 512. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2020.07.107.
  9. Liang K., Gao Y., Xiao S., Tay F.R., Weir M.D., Zhou  X., Oates T.W., Zhou C., Li J., Xu H.H.K. Poly(amido amine) and rechargeable adhesive containing calcium phosphate nanoparticles for long-term dentin remineralization. J. Dent., 2019, v. 85, pp. 47 – 56. https://doi.org/10.1016/j.jdent.2019.04.011.
  10. Lin W., Bian M., Yang G., Chen Q. Strain-induced crystallization of natural rubber as studied by high-resolution solid-state 13C NMR spectroscopy. Polymer, 2004, v. 45, pp. 6495 – 6505. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2004.02.064.
  11. Chen J., Xian G., Xiao Z., et al. Biomineralization-inspired scaffolds using citrate-based polymers to stabilize amorphous calcium phosphate promote osteogenesis and angiogenesis for bone defect repair.// Bioactive Materials, 2026, v. 56, pp. 260 – 276. https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2025.10.016.
  12. Zare Y. Study of nanoparticles aggregation/agglo­meration in polymer particulate nanocomposites by mechanical properties. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2016, v. 84, pp. 158 – 164. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2016.01.020.
  13. Furko M., Balázsi K., Balázsi C. Calcium phosphate loaded biopolymer composites — A comprehensive review on the most recent progress and promising trends. Coatings, 2023, v. 13, no. 2, art. 360. https://doi.org/10.3390/coatings13020360.
  14. Budil D., Lee S., Saxena S., Freed J. Nonlinear-least-squares analysis of slow-motion EPR spectra in one and two dimensions using a modified Levenberg–Marquardt algorithm. Journal of Magnetic Resonance Series A, 1996, v. 120, no. 2, pp. 155 – 189. https://doi.org/10.1006/jmra.1996.0113.
  15. Карпова С.Г., Иорданский А.Л., Ольхов А.А., Попов А.А., Ломакин С.М. и др. Влияние прокатки на структуру волокнистых материалов на основе поли(3-гидроксибутирата) с хитозаном, полученных электроформованием. Вестник технологического университета, 2015, т. 18, № 6, с. 109 – 115. / Karpova  S.G., Iordanskij A.L., Ol’hov A.A., Popov A.A., Lomakin S.M. at el. Vliyanie prokatki na strukturu voloknistyh materialov na osnove poli(3-gidroksibutirata) s hitozanom, poluchennyh ehlektroformovaniem [The effect of rolling on the structure of fibrous materials based on poly(3-hydroxybutyrate) with chitosan obtained by electroforming]. Vestnik tehnologicheskogo universiteta [Bulletin of the Technological University], 2015, v. 18, no. 6, pp. 109 – 115. (In Russ.).
  16. Zhao M., Jiang Q. Melting and surface melting of low-dimensional in crystals. Solid State Communications, 2004, v. 130, no. 1–2, pp. 37 – 39. https://doi.org/10.1016/j.ssc.2004.01.016.
  17. Keohavong B., Xiang L., Liu J., et al. Comparative study on crystallization behaviour of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) nucleated with different nucleating agents — Crystallization, thermal, and mechanical properties. Polymer, 2025, v. 326, art. 128319. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2025.128319.
  18. Wen X., Lu X., Peng Q., Zhu F., Zheng N. Crystallization behaviors and morphology of biodegradable poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate). Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2012, v. 109, pp. 959 – 966. https://doi.org/10.1007/s10973-011-1768-2.
  19. Coppola A.M., Griffin A., Sottos N, White S. Retention of mechanical performance of polymer matrix composites above the glass transition temperature by vascular cooling. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2015, v. 78, pp. 412 – 423. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2015.07.012.
  20. Бурдюгов С.И., Батракова Г.М., Вайсман Я.И., Карманов В.В. Исследование эффектов терми­ческого разложения композиционных материалов конструкционного назначения. Химическая физика и мезоскопия, 2011, т. 13, № 3, с. 319 – 325. / Burdyugov S.I., Batrakova G.M., Vajsman Ya.I., Karmanov V.V. Issledovanie effektov termicheskogo razlozheniya kompozicionnyh materialov konstruk­cionnogo naznacheniya [Investigation of the effects of thermal decomposition of composite materials for structural purposes]. Himicheskaya fizika i mezoskopiya [Chemical physics and mesoscopy], 2011, v. 13, no. 3, pp. 319 – 325. (In Russ.).
  21. Ольхов А.А., Карпова С.Г., Тюбаева П.М., Жулькина А.Л., Зернова Ю.Н., Иорданский А.Л. Влияние озона и ультрафиолетового излучения на структуру волокнистых материалов на основе поли(3-гидроксибутирата) и полилактида. Перспективные материалы, 2020, № 3, с. 28 – 37. https://doi.org/10.30791/1028-978X-2020-3-28-37. / Olkhov A.A., Karpova S.G., Tyubaeva P.M., Zhulkina  A.L., Zernova Yu.N., Iordanskii A.L. Effect of ozone and ultraviolet radiation on structure of fibrous materials based on poly(3-hydroxybutyrate) and polylactide. Inorganic Materials: Applied Research, 2020, v. 11, pp. 1130 – 1136. https://doi.org/10.1134/S2075113320050251.
  22. Ошмян В.Г., Тиман С.А., Шамаев М.Ю. Моде­ли­рование влияния структуры аморфно-кристалли­ческого полимера на деформационные свойства. Высокомолекулярные соединения. Серия А, 2003, т.  45, № 10, с. 1699 – 1706. / Oshmyan V.G., Timman  S.A., Shamaev M.Yu. Modeling the effect of the structure of a semicrystalline polymer on its deformation properties. Polymer Science, Series A, 2003, v. 45, no. 10, pp. 1019 – 1024.
  23. Morokov E.S., Demina V.A., Sedush N.G., et al. Structural and mechanical properties of PLA-hydroxyapatite composites studied by the scanning impulse acoustic microscopy. AIP Conference Proceedings, 2018, v. 1981, art. 20138. https://doi.org/10.1063/1.5046000
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Особенности термического поведения нанокристаллического СeO2 в присутствии бескислородного графена

И. В. Пономарев, Е. А. Трусова, А. С. Лысенков, Б. А. Румянцев

Проведено сравнительное исследование морфологии, фазового состава и термического поведения нанокристаллического порошка оксида церия и графенсодержащих композитов на его основе, которые были синтезированы с использованием двух подходов, сочетающих в себе золь-гель и сонохимическую техники. В одном случае кристаллизация оксида церия происходила на листах бескислородного графена в результате взаимодействия Се-содержащего золя и суспензии малослойного графена в эмульсии N,N-диметилоктиламин-вода. В другом — листы графена наносили на нанокристаллы оксида церия, соединяя суспензии оксида церия и графена в смеси изопропанол-вода. Установлено, что введение менее 1 масс. % графена приводит к понижению температуры начала спекания нанокристаллического оксида церия на 175 °С, если композит был получен из Се-содержащего золя, и на 212 °С, если для этого использовали нанокристаллический оксид церия. Формы кривых усадки и скорости усадки композитов также различаются между собой, и в обоих случаях наблюдаются существенные отличия от данных для чистого нанокристаллического оксида церия, полученного в тех же условиях.

Ключевые слова: нано-СеО2, наноструктурированные композиты графен-СеО2, бескислородный графен, дилатометрия.

DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-26-38
Пономарев Иван Васильевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), аспирант, стажер-исследователь, специалист в области синтеза наноструктур. E-mail: IvanGforce@mail.ru.
Трусова Елена Алексеевна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат химических наук, старший научный сотрудник, специалист в области синтеза наноструктур. E-mail: trusova03@gmail.com.
Лысенков Антон Сергеевич — 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 получения керамических и композиционных материалов. E-mail: toxa55@bk.ru.
Румянцев Борис Алексеевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области газового анализа. E-mail: brumyancev@imet.ac.ru.
Ссылка на статью:
Пономарев И.В., Трусова Е.А., Лысенков А.С., Румянцев Б.А. Особенности термического поведения нанокристаллического СeO2 в присутствии бескислородного графена. Перспективные материалы, 2026, № 6, с. 26 – 38. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-26-38
Литература содержит 30 ссылок.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Пономарев И.В., Трусова Е.А., Лысенков А.С., Румянцев Б.А. Особенности термического поведения нанокристаллического СeO2 в присутствии бескислородного графена. Перспективные материалы, 2026, № 6, с. 26 – 38. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-26-38
  1. Ramirez C., Belmonte M., Miranzo P., Osendi M.I. Applications of ceramic/graphene composites and hybrids. Materials, 2021, v.14, no. 8, art. 2071. https://doi.org/10.3390/ma14082071.
  2. Sharma P., Sharma G., Punia R. Graphene: A prime choice for ceramic composites. In book: Advanced Ceramics for Versatile Interdisciplinary Applications, Elsevier, 2022, pp. 417 − 435. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-89952-9.00009-9.
  3. Madhankumar A., Anthony Xavior M. Graphene reinforced ceramic matrix composite (GRCMC) – state of the art. Eng. Res. Express, 2024, v. 6, no. 2, art. 022503. https://doi.org/10.1088/2631-8695/ad476a.
  4. Geim A.K., Novoselov K.S. The rise of graphene. Nat. mater., 2007, v. 6, pp. 183 − 191. https://doi.org/10.1038/nmat1849.
  5. Gao W. Graphene oxide. Springer: Cham, Switzerland, 2015, 147 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-15500-5.
  6. Tarcan R., Todor-Boer O., Petrovai I. et al. Reduced graphene oxide today. J. Mater. Chem. C, 2020, v. 8, pp. 1198 − 1224. https://doi.org/10.1039/C9TC04916A.
  7. Liu X., Jie H., Liu R. et al. Research on the preparation and anticorrosion properties of EP/CeO2-GO nanocomposite coating. Polymers, 2021, v. 13, no. 2, art. 183. https://doi.org/10.3390/polym13020183.
  8. Nayak P., Santhosh P.N., Ramaprabhu S. Cerium oxide nanoparticles decorated graphene nanosheets for selective detection of dopamine. J. Nanosci. Nanotechnol., 2015, v. 15, no. 7, pp. 4855 − 4862. https://doi.org/10.1166/jnn.2015.9812.
  9. Palai P.K., Mondal A., Chakraborti C.K. et al. Doxorubicin loaded green synthesized nanoceria decorated functionalized graphene nanocomposite for cancer-specific drug release. J. Clust. Sci., 2019, v. 30, pp. 1565 − 1582. https://doi.org/10.1007/s10876-019-01599-4.
  10. Naganaboina V.R., Singh S.G. Graphene-CeO2 based flexible gas sensor: Monitoring of low ppm CO gas with high selectivity at room temperature. Appl. Surf. Sci., 2021, v. 563, art. 150272. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.150272.
  11. Fu Z., Wang S., Yu H. et al. CeO2 supported on reduced graphene oxide as Li-O2 battery cathode. Chem. Res. Chin. Univ., 2023, v. 39, pp. 636 − 641. https://doi.org/10.1007/s40242-023-3107-0.
  12. Khan M.A.M., Rani S., Ansari A.A. et al. Anchoring ceria nanoparticles on reduced graphene oxide and their enhanced photocatalytic and electrochemical activity for environmental remediation. J. Electron. Mater., 2024, v. 53, pp. 930 − 944. https://doi.org/10.1007/s11664-023-10837-5.
  13. Hummers W.S., Offman R.E. Preparation of graphitic oxide. J. Am. Chem. Soc., 1958, v. 80, no. 6, pp. 1339 − 1339. https://doi.org/10.1021/ja01539a017.
  14. Pei S., Cheng H.M. The reduction of graphene oxide. Carbon, 2012, v. 50, no. 9, pp. 3210 − 3228. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2011.11.010.
  15. Chakrabarty N., Dey A., Krishnamurthy S., Chakraborty A.K. CeO2/Ce2O3 quantum dot decorated reduced graphene oxide nanohybrid as electrode for supercapacitor. Appl. Surf. Sci., 2021, v. 536, art. 147960. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.147960.
  16. Anantha M.S., Dinesh A., Kundu M. et al. Single step assemble of cerium oxide embellished on layered graphene oxide: An efficacious electrode for supercapacitors and hydrogen evolution reaction. Mater. Sci. Eng. B, 2022, v. 284, art. 115924. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2022.115924.
  17. Salarizadeh P., Askari M.B., Beydaghi H. et al. Hybrid of cerium dioxide nanoparticles/reduced graphene oxide as an electrode material for supercapacitor applications. J. Phys. Chem. Solids, 2021, v. 159, art. 110284. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2021.110284.
  18. Zhou Y.C., Rahaman M.N. Hydrothermal synthesis and sintering of ultrafine CeO2 powders. J. Mater. Res., 1993, v. 8, no. 7, pp. 1680 − 1686. https://doi.org/10.1557/jmr.1993.1680.
  19. Kinemuchi Y., Watari K. Dilatometer analysis of sintering behavior of nano-CeO2 particles. J. Eur. Ceram. Soc., 2008, v. 28, no. 10, pp. 2019 − 2024. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2008.02.003.
  20. Kleinlogel C., Gauckler L.J. Sintering of nano­crystalline CeO2 ceramics. Adv. Mater., 2001, v. 13, no. 14, pp. 1081 − 1085. https://doi.org/10.1002/1521-4095(200107)13:14<1081::AID-ADMA1081>3.0.CO;2-D.
  21. Kabir A., Colding-Jørgensen S., Molin S., Esposito  V. Electrical conductivity of nanostructured acceptor-doped ceria fabricated by Spark Plasma Sintering (SPS). Mater. Lett., 2020, art. 128513. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2020.128513.
  22. Liu F., Wang M., Chen Y., Gao J. Thermal stability of graphene in inert atmosphere at high temperature. J. Solid State Chem., 2019, v. 276, pp. 100 − 103. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2019.04.008.
  23. Chen F., Yan K., Sun J. et al. From the research state of the thermal properties of graphene reinforced ceramics to the future of computer simulation. Ceram. Int., 2020, v. 46, pp. 18428 − 18445. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.04.265.
  24. Kausar A., Ahmad I., Zhao T. et al. Graphene nanocomposites as innovative materials for energy storage and conversion-design and headways. Int. J. Mol. Sci., 2023, v. 24, no. 14, art. 11593. https://doi.org/10.3390/ijms241411593.
  25. Wang X., Zhao J., Cui E. et al. Effects of sintering parameters on microstructure, graphene structure stability and mechanical properties of graphene reinforced Al2O3-based composite ceramic tool material. Ceram. Int., 2019, v. 45, pp. 23384 − 23392. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.08.040.
  26. Trusova E.A., Titov D.D., Kirichenko A.N., Zorin M.Y. Effect of the graphene sheets incorporation on physicochemical properties of nano-alumina. New J. Chem., 2020, v. 44, pp. 9046 − 9052. https://doi.org/10.1039/c9nj06317j.
  27. Trusova E., Titov D., Afzal A., Abramchuk S. Influence of graphene sheets on compaction and sintering properties of nano-zirconia ceramics. Materials, 2022, v. 15, no. 20, art. 7342. https://doi.org/10.3390/ma15207342.
  28. Trusova E.A., Ponomarev I.V., Shelekhov E.V. Effect of graphene sheets on the physicochemical properties of nanocrystallite ceria. R. Soc. Open Sci., 2025, v. 12, no. 3, art. 241771. https://doi.org/10.1098/rsos.241771.
  29. Trusova E.A., Kotsareva K.V., Kirichenko A.N. et al. Sonochemical preparation and subsequent fixation of oxygen-free graphene sheets at N,N-Dimethyloctylamine-Aqua boundary. Adv. Mater. Sci. Eng., 2018, v. 2018, pp. 1 − 11. https://doi.org/10.1155/2018/6026437.
  30. Trusova E.A., Afzal A.M., Titov D.D., Rumyantsev B.A. Crystallization of nano-zirconia on graphene sheets in an isopropanol-aqua medium. Ceram. Int., 2025, v.  51, no. 2, pp. 2577 − 2588. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.11.241.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Исследование процесса структурирования бутадиен-стирольного каучука с участием этилфенилсилилкарбамида и 2-амино-4,6-бис(трихлорметил)силил триазина

А. Ф. Мамедова, Б. А. Мамедов, О. В. Аскеров,
С. С. Машаева, Ш. М. Мамедов, Д. Ш. Мамедов

Изучена роль нового класса активных низкомолекулярных соединений этил­фенилсилилкарбамид и 2-амино-4,5-бис-трихлор метилсилил триазина как ускорителя вулканизации бутадиен-стирольного каучука. В системах бутадиен-стирольный каучук-30+этилфенилсилилкарбамид+ZnО, бутадиен-стирольный каучук-30+2-амино-4,5-бис-трихлор метилсилил триазин+ZnО, выявлено, что введение этилфенилсилилкарбамид значительно улучшает реологические и структурные параметры этих систем. В первую очередь синтезирован этилфенилсилилкарбамид. Выход конечного продукта составил 86 %. Процесс сшивания бутадиен-стирольного каучука осуществляли в присутствии этилфенилсилилкарбамида. Для предохранения смесей от окисления и деструкции полимерных цепей в процессе механической пластификации использовали антиоксидант 2-амино-4.6-бис(трихлорметил)-симмтриазин, а для ускорения процесса сшивания бутадиен-стирольного каучука — ZnО. В качестве пластификатора применяли полимерный пластификатор (смесь поливинилхлорида и нефтяного масла). С помощью физико-химического и спектрального методов определены изменения молекулярной структуры и пространственные сетки бутадиен-стирольного каучука в присутствии этилфенилсилилкарбамида, 2-амино-4,5-бис-трихлор метилсилил триазина и оксида цинка. Обнаружено, что выход сшивки и возникновение числа активных сетевых цепей в эластомере зависят от времени вулканизации для каждой исследуемой системы в зависимости от времени сшивания. Методами ИК- и ЭПР-спектроскопии определены превращения бутадиен-стирольного каучука, подтвержден радикальный механизм реакции сшивания. Показано, что введение низкомолекулярных добавок, таких как полимерные пластификаторы и техническей углерод обеспечивает улучшение физико-механических свойств, а также эффективную защиту эластомерных материалов от температурного старения. Установлено, что пластификация эластомера повышается с увеличением количества полярных групп (N, NH, Cl, Si) в его составе.

Ключевые слова: каучук, золь-гель, сшивание, вулканизация, старение вязкость, реология, вискозиметр, Муни, растворитель, экстракция.

DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-39-48
Мамедова Айнура Фахраддин гызы — Институт полимерных материалов Министерства науки и образования (Az5004, Азербайджан, Сумгаит, ул. С.Вургуна, 124), кандидат химических наук, доцент, руководитель лаборатории, специалист в области химии макромономеров и высокомолекулярных соединений. E-mail: aynura.quliyeva79@mail.ru, ipoma@science.az.
Мамедов Бахтияр Аждар оглы — Институт полимерных материалов Министерства науки и образования (Az5004, Азербайджан, Сумгаит, ул. С.Вургуна, 124), доктор химических наук, профессор, член-корр. НАН Азербайджана, генеральный директор, руководитель лаборатории, специалист в области высокомолекулярных соединений. E-mail: ipoma@science.az, bazisaley@mail.ru.
Аскеров Огтай Валех оглы — Институт полимерных материалов Министерства науки и образования (Az5004, Азербайджан, Сумгаит, ул. С.Вургуна, 124), кандидат химических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, специалист в области органической химии E-mail: ipoma@science.az.
Машаева Севиль Салех гызы — Институт Полимерных Материалов Министерства Науки и Образования (Az5004, Азербайджан, Сумгаит, ул. С.Вургуна, 124), кандидат химических наук, доцент, руководитель лаборатории, специалист в области высокомолекулярных соединений. E-mail: sevil.mashayeva@gmail.com, ipoma@science.az.
Мамедов Шираз Меджнун оглы — Институт радиационных проблем (Az1143, Азербайджан, Баку, ул. Бахтияра Вахабзаде, 9), доктор химических наук, профессор, специалист в области высокомолекулярных соединений, E-mail: shiraz.mamedov@gmail.com.
Мамедов Джовдат Шираз оглы — Институт радиационных проблем (Az1143, Азербайджан, Баку, ул. Бахтияра Вахабзаде, 9), младший научный сотрудник, специалист в области высокомолекулярных соединений. E-mail: shiraz.mamedov@gmail.com.
Ссылка на статью:
Мамедова А.Ф., Мамедов Б.А., Аскеров О.В., Машаева С.С., Мамедов Ш.М., Мамедов Д.Ш. Исследование процесса структурирования бутадиен-стирольного каучука с участием этилфенилсилилкарбамида и 2-амино-4,6-бис(трихлорметил)силил триазина. Перспективные материалы, 2026, № 6, с. 39 – 48. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-39-48
Литература содержит 18 ссылок.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Мамедова А.Ф., Мамедов Б.А., Аскеров О.В., Машаева С.С., Мамедов Ш.М., Мамедов Д.Ш. Исследование процесса структурирования бутадиен-стирольного каучука с участием этилфенилсилилкарбамида и 2-амино-4,6-бис(трихлорметил)силил триазина. Перспективные материалы, 2026, № 6, с. 39 – 48. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-39-48
  1. Mamedov Sh. Basics of technology for synthesis, processing and of BSR. Lap Lamber, Academic Publishing, 2015, 357 р.
  2. Каблов В.Ф., Аксёнов В.И. Современные тенден­ции применения каучуков и наполнителей в рецептуре резин. Промышленное производство и использование эластомеров, 2018, № 3, c. 24 – 34. / Kablov V.F., Aksenov V.I. Sovremennye tendencii primeneniya kauchukov i napolniteley v recepture rezin [Current tendencies of the use of rubbers and fillers in the formulation of rubbers]. Promyshlennoe proizvodstvo i ispolzovanie elastomerov [Industrial production and use of elastomers], 2018, no. 3, pp. 24 – 34. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/2071-8268-2018-10305
  3. Rahimova S.A., Amirov F.A., Movlayev I.H., Mammadov Sh.M., Mammadova G.A., Ismayilova P.I., Khankishiyeva R.F. Modification of isoprene rubber with high molecular weight compounds in mixtures. Functional Materials, 2022, v. 29, no. 3, pp. 371 – 376. https://doi.org/10.15407/fm29.03
  4. Шашок Ж.С., Вишневский К.В. Технология эласто­мерных композиций. Учебно-методическое пособие. БГТУ, Минск 2014, 101 с. / Shashok  J.S., Vishnevskiy  K.V. Tekhnologiya elastomernix kompozichiy [Technology of elastomer compositions]. Study guide, BSTU Publ., Minsk, 2014, 101 p. (In Russ.).
  5. Choi W. Mechanism of accelerated sulfur vulcanization. Nippon Gomu KyoKaishi, 2006, v. 79, no. 10, pp. 480 – 486. https://doi.org/10.2324/gomu.79.480.
  6. Basic elastomer technology. Ed. by Krishna C. Baranwal and Howard L. Stephens. The Rubber Division American Chemical Society, 2001, 592 p.
  7. Pastor-Blas M.M., Martín-Martínez J.M., Boerio F.J. Mechanisms of adhesion in surface chlorinated thermo­plastic rubber/thermoplastic polyurethane adhesive joints. Rubber Chem. Technol., 2002, v. 75, no. 5, pp. 825 – 838. https://doi.org/10.5254/1.3547686
  8. Dluzneski P.R., Peter R. Peroxide vulcanization of elastomers. Rubber Chem. Technol., 2001, v. 74, no. 3, pp. 451 – 492. https://doi.org/10.5254/1.3547647
  9. Henning S.K., Costin R. Fundamentals of curing elastomers with peroxides. Rubber World, 2010, v. 233, no. 5, pp. 28 – 35.
  10. Abdollahi M., Rahmatpour A., Aalaie J., Khanli H. Structure and properties of styrene-butadiene rubber/pristine clay nanocomposites prepared by latex compounding method. e-Polymers, 2007, v. 7, no. 1, art. 074. https://doi.org/10.1515/epoly.2007.7.1.861
  11. Mengyu Zh., Jun L., Guanyi H., Haibo Y., Liqun Zh. Study on structures, dynamics and mechanical properties of styrene butadiene rubber (SBR)/silica interfaces: A fully atomistic molecular dynamics. Polymer, 2021, v. 218, art. 123523. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2021.123523
  12. Shao L., Ji Zhan-You., Ma Jian-Zhong., Xue Chao-Hua., Ma Zhong-Lei., Zhang Jing. The synergy of double cross-linking agents on the properties of styrene butadiene rubber foams. Scientific Reports, 2016, v. 6, art. 36931. https://doi.org/10.1038/srep36931
  13. Jha K.C., Tsige M. Molecular modeling of thermal and mechanical properties of elastomers: A review. Rubber Chem. Technol., 2013, v. 86, no. 3, pp. 401 – 422. https://doi.org/10.5254/rct.13.86985
  14. Кузнецов Е.В., Дивгун С.M., Бударина Л.А, Аввакумова Н.И., Куренков В.Ф. Практикум по химии и физике полимеров. Москва, Химия, 1977, 256 c. / Kuznetsov E.V., Divgun S.M., Budarina L.A., Avvakumova N.I., Kurenkov V.F. Praktikum po khimii i fizike polimerov [Practical work on chemistry and physics of polymers]. Moscow, Khimiya Publ., 1977, 256 p. (In Russ.).
  15. Даровских Г.Г., Отчаянный H.Н., Григорьева  Л.Л. Методы определения и расчета структурных параметров вулканизационной сетки. Методические указания. Ленинград, Ленинградский техноло­гический институт им. Ленсовета, 1982, 19 с. / Darovskikh G.G., Otchayanniy N.N., Grigorieva  L.L. Metody opredeleniya i rascheta strukturnykh para­metrov vulkanizacionnoj setki. Metodicheskie ukazaniya [Methods of determination and calculation of the structural parameters of a vulcanization grid. Methodological guidelines]. Leningrad, Leningradskij tekhnologicheskij institut im. Lensoveta Publ., 1982, 19  p. (In Russ.).
  16. Кулезнев В.Н. Смеси и сплавы полимеров. Москва, Химия, 2013, 216 с. / Kuleznev V.N. Smesi i splavy polimerov [Mixtures and alloys of polymers.]. Moscow, Khimiya Publ., 2013, 216 p. (In Russ.).
  17. Gilbert B.C., Murphy D.M., Chechik V. Electron paramagnetic resonance. The Royal Society of Chemistry, 2012, 194 p.
  18. Tillet G., Boutevin B., Ameduri B. Chemical reactions of polymer crosslinking and post-crosslinking at room and medium temperature. Prog. Polym. Sci., 2011, v. 36, no. 2, pp. 191 – 217. https://doi.org/10.1016/J.Progpolymsci.2010.08.003
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Фазовый состав, строение и свойства материалов на основе алюминидов титана, полученных в условиях свободного СВС-сжатия

А. Д. Бажина, А. С. Иванов, М. С. Антипов, А. П. Чижиков, П. М. Бажин

Получены интерметаллидные материалы на основе алюминидов титана (TiAl и Ti3Al) из исходных порошковых компонентов титана и алюминия методом свободного СВС-сжатия, сочетающего процессы горения в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) и высокотемпературное сдвиговое деформирование продуктов горения. С целью объяснения механизма фазообразования были измерены температура и скорость горения исследуемых составов. Установлено, что в условиях свободного СВС-сжатия эти параметры снижаются с увеличением доли свободного титана и уменьшением доли алюминия в исходной шихте. Показано, что за счет раннего контакта синтезированного материала с плунжером пресса при свободном СВС-сжатии происходит завершение процессов фазообразования. Представлены закономерности влияния соотношения порошковых реагентов титана и алюминия в материале в исходной порошковой смеси на фазовый состав, структуру и механические свойства (микротвердость, модуль упругости, упругое восстановление). Установлено, что максимальные значения микротвердости и упругого восстановления имеет состав, который состоит из 74 масс. % Ti3Al и 26 масс. % TiAl, при этом максимальный модуль упругости имеет состав, состоящий из 86 масс. % TiAl и 14 масс. % Ti3Al.

Ключевые слова: интерметаллид, свободное СВС-сжатие, горение, механические свойства.

DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-49-57
Бажина Арина Дмитриевна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук (142432, Черноголовка, М.О., ул. Академика Осипьяна, 8), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области получения слоистых композиционных материалов в условиях СВС и сдвигового высокотемпературного деформирования. E-mail: arina@ism.ac.ru
Иванов Артем Сергеевич — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук (142432, Черноголовка, М.О., ул. Академика Осипьяна, 8), младший научный сотрудник, специалист в области самораспространяющегося высокотемпературного синтеза композиционных материалов. E-mail: ia.ivanov2012@yandex.ru
Антипов Михаил Сергеевич — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук (142432, Черноголовка, М.О., ул. Академика Осипьяна, 8), младший научный сотрудник, специалист в области самораспространяющегося высокотемпературного синтеза металлокерамических композиционных материалов. E-mail: m_antipov@ism.ac.ru.
Чижиков Андрей Павлович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук (142432, Черноголовка, М.О., ул. Академика Осипьяна, 8), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области самораспространяющегося высокотемпературного синтеза керамических композиционных материалов. E-mail: chij@ism.ac.ru
Бажин Павел Михайлович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук (142432, Черноголовка, М.О., ул. Академика Осипьяна, 8), доктор технических наук, заместитель директора ИСМАН, специалист в области материаловедения и прямого получения изделий в результате сочетания процессов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и сдвигового высокотемпературного деформирования. E-mail: bazhin@ism.ac.ru.

Ссылка на статью:
Бажина А.Д., Иванов А.С., Антипов М.С., Чижиков А.П., Бажин П.М. Фазовый состав, строение и свойства материалов на основе алюминидов титана, полученных в условиях свободного СВС-сжатия. Перспективные материалы, 2026, № 6, с. 49 – 57. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-49-57
Литература содержит 18 ссылок.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Бажина А.Д., Иванов А.С., Антипов М.С., Чижиков А.П., Бажин П.М. Фазовый состав, строение и свойства материалов на основе алюминидов титана, полученных в условиях свободного СВС-сжатия. Перспективные материалы, 2026, № 6, с. 49 – 57. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-49-57
  1. Boonruang C., Theppawong A. Impact property of TiAl3–Ti laminated composite fabricated from metallic sandwich. Compos. Struct., 2019, v. 229, art. 111379. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2019.111379
  2. Пячин С.А., Ершова Т.Б., Бурков А.А. и др. Ис­поль­зование алюминидов титана для создания электроискровых покрытий. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия, 2015, № 1, с. 55 – 61. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2015-1-55-61 / Pyachin S.A., Yershova T.B., Burkov A.A. et al. Ispol’zovaniye alyuminidov titana dlya sozdaniya elektroiskrovykh pokrytiy [Use of titanium aluminides to create electric spark coatings]. Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsional’nyye pokrytiya [News of universities. Powder metallurgy and functional coatings], 2015, no. 1, pp. 55 – 61. (In Russ.). https://doi.org/10.17073/1997-308X-2015-1-55-61
  3. Song X., Cui H., Han Y. et al. Effect of carbon reactant on microstructures and mechanical properties of TiAl/Ti2AlC composites. Mater. Sci. Eng., A, 2017, v. 684, pp. 406 – 412. http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2016.12.069
  4. Wang D., Sun D., Han X. et al. Fabrication and mechanical properties of in situ synthesized Ti2AlN/TiAl composite. J. Mater. Eng. Perform., 2018, v. 27, pp. 4336 – 4344. https://doi.org/10.1007/s11665-018-3517-1
  5. Ai T., Fei Y., Deng Z. et al. Enhanced toughness and strength of multi-laminated TiAl composite sheets reinforced by periodic titanium alloy layers and carbides particles. Mater. Express, 2018, v. 8, no. 4, pp. 361 – 367. https://doi.org/10.1166/mex.2018.1438
  6. Pyachin S.A., Ershova T.B., Burkov A.A. et al. Preparation and properties of electrospark coatings from Ti3Al granules with silicon carbide and boron carbide additives. Letters on Materials, 2019, v. 9, no. 2, pp. 191 – 196. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-2-191-196
  7. Yener T., Erdoğan A., Sabri Gök M. et al. Nb and B effect on mechanical properties of Ti–Al based intermetallic materials. Vacuum, 2019, v. 169, art. 108867. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2019.108867
  8. Yener T., Zeytin S. Production and characterization of niobium toughened Ti-TiAl3 metallic-intermetallic composite. Acta Physica Polonica Series A, 2017, v. 132, no. 3-II, pp. 941 – 943. https://doi.org/10.12693/APhysPolA.132.941
  9. Chen L., Zhu L., Guan Y. et al. Tougher TiAl alloy via integration of hot isostatic pressing and heat treatment. Mater. Sci. Eng., A, 2017, v. 688, pp. 371 – 377. http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2017.02.028
  10. Wang Y., Xue X., Kou H. et al. The interfacial β0 phase strengthening the creep properties of powder hot isostatic pressing γ-TiAl alloy. Mater. Res. Lett., 2022, v. 10, no. 5, pp. 327 – 333. https://doi.org/10.1080/21663831.2022.2050432
  11. Сорокин О.Ю., Солнцев С.Ст., Евдокимов С.А. и др. Метод гибридного искрового плазменного спекания: принцип, возможности, перспективы применения. Авиационные материалы и технологии, 2014, № S6, c. 11 – 16. http://dx.doi.org/10.18577/2071-9140-2014-0-s6-11-16 / Sorokin O.Yu., Solntsev S.St., Evdokimov S.A. et al. Metod gibridnogo iskrovogo plazmennogo spekaniya: printsip, vozmozhnosti, perspektivy primeneniya [Method of hybrid spark plasma sintering: principle, possibilities, application prospects]. Aviatsionnyye materialy i tekhnologii [Aviation materials and technologies], 2014, no. S6, pp. 11 – 16. (In Russ.). http://dx.doi.org/10.18577/2071-9140-2014-0-s6-11-16
  12. Белов Н.А., Белов В.Д. Влияние температуры горя­чего изостатического прессования отливок сплавов на основе γ-TiAl на фазовый состав и структуру. Тугоплавкие, керамические и композиционные материалы, 2013, № 3, c. 49 – 54. / Belov N.A., Belov V.D. Vliyaniye temperatury goryachego izostaticheskogo pressovaniya otlivok splavov na osnove g-TiAl na fazovyy sostav i strukturu [Effect of temperature of hot isostatic pressing of γ-TiAl-based alloy castings on phase composition and structure]. Tugoplavkiye, keramicheskiye i kompozitsionnyye materialy [Refractory, ceramic and composite materials], 2013, no. 3, pp. 49 – 54. (In Russ.).
  13. Погожев Ю.С., Левашов Е.А., Кудряшов А.Е. и др. О влиянии нанокристаллических порошков тугоплавких соединений на процесс горения, структурообразование, фазовый состав и свойства СВС-сплава на основе TiC-TiAl. Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия, 2006, № 5, с. 23 – 31. / Pogozhev YU.S., Levashov Ye.A., Kudryashov A.Ye. et. al. O vliyanii nanokristallicheskikh poroshkov tugoplavkikh soyedineniy na protsess goreniya, strukturoobrazovaniye, fazovyy sostav i svoystva SVS-splava na osnove TiC-TiAl [On the influence of nanocrystalline powders of refractory compounds on the combustion process, structure formation, phase composition and properties of SHS alloy based on TiC-TiAl]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Tsvetnaya metallurgiya [Izvestiya. Non-ferrous metallurgy], 2006, no. 5, pp. 23 – 31. (In Russ.).
  14. Панин П.В., Лукина Е.А., Наприенко С.А. и др. Влияние термической обработки на структуру и свойства TiAl-сплава системы Ti–Al–V–Nb–Cr–Gd, синтезированного методом селективного электронно-лучевого сплавления. Физическая мезомеханика, 2023, т. 26, № 6, с. 61 – 74. https://doi.org/10.55652/1683-805X_2023_26_6_61 / Panin P.V., Lukina E.A., Naprienko S.A. et al. Vliyaniye termicheskoy obrabotki na strukturu i svoystva TiAl-splava sistemy Ti–Al–V–Nb–Cr–Gd, sintezirovannogo metodom selektivnogo elektronno-luchevogo splavleniya [Effect of heat treatment on the structure and properties of TiAl alloy of the Ti–Al–V–Nb–Cr–Gd system synthesized by selective electron beam melting]. Fizicheskaya mezomekhanika [Physical Mesomechanics], 2023, v. 26, no. 6, pp. 61 – 74. (In Russ.). https://doi.org/10.55652/1683-805X_2023_26_6_61
  15. Bazhina A., Chizhikov A., Konstantinov А. et al. Structure, phase composition and mechanical charac­teristics of layered composite materials based on TiB/xTi-Al/α-Ti (x = 1, 1.5, 3) obtained by combustion and high-temperature shear deformation. Mater. Sci. Eng., A, 2022, v. 858, art. 144161. https://doi.org/10.1016/j.msea.2022.144161
  16. Столин А.М, Бажин П.М., Алымов М.И. Иссле­дование деформирования продуктов СВС в условиях горения. Неорганические материалы, 2016, т. 52, № 6. с. 672 – 678. https://doi.org/10.7868/S0002337X16060166 / Stolin A.M., Bazhin P.M., Alymov M.I. Deformation of SHS products under combustion conditions Inorganic Materials, 2016, v. 52, no. 6, pp. 618 – 624. https://doi.org/10.1134/S0020168516060169
  17. Столин А.М., Бажин П.М., Константинов А.С. и др. Получение крупногабаритных компактных плит из керамических порошковых материалов методом свободного СВС-сжатия. Доклады Академии наук, 2018, т. 480, № 6. с. 681-683. https://doi.org/10.7868/S086956521818010X / Stolin A.M., Bazhin P.M., Konstantinov A.S. et al. Production of large compact plates from ceramic powder materials by free SHS compaction. Dokl Chem., 2018, v. 480, part 2, pp. 136 – 138. https://doi.org/10.1134/S0012500818060083
  18. Bazhina (Prokopets) A.D., Bazhin P.M., Chizhikov  A.P. et al. Influence of high-temperature annealing on structure of titanium aluminide materials obtained by combustion and high-temperature shear deformation. Intermetal., 2021, v. 139, art. 107313. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2021.107313
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Получение модифицированных полиэфиримидов с повышенной теплостойкостью
и их переработка методом экструзии

Д. П. Булкатов, А. Г. Хина, И. П. Сторожук, В. С. Буряков,
А. С. Кулезн¸в, И. В. Третьяков, А. В. Кирейнов,
З. А. Локьяева, Д. Г. Меликянц, С. В. Гришин

Исследованы термические, механические и технологические свойства синтезированных сополиэфиримидов, содержащих жесткоцепные фрагменты различных коммерчески доступных диангидридов. Показано, что введение жёстких звеньев в макромолекулы базового полиэфиримида приводит к повышению температуры стеклования и термоокислительной стабильности полимеров, но сопровождается снижением текучести расплава и частичным ухудшением механических характеристик. В результате анализа полученных экспериментальных данных, выбран оптимальный по совокупности свойств состав, обладающий теплостойкостью на 15 – 20 °С выше исходного немодифицированного полиэфиримида и сохранявший при этом удовлетворительные механические свойства и показатель текучести расплава. Ключевым результатом работы является успешная переработка разработанного сополиэфиримида методом экструзии в гранулы без существенной термоокислительной деструкции, что обеспечило сохранение его механических свойств. Полученные данные подтверждают перспективность стратегии сополимеризации с жесткоцепными диангидридами для создания суперконструкционных полиэфиримидов с расширенным температурным диапазоном эксплуатации и открывают широкие перспективы для применения разработанных материалов.

Ключевые слова: термопласты, суперконструкционные термопласты, полиэфиримиды, сополимеры, термические свойства, механические свойства, показатель текучести расплава, экструзия.

DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-58-68
Булкатов Денис Павлович — Московский государственный технический университет
им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, ул. 2-я Бауманская, 5), научный сотрудник, специалист в области физики и химии высокомолекулярных соединений. E-mail: bulkatov@bmstu.ru.
Хина Александр Григорьевич — Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, ул. 2-я Бауманская, 5), научный сотрудник; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (119991, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 3), младший научный сотрудник, специалист в области физики и химии высокомолекулярных соединений. E-mail: hinalex@bmstu.ru.
Сторожук Иван Павлович — Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, ул. 2-я Бауманская, 5), доктор химических наук, заведующий лабораторией, специалист в области физики и химии высокомолекулярных соединений. E-mail: storozhukip@bmstu.ru.
Буряков Владислав Сергеевич — Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, ул. 2-я Бауманская, 5), инженер, специалист в области физики и химии высокомолекулярных соединений. E-mail: buryakov.vs@bmstu.ru.
Кулезнев Алексей Сергеевич — Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, ул. 2-я Бауманская, 5), инженер, специалист в области физики и химии высокомолекулярных соединений. E-mail: kuleznev.as@bmstu.ru.
Третьяков Илья Васильевич — Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова РАН (119991, Москва, ул. Косыгина, 4), научный сотрудник, специалист в области полимерных и композиционных материалов. E-mail: tretyakov.i@bmstu.ru.
Кирейнов Алексей Валерьевич — Московский государственный технический университет
им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, ул. 2-я Бауманская, 5), заведующий лабораторией, специалист в области полимерных и композиционных материалов. E-mail: kireinovav@bmstu.ru.
Локьяева Залина Артуровна — Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, ул. 2-я Бауманская, 5), научный сотрудник, специалист в области физики и химии высокомолекулярных соединений. E-mail: lokyaeva@bmstu.ru.
Меликянц Давид Георгиевич — Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, ул. 2-я Бауманская, 5), директор центра, специалист в области физики и переработки полимеров. E-mail: ymdg@bmstu.ru.
Гришин Сергей Владимирович — Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, ул. 2-я Бауманская, 5), заведующий лабораторией, специалист в области полимеров и конструкционных материалов. E-mail: sgrishin@bmstu.ru.
Ссылка на статью:
Булкатов Д.П., Хина А.Г., Сторожук И.П., Буряков В.С., Кулезнев А.С., Третьяков И.В., Кирейнов А.В., Локьяева З.А., Меликянц Д.Г., Гришин С.В. Получение модифицированных полиэфиримидов с повышенной теплостойкостью и их переработка методом экструзии. Перспективные материалы, 2026, № 6, с. 58 – 68. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-58-68
Литература содержит 20 ссылки.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Булкатов Д.П., Хина А.Г., Сторожук И.П., Буряков В.С., Кулезнев А.С., Третьяков И.В., Кирейнов А.В., Локьяева З.А., Меликянц Д.Г., Гришин С.В. Получение модифицированных полиэфиримидов с повышенной теплостойкостью и их переработка методом экструзии. Перспективные материалы, 2026, № 6, с. 58 – 68. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-58-68
  1. Chyr J.M., DeSimone J.M. Review of high-performance sustainable polymers in additive manufacturing. Green Chemistry, 2022, v. 25, no. 17, pp. 453 – 466.
  2. Guney Yilmaz S., Ferik E., Birak S.B., Ozkutlu Demirel M., Oz Y., Kaboglu C. High-performance thermoplastic nanocomposites for aerospace applica­tions: A review of synthesis, production, and analysis. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 2024, v. 43, pp. 1 – 31.
  3. Chao C., Zang Z., Tong H., Yao J., Wang C., Zhang D., Liu G., Chen Z. Development of high-performance thermoplastic resin-based composites: materials, processes and applications. Journal of Aeronautical Materials, 2025, v. 45, no. 3, pp. 1 – 18.
  4. Al-Rabab’ah M.A., Hamadneh W., Alsalem I., Khraisat A., Abu Karaky A. Use of high-performance polymers as dental implant abutments and frameworks: A case series report. Journal of Prosthodontics, 2019, v.  28, no. 4, pp. 365 – 372.
  5. Sezer Hiçyılmaz A., Çelik Bedeloğlu A. Applications of polyimide coatings: a review. SN Applied Sciences, 2021, v. 3, art. 363.
  6. Panayotov I.V., Orti V., Cuisinier F., Yachouh J. Polyetheretherketone (PEEK) for medical applications. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 2016, v. 27, art. 118.
  7. Caldona E.B., Dizon J.R.C., Viers R.A., Garcia V.J., Smith Z.J., Advincula R.C. Additively manufactured high-performance polymeric materials and their potential use in the oil and gas industry. MRS Communications, 2021, v. 11, pp. 701 – 715.
  8. Alenazi N.A., Hussein M.A., Alamry K.A., Asiri A.M. Modified polyether-sulfone membrane: a mini review. Designed Monomers and Polymers, 2017, v. 20, pp.  532 – 546.
  9. Storozhuk I.P., Khina A.G., Bulkatov D.P., Buryakov  V.S., Kuleznev A.S. Synthesis and study of melt processing of polyarylate-polysulfone cardo block copolymers. Polymer Science, Series B, 2024, v. 66, no.  6, pp. 693 – 702.
  10. Storozhuk I.P., Bulkatov D.P., Khina A.G., Buryakov V.S., Kuleznev A.S., Orlov M.A. Development of polyethersulfones for modification of epoxy resins. Polymer Science, Series B, 2024, v. 66, no. 4, pp. 514 – 523.
  11. Gilmer E.L., Mansfield C.D., Gardner J.M., Siochi E.J., Baird D.G., Bortner M.J. Characterization and analysis of polyetherimide: Realizing practical challenges of modeling the extrusion-based additive manufacturing process. ACS Symposium Series, 2019, v. 1315, no. 5, pp. 69 – 84.
  12. Su J., Lu K., Qin S. Research progress of polyetherimide dielectric materials. Scientific Innovation In Asia, 2025, v. 3, no. 2, art. 52.
  13. Alqaheem Y., Alomair A. Recent developments in polyetherimide membrane for gas separation. Journal of the Chinese Chemical Society, 2019, v. 66, no. 12, pp. 1738 – 1744.
  14. Hussain A., Islam M.M., Shah S.S., Zahir M.H., Ahammad A.J.S., Aziz M.A. Recent progress in polyetherimide membrane for high-performance lithium batteries. Journal of Energy Storage, 2025, v. 131, Part B, art. 117584.
  15. Chayka A.A., Shaglaeva N.S., Bozhenov G.V., Bayandin V.V., Rudyakova E.V., Ivanov Yu.N. Synthesis of the ultem series polyetherimides proceedings of universities. Applied Chemistry and Biotechnology, 2023, v. 13, no. 3, pp. 325 – 332.
  16. Liaw D.-J., Wang K.-L., Huang Y.-C., Lee K.-R., Lai J.-Y., Chang-Sik H. Advanced polyimide materials: Syntheses, physical properties, and applications. Progress in Polymer Science, 2012, v. 37, no. 7, pp. 907 – 974.
  17. Borodulin A.S., Kalinnikov A.N., Tereshkov A.G., Muzyka S.S. Polyetherimides for creation of heat-resistant polymeric composite materials with high physical and mechanical properties. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, v. 934, no. 1, art. 012010.
  18. Sheng X., Yun S., Wang S., Gao Y., Zuo X., Miao X., Shi X., Qin J., Ma Z., Zhang G. Highly heat-resistant and mechanically strong co-crosslinked polyimide/bismaleimide rigid foams with superior thermal insulation and flame resistance. Materials Today Physics, 2023, v. 36, art. 101154.
  19. Bulkatov D.P., Storozhuk I.P., Khina A.G., KuleznevA.S., Buryakov V.S., Prokopova E.V. Novel melt-processible copolyetherimides based on 4,4´-diaminodiphenylmethane: Synthesis and study. Polymer Science, Series B, 2025, v. 67, art. 1.
  20. Lin A.A., Vinod R.S., Tesoro G., Reiser A. On the cross-linking mechanism of benzophenone-containing polyimides. Macromolecules, 1988, v. 21, no. 4, pp. 1165 − 1169.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Исследование закономерностей получения углеродного материала при высокотемпературном пиролизе метана в корундовой трубе

М. С. Гальцов-Циенциала, А. О. Дудоладов, А. В. Григоренко,
М. С. Власкин, Г. И. Джардималиева

Пиролиз метана является одним из перспективных методов получения водорода, при этом одной из основных проблем технологии пиролиза метана является засорение реакторного пространства образующейся сажей. Проведены эксперименты по пиролизу метана при температурах 1000, 1050, 1100, 1200 и 1400 °С при скоростях потока метана 1 и 5 л/мин, время 1 ч. Газообразные продукты анализировали методом газовой хроматографии. Состав, морфологию и текстурные характеристики сажи исследовали методами сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), Брунауэра – Эммета – Теллера (метод БЭТ) и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (МС-ИСП, Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry — ICP-MS). С увеличением температуры процесса пиролиза от 1000 до 1200 °С выход водорода увеличивался с 28,64 до 92,74 % и с 1,10 % до 72,09 % при скорости потока метана 1 и 5 л/мин соответственно. Выход сажи возрастал с 1,28 г при 1000 °С до 43,9 г при 1400 °С (при скорости потока метана 1 л/мин). При повышении расхода метана с 1 до 5 л/мин выход сажи при 1200 °С увеличился почти в два раза и составил 75,65 г. Установлено, что в зоне реактора, где происходит максимальный нагрев, накопившаяся сажа спекается и образует плотные наросты. При 1050 °С размер частиц сажи изменяется от 155 до 650 нм, при 1200 °С — от 157 до 896 нм, при 1400 °С — от 77 до 532 нм. Чистота полученного технического углерода составила около 99,95 %. Данное исследование полезно при выборе материалов и технических решений для пилотной установки пиролиза метана.

Ключевые слова: водород, технический углерод, высокотемператуный пиролиз метана, сажа, отложения сажи, корундовая труба.

DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-69-82
Гальцов-Циенциала Матвей Сергеевич — Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (125993, Москва, Волоколамское шоссе, 4); Объединенный институт высоких температур РАН (125412, Москва, Ижорская ул., 13), аспирант, специалист в области авиационных материалов и технологий в медицине. E-mail: matveygaltsov@gmail.com.
Дудоладов Александр Олегович — Объединенный институт высоких температур РАН (125412, Москва, Ижорская ул., 13), научный сотрудник, специалист в области технологий неорганических веществ. E-mail: nerfangorn@gmail.com.
Григоренко Анатолий Владимирович — Объединенный институт высоких температур РАН (125412, Москва, Ижорская ул., 13), научный сотрудник, специалист в области водородной энергетики. E-mail: presley1@mail.ru.
Власкин Михаил Сергеевич — Объединенный институт высоких температур РАН (125412, Москва, Ижорская ул., 13), кандидат технических наук, заведующий лабораторией, специалист в области водородной энергетики. E-mail: vlaskin@inbox.ru.
Джардималиева Гульжиан Искаковна — Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (125993, Москва, Волоколамское шоссе, 4); ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН (142432, Черноголовка, пр. акад. Семенова, 1), доктор химических наук, профессор, заведующий лабораторией, специалист в области металлополимеров и композиционных материалов. E-mail: dzhardim@icp.ac.ru
Ссылка на статью:
Гальцов-Циенциала М.С., Дудоладов А.О., Григоренко А.В., Власкин М.С., Джардималиева Г.И. Исследование закономерностей получения углеродного материала при высокотемпературном пиролизе метана в корундовой трубе. Перспективные материалы, 2026, № 6, с. 69 – 82. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-69-82
Литература содержит 49 ссылки.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Гальцов-Циенциала М.С., Дудоладов А.О., Григоренко А.В., Власкин М.С., Джардималиева Г.И. Исследование закономерностей получения углеродного материала при высокотемпературном пиролизе метана в корундовой трубе. Перспективные материалы, 2026, № 6, с. 69 – 82. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-6-69-82
  1. Dadsetan M., Khan M.F., Salakhi M., Bobicki E.R., Thomson M.J. CO2-free hydrogen production via microwave-driven methane pyrolysis. International Journal of Hydrogen Energy, 2023, v. 48, no. 39, pp. 14565 – 14576.
  2. Lott P., Mokashi M.B., Muller H., Heitlinger D.J., Lichtenberg S., Shirsath A.B. et al. Hydrogen production and carbon capture by gas-phase methane pyrolysis: A feasibility study. ChemSusChem, 2022, v. 16, no. 6, art. e202201720.
  3. Tatum J., Punia A., Kostiuk L., Secanell M., Olfert J. Dataset of methane pyrolysis products in a batch reactor as a function of time at high temperatures and pressures. Data in Brief, 2023, v. 47, art. 108953.
  4. Serban M., Lewis M., Marshall C., Doctor R. Hydrogen production by direct contact pyrolysis of natural gas. Energy & Fuels, 2003, v. 17, no. 3, pp. 705 – 713.
  5. Li C., Li M., Zheng Y., Fang B., Lin J., Ni J. et al. Revealing hydrogen migration effect on ammonia synthesis activity over ceria-supported Ru catalysts. Applied Catalysis B: Environmental, 2023, v. 320, art. 121982.
  6. Meesattham S., Kim-Lohsoontorn P. Low-temperature alcohol-assisted methanol synthesis from CO2 and H2: The effect of alcohol type. International Journal of Hydrogen Energy, 2022, v. 47, no. 54, pp. 22691 – 22703.
  7. Pye S., Welsby D., McDowall W., Reinauer T., Dessens O., Winning M. et al. Regional uptake of direct reduction iron production using hydrogen under climate policy. Energy and Climate Change, 2022, v. 3, art. 100087.
  8. Guan D., Chen Z., Chen X., Zhang Y., Qi Q., Shi Q. et al. Molecular-level heavy petroleum hydrotreating modeling and comparison with high-resolution mass spectrometry. Fuel, 2021, v. 297, art. 120792.
  9. Sano M., Suzuki M., Homma K., Hayashida K., Tamura T., Matsuoka T. et al. Promising novel therapy with hydrogen gas for emergency and critical care medicine. Acute Medicine & Surgery, 2018, v. 5, no. 2, pp. 113 – 118.
  10. 10. Wang W.-H., Liu X., Bao M. Hydrogenation of fats and oils using supercritical carbon dioxide. In: Green Sustainable Process for Chemical and Environmental Engineering and Science. Elsevier, 2020, pp. 347 – 356.
  11. 11. Wulf C., Zapp P. Analyzing the future potential of defossilizing industrial specialty glass production with hydrogen by LCA. Procedia CIRP, 2022, v. 105, pp. 666 – 671.
  12. Autrey T., Chen P. Hydrogen energy carriers. Journal of Energy Chemistry, 2023, v. 77, pp. 119 – 121.
  13. Sánchez-Bastardo N., Schlögl R., Ruland H. Methane pyrolysis for zero-emission hydrogen production: A potential bridge technology from fossil fuels to a renewable and sustainable hydrogen economy. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2021, v. 60, no. 32, pp. 11855 – 11881.
  14. Palmer C., Bunyan E., Gelinas J., Gordon M., Metiu  H., McFarland E. CO2-free hydrogen production by catalytic pyrolysis of hydrocarbon feedstocks in molten Ni–Bi. Energy & Fuels, 2020, v. 34, no. 12, pp. 16073 – 16080.
  15. Mathew M., Midhun Dominic C.D., Neenu K.V., Begum P.M.S., Dileep P., Kumar T.G.A. et al. Carbon black and chitin nanofibers for green tyres: Preparation and property evaluation. Carbohydrate Polymers, 2023, v. 310, art. 120700.
  16. Liu Y., Zhai Z., Tang H. Experimental investigations on thermo-stamping of carbon fiber reinforced polyamide 6 hat-shaped components with self-resistance electrical heating: Influence on microscopic and macroscopic properties from temperature related processing parameters. Journal of Manufacturing Processes, 2023, v. 85, pp. 1133 – 1143.
  17. Al-Lami A., Hilmer P., Sinapius M. Eco-efficiency assessment of manufacturing carbon fiber reinforced polymers (CFRP) in aerospace industry. Aerospace Science and Technology, 2018, v. 79, pp. 669 – 678.
  18. Kareiva A., Beganskiene A., Senvaitiene J., Ramanaviciene A., Vaitkus R., Barkauskas J. et al. Evaluation of carbon-based nanostructures suitable for the development of black pigments and glazes. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2019, v. 580, art. 123718.
  19. Шляпцева А.Д., Ряховский А.П., Моисеев В.С. Комплексное влияние модифицирующих добавок на структуру и механические свойства сплава АК12. Вестник МАИ, 2016, т. 23, № 3. c. 175 – 181. / Shlyaptseva A.D., Ryakhovskiy A.P., Moiseev V.S. Kompleksnoye vliyaniye modifitsiruyushchikh dobavok na strukturu i mekhanicheskiye svoystva splava AK12 [Complex influence of modifying additives on structure and mechanical properties of AK12 alloy]. Vestnik MAI [MAI Bulletin], 2016, v. 23, no. 3, pp. 175 – 181. (In Russ.).
  20. Amosov A., Luts A.R., Rybakov A., Latukhin E.I. Using different powdered carbon forms for reinforcing aluminum composite materials with carbon and titanium carbide: A review. Russian Journal of Non-Ferrous Metals, 2020, v. 61, no. 5, pp. 500 – 516.
  21. Gusev A.L., Jabbarov T.G., Mamedov S.G., Malikov  R., Hajibalaev N.M., Abdullaeva S.D. et al. Production of hydrogen and carbon in the petrochemical industry by cracking of hydrocarbons in the process of heat utilization in steel production. International Journal of Hydrogen Energy, 2023, v. 48, no. 40, pp. 14954 – 14963.
  22. Serban M., Lewis M.A., Marshall C.L., Doctor R.D. Hydrogen production by direct contact pyrolysis of natural gas. Energy & Fuels, 2003, v. 17, no. 3, pp. 705 – 713.
  23. Leal Pérez B.J., Medrano Jiménez J.A., Bhardwaj R., Goetheer E., van Sint Annaland M., Gallucci F. Methane pyrolysis in a molten gallium bubble column reactor for sustainable hydrogen production: Proof of concept & techno-economic assessment. International Journal of Hydrogen Energy, 2021, v. 46, no. 7, pp. 4917 – 4935.
  24. Palmer C., Tarazkar M., Kristoffersen H.H., Gelinas J., Gordon M.J., McFarland E.W., Metiu H. Methane pyrolysis with a molten Cu–Bi alloy catalyst. ACS Catalysis, 2019, v. 9, no. 9, pp. 8337 – 8345.
  25. Palmer C., Bunyan E., Gelinas J., Gordon M.J., Metiu  H., McFarland E.W. CO2-free hydrogen production by catalytic pyrolysis of hydrocarbon feedstocks in molten Ni–Bi. Energy & Fuels, 2020, v. 34, no. 12, pp. 16073 – 16080.
  26. Kang D., Rahimi N., Gordon M.J., Metiu H., McFarland  E.W. Catalytic methane pyrolysis in molten MnCl2-KCl. Applied Catalysis B: Environmental, 2019, v. 254, pp. 659 – 666.
  27. Patzschke C.F., Parkinson B., Willis J.J., Nandi P., Love  A.M., Raman S., Hellgardt K. Co-Mn catalysts for H2 production via methane pyrolysis in molten salts. Chemical Engineering Journal, 2021, v. 414, no. 23, art.  128730.
  28. Parkinson B., Patzschke C.F., Nikolis D., Raman S., Dankworth D.C., Hellgardt K. Methane pyrolysis in monovalent alkali halide salts: Kinetics and pyrolytic carbon properties. International Journal of Hydrogen Energy, 2021, v. 46, no. 9, pp. 6225 – 6238.
  29. Battelle. R&D opportunities for development of natural gas conversion technologies for Co-production of hydrogen and value-added solid carbon products. U.S. Department of Energy, Washington, 2017, 73 p.
  30. Kerscher F., Stary A., Gleis S., Ulrich A., Klein H., Spliethoff H. Low-carbon hydrogen production via electron beam plasma methane pyrolysis: Techno-economic analysis and carbon footprint assessment. International Journal of Hydrogen Energy, 2021, v. 46, no. 38, pp. 19897 – 19912.
  31. Ashik U.P.M., Wan Daud W.M.A., Abbas H.F. Production of greenhouse gas free hydrogen by thermocatalytic decomposition of methane — A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2015, v. 44, pp. 221 – 256.
  32. Pudukudy M., Yaakob Z., Jia Q., Sobri Takriff M. Catalytic decomposition of undiluted methane into hydrogen and carbon nanotubes over Pt promoted Ni/CeO2 catalysts. New Journal of Chemistry, 2018, v. 42, no. 18, pp. 14843 – 14856.
  33. Kopp M., Coleman D., Stiller C., Scheffer K., Aichinger  J., Scheppat B. Energiepark Mainz: Technical and economic analysis of the worldwide largest Power-to-Gas plant with PEM electrolysis. International Journal of Hydrogen Energy, 2017, v. 42, no. 19, pp. 13311 – 13320.
  34. Ayillath Kutteri D., Wang I.W., Samanta A., Li L., Hu J. Methane decomposition to tip and base grown carbon nanotubes and COx-free H2 over mono- and bimetallic 3d transition metal catalysts. Catalysis Science & Technology, 2018, v. 8, no. 3, pp. 858 – 869.
  35. Dunker A.M., Kumar S., Mulawa P.A. Production of hydrogen by thermal decomposition of methane in a fluidized-bed reactor — Effects of catalyst, temperature, and residence time. International Journal of Hydrogen Energy, 2006, v. 31, no. 4, pp. 473 – 484.
  36. Patel S., Kundu S., Halder P., Marzbali M.H., Chiang  K., Surapaneni A., Shah K. Production of hydrogen by catalytic methane decomposition using biochar and activated char produced from biosolids pyrolysis. International Journal of Hydrogen Energy, 2020, v. 45, no. 55, pp. 29978 – 29992.
  37. Abbas H.F., Daud W.M.A.W. Influence of reactor material and activated carbon on the thermocatalytic decomposition of methane for hydrogen production. Applied Catalysis A: General, 2010, v. 388, no. 1-2, pp. 232 – 239.
  38. Botas J.A., Serrano D.P., Guil-López R., Pizarro P., Gómez G. Methane catalytic decomposition over ordered mesoporous carbons: A promising route for hydrogen production. International Journal of Hydrogen Energy, 2010, v. 35, no. 18, pp. 9788 – 9794.
  39. Bai Z., Chen H., Li W., Li B. Hydrogen production by methane decomposition over coal char. International Journal of Hydrogen Energy, 2006, v. 31, no. 7, pp. 899 – 905.
  40. Saraswat S.K., Pant K.K. Synthesis of hydrogen and carbon nanotubes over copper promoted Ni/SiO2 catalyst by thermocatalytic decomposition of methane. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2013, v. 13, pp. 52 – 59.
  41. Pinilla J.L., Suelves I., Lázaro M.J., Moliner R., Palacios J.M. Parametric study of the decomposition of methane using a NiCu/Al2O3 catalyst in a fluidized bed reactor. International Journal of Hydrogen Energy, 2010, v. 35, no. 18, pp. 9801 – 9809.
  42. Shah N., Wang Y., Panjala D., Huffman G.P. Production of hydrogen and carbon nanostructures by non-oxidative catalytic dehydrogenation of ethane and propane. Energy & Fuels, 2004, v. 18, no. 3, pp. 727 – 735.
  43. Al-Fatesh A.S., Fakeeha A.H., Ibrahim A.A., Khan W.U., Atia H., Eckelt R., Seshan K., Chowdhury B. Decomposition of methane over alumina supported Fe and Ni–Fe bimetallic catalyst: Effect of preparation procedure and calcination temperature. Journal of Saudi Chemical Society, 2018, v. 22, no. 2, pp. 239 – 247.
  44. Fakeeha A.H., Kasim S.O., Ibrahim A.A., Al-Awadi A.S., Alzahrani E., Abasaeed A.E., Awadallah A.E., Al-Fatesh A.S. Methane decompo­si­tion over ZrO2-Supported Fe and Fe–Ni Catalysts — Effects of Doping La2O3 and WO3. Frontiers in Chemistry, 2020, v. 8, art. 317.
  45. Abánades A., Rubbia C., Salmieri D. Thermal cracking of methane into hydrogen for a CO2-free utilization of natural gas. International Journal of Hydrogen Energy, 2013, v. 38, no. 20, pp. 8491 – 8496.
  46. Abánades A., Rubbia C., Salmieri D. Technological challenges for industrial development of hydrogen production based on methane cracking. Energy, 2012, v. 46, no. 1, pp. 359 – 363.
  47. Vlaskin M., Grigorenko A., Dudoladov A., Galtsov-Tsientsiala M., Kumar V., Valyano G. Thermal decomposition of methane in capillary tubes of different materials: corundum, titanium, nickel, and stainless steel. Applied Sciences, 2023, v. 13, no. 23, art. 12663.
  48. Abbas H.F., Ashik U.P.M., Mohammed S.A., Daud  W.M.A.W. Impact of reactor materials on methane decomposition for hydrogen production. Chemical Engineering Research and Design, 2021, v. 174, pp. 127 – 136.
  49. Younessi-Sinaki M., Matida E., Hamdullahpur F. Kinetic model of homogeneous thermal decomposition of methane and ethane. International Journal of Hydrogen Energy, 2009, v. 34, no. 9, pp. 3710 – 3716.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Исследование морфологии и трибомеханических свойств наноструктурированных керамических покрытий, полученных методом магнетронного распыления на керамической основе Y-TZP

Р. С. Небогатиков, А. А. Сердобинцев, А. М. Захаревич, С. Я. Пичхидзе

Наноструктурированные керамические покрытия (Cr2O3 и SiO2-Cr2O3) были сформированы на керамической основе Y-TZP методом магнетронного распыления на постоянном токе. До нанесения покрытия образцы Y-TZP подвергали 4-х этапной полировке с применением микронных и субмикронных алмазных поликристаллических суспензий, далее проводили формирование адгезионного слоя SiO2 посредством окунания образцов в 2,5 ± 0,5 об. % спиртовой раствор C9H23NO3Si с последующим диффузионным окислением при температуре 450 °С в течение 30 мин, на финальном этапе проводили напыление Cr с химической чистотой 99,99 % c последующим диффузионным окислением в среде воздуха при 450 °C в течение 30 мин. Поверхность осажденного материала содержала частицы размерами от 50 ± 11 нм до 74 ± 34 нм, площадью пор от 33 ± 10 нм2 до 818 ± 30 нм2 и открытой пористостью от 3,3 ± 0,1 % до 13,4 ± 0,2 %. Определено, что наивысшие показатели износостойкости ~ 4·107 достигаются при формировании покрытий SiO2-Cr2O3 толщиной 140 – 360 нм, с размером частиц 60 ± 10 нм, площадью пор 0,040 ± 0,005 мкм2, открытой пористостью до 3,5 %, шероховатостью Ra до 20 нм и микротвердостью
2000±200 HV.

Ключевые слова: наноструктурированные керамические покрытия, керамические материалы на основе диоксида циркония тетрагональной модификации, трибомеханические свойства, протез клапана сердца.

DOI: 10.30791/1028-978X-2026-5-75-88
Небогатиков Роман Сергеевич — Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А. (410054, Саратов, ул. Политехническая, 77), аспирант, специалист в области PVD-покрытий и исследования физико-механических характеристик материалов. E-mail: nebogatikov.r@gmail.com.
Сердобинцев Алексей Александрович — Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (410012, Саратов, ул. Астраханская, 83), доцент, кандидат физико-математических наук, специалист в области PVD-покрытий и исследования физико-механических характеристик материалов. E-mail: SerdobintsevAA@sgu.ru
Захаревич Андрей Михайлович — Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А. (410054, Саратов, ул. Политехническая, 77), доцент, кандидат физико-математических наук, специалист в области микроанализа процессов формирования оксидных и оксидно-керамических покрытий на малогабаритных титановых изделиях. E-mail: lab-15@mail.ru
Пичхидзе Сергей Яковлевич — Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А. (410054, Саратов, ул. Политехническая, 77), доктор технических наук, профессор, старший научный сотрудник, специалист в области плазменного напыления и рентгеноспектрального (энергодисперсионного) и рентгенофазового анализа веществ. E-mail: serg5761@yandex.ru.
Ссылка на статью:
Небогатиков Р.С., Сердобинцев А.А., Захаревич А.М., Пичхидзе С.Я. Исследование морфологии и трибомеханических свойств наноструктурированных керамических покрытий, полученных методом магнетронного распыления на керамической основе Y-TZP. Перспективные материалы, 2026, № 5, с. 75 – 88. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-5-75-88
Литература содержит 28 ссылок.

См. подробнее о статье на сайте e-library
Перейти
Литература/References
к статье Небогатиков Р.С., Сердобинцев А.А., Захаревич А.М., Пичхидзе С.Я. Исследование морфологии и трибомеханических свойств наноструктурированных керамических покрытий, полученных методом магнетронного распыления на керамической основе Y-TZP. Перспективные материалы, 2026, № 5, с. 75 – 88. DOI: 10.30791/1028-978X-2026-5-75-88

  1. Орловский П.И., Гриценко В.В., Юхнев А.Д. и др. Искусственные клапаны сердца. СПб., ОЛМА Медиа Групп, 2007, 448 с. / Orlovskii P.I., Gricenko  V.V., Yuhnev A.D. Iskusstvennie klapani serdca [Artificial heart valves]. Saint Petersburg, OLMA Media Grupp Publ., 2007, 448 p. (In Russ.).
  2. Camilleri L.F, Baily P., Legault B.J. Mitral and mitro-aortic valve replacement with sorin-bicarbon valves compared with St. Jude Medical valves. Cardiovasc. Surg., 2001, v. 9, no. 2, pp. 272 – 280.
  3. Liapina K.V., Dulnev P.G., Marinin A.I., Melnichenko T.V., Ustinov A.I. Preparation and properties of the collodial solution based on biogenic metal nanoparticles. Biotechnologia Acta, 2014, v. 7, no. 6, pp. 63 – 68.
  4. Rosas J.M., Bedia-Matamoros J., Rodríguez-Mirasol  J., et al. Kinetics of pyrolytic carbon infiltration for the preparation of ceramic/carbon and carbon/carbon composites. Carbon, 2004, no. 7, pp. 1285 – 1290.
  5. Грачев А.Ю. Исследование поверхности пиро­лити­ческого углерода, обработанного в сверхкри­тическом диоксиде углерода, на атомно-силовом микроскопе. Новые химические техно­ло­гии, защитные и специальные покрытия: производство и применение: сборник статей Международной научно-технической конференции. Пенза, 2015, c. 14 – 21. / Grachev A.Yu. Issledovanie poverhnosti piroliticheskogo ugleroda obrabotannogo v sverhkri­ticheskom diokside ugleroda_ na atomno_silovom mikroskope [Investigation of the surface of pyrolytic carbon treated in supercritical carbon dioxide using an atomic force microscope]. Novie himicheskie tehnologii zaschitnie i specialnie pokritiya proizvodstvo i primenenie sbornik statei Mejdunarodnoi nauchno-tehnicheskoi konferencii [New chemical technologies, protective and special coatings: production and application: collection of articles from the International Scientific and Technical Conference]. Penza, 2015, pp. 14 – 21. (In Russ.).
  6. Забродина М.В., Ушаков А.Г. Синтез пироли­ти­ческого углерода на основегазообразного углево­дородного сырья. Экология и безопасность в техно­сфере: современные проблемы и пути реше­ния. Сборник трудов Всероссийской научно-практи­ческой конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. Кемерово, 2015, т. 1, с. 200 – 202. / Zabrodina M.V., Ushakov A.G. Sintez piroliticheskogo ugleroda na osnovegazoobraznogo uglevodorodnogo sirya [Synthesis of pyrolytic carbon based on gaseous hydrocarbon feedstock]. Ekologiya i bezopasnost v tehnosfere sovremennie problemi i puti resheniya. Sbornik trudov Vserossiiskoi nauchno prakticheskoi konferencii molodih uchenih aspirantov i studentov [Ecology and safety in the technosphere: contemporary problems and solutions. Collection of papers from the All-Russian scientific and practical conference of young scientists, postgraduates and students]. Kemerovo, 2015, v. 1, pp. 200 – 202. (In Russ.).
  7. Беленков Е.А., Ивановская В.В., Ивановский  А.Л. Наноалмазы и родственные углеродные наномате­риалы. Компьютерное материаловедение. Екатеринбург, УрО РАН, 2008, 169 с. / Belenkov  E.A., Ivanovskaya V.V., Ivanovskii A.L. Nanoalmazi i rodstvennie uglerodnie nanomateriali [Nanodiamonds and related carbon nanomaterials]. Kompyuternoe materialovedenie [Computer materials science]. Ekaterinburg, UrO RAN Publ., 2008, 169 p. (In Russ.).
  8. Антонов Е.Н., Попова А.В., Селезнева И.И. и др. Механические характеристики композитов поли­лактида и наноразмерных фосфатов кальция, сформированных в сверхкритическом диоксиде углерода. Сверхкритические флюиды: Теория и практика, 2011, т. 6, № 3, с. 5 – 14. / Antonov E.N., Popova A.V., Selezneva I.I. Mehanicheskie harakteristiki kompozitov polilaktida i nanorazmernih fosfatov kalciya sformirovannih v sverhkriticheskom diokside ugleroda [Mechanical properties of composites of polylactide and nanoscale calcium phosphates formed in supercritical carbon dioxide]. Sverhkriticheskie flyuidi: Teoriya i praktika [Supercritical Fluids: Theory and Practice], 2011, v. 6, no. 3, pp. 5 – 14. (In Russ.).
  9. Саримсков А.А., Мирвохидова А.Ж. Применение полимерных материалов в медицине. Экономика и социум, 2020, № 2, с. 367 – 370. / Sarimskov A.A., Mirvohidova A.J. Primenenie polimernih materialov v medicine [The use of polymer materials in medicine]. Ekonomika i socium [Economy and society], 2020, no. 2, pp. 367 – 370. (In Russ.).
  10. Лукин Е.С., Макаров Н.А., Козлов А.И. Современная оксидная керамика и области ее применения. Конструкции из композиционных материалов, 2007, № 1, с. 3 – 13. / Lukin E.S., Makarov N.A., Kozlov A.I. Sovremennaya oksidnaya keramika i oblasti ee primeneniya [Modern oxide ceramics and their applications]. Konstrukcii iz kompozicionny`x materialov [Composite structures], 2007, no. 1, pp. 3 – 13. (In Russ.).
  11. Xuan Sun., Jihua Huang, Jian Yang, Shuhai Chen. Microstructure evolution and mechanical properties of in-situ bimodal TiCFe coatings prepared by reactive plasma spraying. Ceramics International, 2018, no. 45, рр. 5848 – 5857.
  12. Lanming Hu. Suyun Li, Chao Li, Guanya Fu. Deposition and properties of plasma sprayed NiCrCoMo–TiC composite coatings. Materials Chemistry and Physics, 2020, no. 254, art. 123502.
  13. Khor K.A. Gua Y.W., Panb D., Cheangc P. Microstructure and mechanical properties of plasma sprayed HA/YSZ/Ti–6Al–4V composite coatings. Biomaterials, 2004, no. 25, рр. 4009 – 4017.
  14. Roduner E. Nanoscopic materials.  Size-dependent phenomena. Cambridge, RSC, 2006, 285 p. https://doi.org/10.1021/ja069840p
  15. DIN EN ISO 13356-2016 Implants for surgery - Ceramic materials based on yttria-stabilized tetragonal zirconia (Y-TZP) (ISO 13356:2015). Имплантаты для хирургии. Керамические материалы на основе диоксида циркония тетрагональной модификации, стабилизированного оксидом иттрия (Y-TZP). Международный стандарт. Утвержден и введен в действие Deutsches Institut fur Normung 01.02.2016. Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: https://docs.cntd.ru/document/440123868 (дата обращения: 16.03.2026  г.).
  16. Carter C. Barry, Norton M. Grant. Ceramic Materials. Springer, New York, 2013, 799 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-3523-5
  17. Gates R.S., Hsu S.M. Tribochemistry between water and Si3N4 and SiC: induction time analysis. Tribol. Lett., 2004, v.17, no. 3, pp. 399 – 407. https://doi.org/10.1023/B:TRIL.0000044488.84437.68
  18. Koji Kato. Tribology of ceramics. Wear, 1990, v. 136, no. 1, pp. 117 – 133. https://doi.org/10.1016/0043-1648(90)90075-L
  19. Sreejith P.S., Ngoi B.K.A. New materials and their machining. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 2001, v. 18, no. 8, pp. 537 – 544. https://doi.org/10.1007/s001700170030
  20. Marinescu I., Uhlmann E., Toshiro Doi (Eds.). Handbook of lapping and polishing. CRC Press, 2006, 512 p. https://doi.org/10.1201/9781420017632
  21. P 50-95-88. Рекомендации. Обеспечение износо­стойкости изделий. Москва, Гос. комитет СССР по стандартам, 1989, 25 с. / P 50-95-88 Rekomendacii. Obespechenie iznosostojkosti izdelij [Recommendations. Ensuring wear resistance of products]. Moscow, State Committee of the USSR for Standards, 1989, 25 p. (In Russ.).
  22. Yan X., Zhang B., Wang Y., Hong H., Li H., Cheng B., Yang J., Li B., Wang X. Preparation of high-performance zirconia toughened alumina doped with Cr2O3 and SrO for artificial joints by spray granulation. Ceramics International, 2024, v. 50, no. 16, pp. 28641 – 28651. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.05.175
  23. Feng M., Chen M., Yu Z., Chen Z., et al. Crystallization and wear behavior of SiO2–Al2O3–ZrO2–Ba(Sr, Ca)O glass-ceramics added with Cr2O3 by different methods. Ceramics International, 2019, v. 45, no. 17, pp. 22617 – 22624. https://doi.org/10.1016/j.ceramint. 2019.07.294
  24. Rahvar M., Ahmadi Lakalayeh G., Nazeri N., Karimi  R., Borzouei H., Ghanbari H. Micro/nanoscale surface engineering to enhance hemocompatibility and reduce bacterial adhesion for cardiovascular implants. Materials Chemistry and Physics, 2022, 289, art. 126445. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2022.126445
  25. Fomin A. Theoretical dependence of hardness on the structural parameters for hard and superhard ceramics. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2020, v. 88, art. 105201. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2020.105201
  26. Ignjatovic V., Pelkmans L., Kelchtermans H. Diffe­rences in the mechanism of blood clot formation and nanostructure in infants and children compared with adults. Thrombosis Research, 2015, v. 136, no. 6, pp. 1303 – 1309. https://doi.org/10.1016/j.thromres.2015.10.034
  27. Fomin A.A. Plasma-induction spraying of nanocrystal­line hydroxyapatite coatings obtained on titanium intraosseous implants. Handbook of nanoceramic and nanocomposite coatings and materials. Oxford, Butterworth-Heinemann, 2015, pp. 293 – 317, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-799947-0.00013-4
  28. Elabbasy M.T., Algahtani F.D., H.F. Alshammari. Improvement of mechanical and antibacterial features of hydroxyapatite/chromium oxide/graphene oxide nanocomposite for biomedical utilizations. Surface and Coatings Technology, 2022, v. 440, art. 128476. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128476
Made on
Tilda