Влияние условий нанесения и восстановления на удельное поверхностное электрическое сопротивление тонких пленок, полученных
из дисперсии оксида графена
Д. Ю. Корнилов, Л. А. Кашарина
Исследована степень влияния восстанавливающих агентов и условий восстановления на электрофизические характеристики тонких прозрачных электропроводных пленок полученных из спиртовой дисперсии оксида графена (ОГ) методом спин-коатинга при различных скоростях вращения подложки (от 5000 до 7000 об/мин). Определены морфология поверхности плёнок, коэффициент пропускания света, структуры связей в пленках, удельное поверхностное электрическое сопротивление и толщина полученных пленок. Получены пленки из многослойного восстановленного оксида графена (ВОГ) толщиной от 10 до 60 нм с удельным поверхностным электрическим сопротивлением от 7,7 до 26,77 кОм/□ и светопропусканием от 74 до 88 %, которые могут найти широкое применение в фотовольтаике и сенсорной электронике. Установлено, что обработка исследуемых образцов в насыщенных парах аммиака наиболее эффективно способствует снижению удельного поверхностного электрического сопротивления пленок.
Ключевые слова: оксид графена, восстановленный оксид графена, тонкие пленки.
DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-5-12
Корнилов Денис Юрьевич — ООО “АкКо Лаб” (129110, Москва,
ул. Гиляровского, д. 65, стр.1), кандидат технических наук, заведующий лабораторией, специалист в области неорганической химии и электрохимии. E-mail: akkolab@gmail.com.
Кашарина Леся Алексеевна — ООО “АкКо Лаб” (129110, Москва, ул.Гиляровского, д. 65, стр.1). кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области углеродных материалов и устройств на их основе. E-mail: akkolab@gmail.com.
Ссылка на статью:
Корнилов Д. Ю., Кашарина Л. А. Влияние условий нанесения и восстановления на удельное поверхностное электрическое сопротивление тонких пленок, полученных из дисперсии оксида графена. Перспективные материалы, 2019, № 4, с. 5 – 12. DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-5-12
Сравнение кинетики высвобождения импрегнированного костного морфогенетического белка-2 из биополимерных матриксов
А. В. Васильев, Т. Б. Бухарова, В. С. Кузнецова, Ю. Д. Загоскин,
С. А. Минаева, Т. Е. Григорьев, Е. Н. Антонов, Е. О. Осидак,
Е. В. Галицына, И. И. Бабиченко, С. П. Домогатский,
В. К. Попов, С. Н. Чвалун, Д. В. Гольдштейн, А. А. Кулаков
Проведена сравнительная оценка биосовместимости и кинетики высвобождения BMP-2 из материалов на основе полилактидов, полилактогликолидов, хитозана и коллагена. Матриксы на основе полилактогликолидов (PLG), полученные сверхкритическими флюидными технологиями (СКФТ), показали наибольшую биосовместимость и эффективность с точки зрения длительности периода высвобождения рекомбинантного человеческого костного морфогенетического белка-2 (rhBMP-2). Последующее использование лазерного спекания позволило отсрочить пик кинетики высвобождения белка на срок с 13 по 15 сут. Средняя потеря rhBMP-2 при использовании СКФТ не превышала 20 %. Пик кинетики высвобождения rhBMP-2 из коллаген-фибронектинового гидрогеля приходился на период с 4 по 6 сутки. Однако потеря rhBMP-2 составила 47 ± 12 %. Высокопористые матриксы на основе полилактидов, полученные криолиофильной сушкой, уступали другим матриксам по способности пролонгированно высвобождать rhBMP-2. Гидрогель и гранулы на основе хитозана также проигрывали другим материалам по способности длительного высвобождения белка и проявляли высокую цитотоксичность.
Ключевые слова: сверхкритические флюидные технологии, лазерное спекание, полилактогликолиды, полилактиды, хитозан, коллаген-фибронектиновый гидрогель, rhBMP-2, цитотоксичность, адгезия.
DOI: 10.30791/1028-978X-2019-3-13-27
Васильев Андрей Вячеславович — Федеральное государственное бюджетное учреждение “Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии” Министерства Здравоохранения Российской Федерации (г. Москва, 119021, ул. Тимура Фрунзе, д. 16), кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник, специалист в области гистологии и клеточной биологии костной ткани. E-mail: vav-stom@yandex.ru.
Бухарова Татьяна Борисовна — Федеральное государственное бюджетное научное учреждение “Медико-генетический научный центр” (г. Москва, 115522, ул. Москворечье, д. 1), кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области клеточных технологий и тканевой инженерии. E-mail: bukharova-rmt@yandex.ru.
Кузнецова Валерия Сергеевна — Федеральное государственное бюджетное учреждение “Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии” Министерства Здравоохранения Российской Федерации (г. Москва, 119021, ул. Тимура Фрунзе, д.16), аспирант, специализируется в области клинической медицины. E-mail: tilia7@ya.ru.
Загоскин Юрий Дмитриевич — Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт” (г. Москва, 123182, пл. Академика Курчатова, 1), аспирант, инженер-исследователь, специалист в области нанобиоматериалов и структур. E-mail: Zagoskin_YD@nrcki.ru.
Минаева Светлана Анатольевна — Институт фотонных технологий Федерального научно-исследовательского центра “Кристаллография и фотоника” РАН (г. Москва, г. Троицк, 142190, ул. Пионерская, 2), младший научный сотрудник, специалист в области спектроскопии комбинационного рассеяния и лазерных технологий. Е-mail: minaeva.svetlana@gmail.com.
Григорьев Тимофей Евгеньевич — Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт” (г. Москва, 123182, пл. Академика Курчатова, 1), заместитель руководителя по научной работе Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий, кандидат физико-математических наук, специалист в области высокомолекулярных соединений. E-mail: Grigoriev@nrcki.ru.
Антонов Евгений Николаевич — Институт фотонных технологий Федерального научно-исследовательского центра “Кристаллография и фотоника” РАН (г. Москва, г. Троицк, 142190, ул. Пионерская, 2), кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области медицинской физики и сверхкритических флюидных технологий. E-mail: e_n_antonov@mail.ru.
Осидак Егор Олегович — ООО фирмы “Имтек” (г. Москва, 3-я Черепковская ул., д. 15-а), кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области иммунологии и биофизики. E-mail: eosidak@gmail.com.
Галицына Елена Валерьевна — Федеральное государственное бюджетное научное учреждение “Медико-генетический научный центр” (г. Москва, 115522, ул. Москворечье, д. 1), аспирант (биологические науки), младший научный сотрудник, специалист в области генно-клеточных технологий. E-mail: snowbars888@yandex.ru.
Бабиченко Игорь Иванович — Федеральное государственное бюджетное учреждение “Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно лицевой хирургии” Министерства Здравоохранения Российской Федерации (г. Москва, 119021, ул. Тимура Фрунзе, д. 16), доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделом, специалист в области иммуногистохимии и патологий челюстно-лицевой области. E-mail: babichenko@list.ru.
Домогатский Сергей Петрович — Федеральное государственное бюджетное учреждение “Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии” Минздрава (г. Москва, 3-я Черепковская ул., д. 15-а), кандидат биологических наук, руководитель группы, специалист в области иммунологии и биофизики. E-mail: spdomo@yandex.ru.
Попов Владимир Карпович — Институт фотонных технологий Федерального научно-исследовательского центра “Кристаллография и фотоника” РАН (г. Москва, г. Троицк, 142190, ул. Пионерская, 2), доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией, специалист в области физической химии, биоматериалов, лазерных, аддитивных и сверхкритических флюидных технологий. E-mail: popov@laser.ru.
Чвалун Сергей Николаевич — Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт” (г. Москва, 123182, пл. Академика Курчатова, 1), заместитель руководителя по научной работе Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий, доктор химических наук, профессор, специалист в области высокомолекулярных соединений. E-mail:
Chvalun_SN@nrcki.ru.
Гольдштейн Дмитрий Вадимович — Федеральное государственное бюджетное научное учреждение “Медико-генетический научный центр”
(г. Москва, 115522, ул. Москворечье, д. 1), доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией, специалист в области клеточных технологий и тканевой инженерии. E-mail: dvgoldrm7@gmail.com.
Кулаков Анатолий Алексеевич — Федеральное государственное бюджетное учреждение “Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно лицевой хирургии” Министерства Здравоохранения Российской Федерации (г. Москва, 119021, ул. Тимура Фрунзе, д. 16), академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, директор института. E-mail: kulakov@cniis.ru.
Ссылка на статью
Васильев А. В., Бухарова Т. Б., Кузнецова В. С., Загоскин Ю. Д., Минаева С. А., Григорьев Т. Е., Антонов Е. Н., Осидак Е. О., Галицына Е. В., Бабиченко И. И., Домогатский С. П., Попов В. К., Чвалун С. Н., Гольдштейн Д. В., Кулаков А. А. Сравнение кинетики высвобождения импрегнированного костного морфогенетического белка-2 из биополимерных матриксов. Перспективные материалы, 2019, № 4, с. 13 – 27. DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-13-27
Керметные плазменные покрытия
на основе карбида кремния
В. И. Калита, А. А. Радюк, Д. И. Комлев, А. Б. Михайлова,
А. Ю. Иванников, А. В. Алпатов, Т. Р. Чуева,
Н. В. Умнова, Д. Д. Титов
Проведено исследование структуры, фазового состава и содержания C, O, N в двух керметных покрытиях, напыленных из порошков исходного состава 30 SiC – NiCr и 30 SiC – TiNi. Изменение химического и фазового состава контролировали на стадии получения порошков и плазменного напыления покрытий. Порошок получали механическим легированием и последующим спеканием прессовки. При механическом легировании повышается содержание кислорода и азота. При спекании в 10 раз снижается содержание карбида кремния, формируются силициды, содержание легких элементов на этом этапе изменяется незначительно. После плазменного напыления фазовый состав покрытий качественно не изменялся по отношению к напыляемому порошку, но сформировалась неравновесные кристаллические и аморфные фазы и уменьшилось содержание углерода и кислорода. Микротвердость покрытий 10 ГПа при нагрузке на индентор 10 г определяется 50 % объемной долей SiC в исходном порошке.
Ключевые слова: плазменное напыление, кермет, SiC, NiCr, TiNi, насадка к плазмотрону, механическое легирование, микротвердость.
DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-28-39
Калита Василий Иванович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), доктор технических наук, главный научный сотрудник, специалист в области плазменного напыления. E-mail: vkalita@imet.ac.ru.
Радюк Алексей Александрович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области плазменного напыления. E-mail: imet-lab25@yandex.ru.
Комлев Дмитрий Игоревич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области плазменного напыления. E-mail: imet-lab25@yandex.ru.
Иванников Александр Юрьевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области плазменного напыления. E-mail: imet-lab25@yandex.ru.
Михайлова Александра Борисовна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области рентгенофазового анализа. E-mail: sasham1@mail.ru.
Алпатов Александр Владимирович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области диагностики материалов на содержание легких элементов. E-mail: alpat72@mail.ru.
Чуева Татьяна Равильевна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), научный сотрудник, специалист в области анализа нанокристаллических и аморфных сплавов.
Умнова Надежда Витальевна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области анализа нанокристаллических и аморфных сплавов.
Титов Дмитрий Дмитриевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области анализа и технологии получения керамических материалов.
Ссылка на статью:
Калита В. И., Радюк А. А., Комлев Д. И., Михайлова А. Б., Иванников А. Ю.,
Алпатов А. В., Чуева Т. Р., Умнова Н. В., Титов Д. Д. Керметные плазменные покрытия на основе карбида кремния. Перспективные материалы, 2019, № 4, с. 28 – 39. DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-28-39
Синтетические титаносиликатные добавки
для специальных цементных композитов
В. В. Тюкавкина, Л. Г. Герасимова, А. В. Цырятьева
Изучено влияние порошков титаносиликатных техногенных продуктов различного состава и дисперсности на кинетику твердения цементного камня и основные технические свойства. Показано, что титаносиликатные добавки играют роль модификатора, ускоряющего процесс гидратации и соответственно твердения цемента. Причем, чем выше удельная поверхность порошка, тем больше начальная прочность цементного камня. Титаносиликатный продукт с наиболее высокой удельной поверхностью (50,2 м2/г) обладает повышенной химической активностью, что способствует увеличению показателя прочности цементного камня после 1 суток твердения на 39 – 59 %, по сравнению с контрольным составом. Установлено, что оптимальное количество добавки в композиции, при котором цементный камень обладает максимальной прочностью, составляет 1 масс. %. Показано, что присутствие в цементном камне титаносиликатной добавки, обладающей активностью к фотокатализу, обеспечивает способность его к самоочищению. Интенсивнее всего деградация красителей, вплоть до полного его разложения, наблюдается у образцов, модифицированных порошком с наибольшей удельной поверхностью. Зависимости фотокаталитической активности от количества добавки в цементном камне не обнаружено. Полученные данные могут быть использованы в технологии современных строительных материалов со специальными свойствами.
Ключевые слова: синтетические титаносиликатные продукты, модификатор, цементные строительные материалы, прочность, фотокаталитические свойства.
DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-40-48
Тюкавкина Вера Владимировна — Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева — обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра “Кольский научный центр Российской академии наук” (ИХТРЭМС КНЦ РАН) (184209, г. Апатиты, Академгородок мкр., 26а), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области материаловедения строительных материалов. Е-mail: tukav_vv@chemy.kolasc.net.ru.
Герасимова Лидия Георгиевна — Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева — обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра “Кольский научный центр Российской академии наук” (ИХТРЭМС КНЦ РАН) (г. Апатиты, 184209 Академгородок мкр., 26а), доктор технических наук, главный научный сотрудник, специалист в области химической технологии титансодержащих материалов. Е-mail: gerasimova@chemy.kolasc.net.ru.
Цырятьева Анна Васильевна — Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева — обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра “Кольский научный центр Российской академии наук” (ИХТРЭМС КНЦ РАН) (г. Апатиты, 184209 Академгородок мкр., 26а), инженер, специалист в области материаловедения строительных материалов. Е-mail: tsyryateva@chemy.kolasc.net.ru.
Ссылка на статью:
Тюкавкина В. В., Герасимова Л. Г., Цырятьева А. В. Синтетические титаносиликатные добавки для специальных цементных композитов. Перспективные материалы, 2019, № 4, с. 40 – 48. DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-40-48
Влияние низкомодульных включений BN
на свойства Y-TZP керамики
А. С. Буяков, Ю. А. Мировой, С. П. Буякова
Изучена структура и свойства керамики на основе тетрагонального диоксида циркония с добавкой низкомодульных включений гексагонального нитрида бора. При малом содержании включений h-BN в керамике (Y-TZP)(h-BN) имело место увеличение трещиностойкости K1C. Наибольшая трещиностойкость K1C = 12 ± 0,53 МПа·м1/2 обнаружена для керамики (Y-TZP) – 0,5 масс. % (h-BN). Увеличение вязкости разрушения при введении в керамическую матрицу низкомодульных включений h-BN обусловлено действием двух диссипативных механизмов — мартенситного превращения в ZrO2 и торможения трещин на относительно слабых межфазовых границах матрица – низкомодульные включения h-BN. По мере увеличения количества h-BN вклад мартенситного превращения в трещиностойкость снижается, что связано с уменьшением размера зерна тетрагональной фазы диоксида циркония и, соответственно, с переходом её в стабильное состояние.
Ключевые слова: Керамика, композит, трещиностойкость, диссипативная структура, многоуровневое упрочнение, диоксид циркония, нитрид бора.
DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-49-56
Буяков Алесь Сергеевич — Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (634055, г. Томск, пр. Академический, 2/4), инженер; Национальный исследовательский Томский государственный университет, Физико-технический факультет (634050, г. Томск, пр. Ленина, 36), аспирант; Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Школа новых производственных технологий Национального исследовательского Томского политехнического университета (634050, г. Томск, пр. Ленина, 30), ассистент, специалист в области материаловедения, керамики и керамических композитов, прочности и надежности конструкций. E-mail: Alesbuyakov@gmail.com.
Мировой Юрий Александрович — Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Школа новых производственных технологии (63405 0, г. Томск, пр. Ленина, 30), ассистент, специалист в области гетеромодульных композиционных материалов, самосмазывающихся керамических материалов, полифазной керамики. E-mail: Y.a.mirovoy@gmail.com.
Буякова Светлана Петровна — Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (634055, г. Томск, пр. Академический, 2/4), доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник; Национальный исследовательский Томский государственный университет, Физико-технический факультет (634050, г. Томск, пр. Ленина, 36), профессор; Школа новых производственных технологий Национального исследовательского Томского политехнического университета (634050, г. Томск, пр. Ленина, 30), профессор, Специалист в области материаловедения, керамики и керамических композитов, прочности и надежности конструкций. E-mail: Sbuyakova@ispms.tsc.ru.
Ссылка на статью:
Буяков А. С., Мировой Ю. А., Буякова С. П. Влияние низкомодульных включений BN на свойства Y-TZP керамики. Перспективные материалы, 2019, № 4, с. 49 – 56. DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-49-56
Формирование поверхностных сло¸в титанового сплава ВТ6 ионно-лучевым перемешиванием нанопленки углерода
В. Л. Воробьев, А. А. Колотов, А. Л. Ульянов,
Ф. З. Гильмутдинов, П. В. Быков, С. Г. Быстров, В. Я. Баянкин
Исследовано влияние ионно-лучевого перемешивания углерода на морфологию поверхности, химический состав, атомную структуру и микротвердость поверхностных слоев образцов титанового сплава ВТ6. Выявлено, что при ионно-лучевом перемешивании в переходном слое системы пленка/подложка создаются условия для образования карбидов титана. Происходит формирование карбидов титана, как со стехиометрическим соотношением, так и с нестехиометрическим соотношением компонентов. Содержание карбидов титана с ростом дозы облучения увеличивается и при дозе 4·1017 ион/см2 достигает 20 ат.%. Перемешивание проявляется во взаимном проникновении атомов углерода в мишень и атомов мишени, в основном титана, в пленку. Однако тонкий поверхностный слой глубиной около 20 нм остается, в основном состоящим из атомов углерода. Показано, что атомы углерода в данном слое находятся в разупорядоченном состоянии как с sp2, так и с sp3 гибридизацией С – С связей. Формирование карбидов титана в переходном слое и разупорядоченной структуры углерода на поверхности пленки при ионно-лучевом перемешивании обуславливает упрочнение поверхностного слоя и, как следствие, происходит увеличение микротвердости образцов на 100 % и более. Показано, что рост микротвердости связан со сформированным в результате перемешивания слоем, а не влиянием облучения на подложку из титанового сплава.
Ключевые слова: ионно-лучевое перемешивание, нанопленки углерода, карбид титана, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия.
DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-57-66
Воробьёв Василий Леонидович — ФГБУ науки Удмуртский Федеральный Исследовательский центр УрО РАН (г. Ижевск, 426067, ул. Т. Барамзиной,
д. 34), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области ионной имплантации и рентгеноэлектронной спектроскопии. E-mail: Vasily_L.84@mail.ru.
Колотов Андрей Александрович — ФГБУ науки Удмуртский Федеральный Исследовательский центр УрО РАН (г. Ижевск, 426067, ул. Т. Барамзиной,
д. 34), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области имплантации ионов в металлические неравновесные системы. E-mail: less@udman.ru.
Ульянов Александр Леонидович — ФГБУ науки Удмуртский Федеральный Исследовательский центр УрО РАН (г. Ижевск, 426067, ул. Т. Барамзиной,
д. 34), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области механоактивации и мессбауэровской спектроскопии. E-mail: ulyanov@ftiudm.ru.
Гильмутдинов Фаат Залалутдинович — ФГБУ науки Удмуртский Федеральный Исследовательский центр УрО РАН (г. Ижевск, 426067,
ул. Т. Барамзиной, д. 34), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области рентгеноэлектронной спектроскопии. E-mail: gilmutdinov_f@mail.ru.
Быков Павел Владимирович — ФГБУ науки Удмуртский Федеральный Исследовательский центр УрО РАН (г. Ижевск, 426067, ул. Т. Барамзиной, д. 34), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области ионной имплантации. E-mail: less@udman.ru.
Быстров Сергей Геннадьевич — ФГБУ науки Удмуртский Федеральный Исследовательский центр УрО РАН (г. Ижевск, 426067, ул. Т. Барамзиной,
д. 34), кандидат химических наук, старший научный сотрудник, специалист в области полимерных композиционных материалов. E-mail: bystrov.sg@mail.ru.
Баянкин Владимир Яковлевич — ФГБУ науки Удмуртский Федеральный Исследовательский центр УрО РАН (г. Ижевск, 426067, ул. Т. Барамзиной, д. 34), доктор технических наук, главный научный сотрудник, специалист в области в области поверхностных сегрегаций в металлических системах при внешних воздействиях. E-mail: less@udman.ru.
Ссылка на статью:
Воробьев В. Л., Колотов А. А., Ульянов А. Л., Гильмутдинов Ф. З., Быков П. В., Быстров С. Г., Баянкин В. Я. Формирование поверхностных слоëв титанового сплава ВТ6 ионно-лучевым перемешиванием нанопленки углерода. Перспективные материалы, 2019, № 4, с. 57 – 66. DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-57-66
Обработка газоэкструзией порошков сверхпроводящих материалов в металлической оболочке
В. Д. Бербенцев
Разработана методика обработки газоэкструзией порошков сверхпроводящих материалов в металлической оболочке с получением проволочных образцов. Для получения проводников (проволоки) со сверхпроводящей внутренней начинкой в металлической оболочке использован процесс высокотемпературной газовой экструзии (ВТГЭ) с локальным нагревом, разработанный в институте физики высоких давлений РАН. Порошки сверхпроводящих материалов (FeSe и BaFe0,4Ni0,1As2) засыпали в полости осевых сверлений различного диаметра, выполненных в металлических прутках (сталь и латунь диаметром 10 мм) с периодической трамбовкой. Полости запечатывали заглушкой. Полученные композиционные заготовки подвергали газоэкструзии через матрицы с выходным диаметром 2 мм и различными углами выходного конуса (60° и 20°) при различных давлениях и температурах экструзии. Изучено состояние поверхности и структура внутренней начинки полученных образцов проволоки диаметром 2 мм. На образцах с латунной оболочкой поверхностных дефектов не обнаружено. Степень дефектности внутренней начинки снижается с повышением газового давления и понижением температуры экструзии, а также с уменьшением диаметра исходной полости осевых сверлений и угла выходного конуса матрицы. Установлены условия получения проводников с бездефектной поверхностью, с максимальной сплошностью внутренней начинки и постоянным размером начинки по длине проволоки.
Ключевые слова: газовая экструзия, давление, температура, деформация, порошки, сверхпроводники, композиционная заготовка, начинка, дефекты, сверхпроводящая проволока.
DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-67-72
Бербенцев Владимир Демьянович — Институт физики высоких давлений им. Л.Ф.Верещагина РАН (г. Москва, г. Троицк, Калужское шоссе стр.14), ведущий инженер – технолог, специалист в области обработки металлов давлением, E-mail: berbentsevv@mail.ru.
Ссылка на статью:
Бербенцев В. Д. Обработка газоэкструзией порошков сверхпроводящих материалов в металлической оболочке. Перспективные материалы, 2019, № 4, с. 67 – 72. DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-67-72
Современное состояние, перспективы переработки и утилизации клинкера вельцевания цинксодержащей пыли от электродуговой плавки стали
П. И. Грудинский, Д. В. Зиновеев, В. Г. Дюбанов, П. А. Козлов
В процессе переработки цинксодержащей пыли от электродуговых печей методом вельцевания образуется железосодержащий остаток — клинкер. Проанализирован мировой опыт по переработке клинкера вельцевания пыли от электродуговых печей. Анализ публикаций показал, что в настоящее время клинкер вельцевания используют, в основном, в строительной отрасли при производстве цемента, бетона, кирпича и прокладке дорог. Работ, посвящённых рециклингу клинкера в металлургии, недостаточно. Это вызвано высоким содержанием в клинкере вредных примесей, таких как цинк, свинец, сера, фосфор и медь. Выполнены исследования физико-химических свойств и микроструктуры клинкера, полученного на ПАО “Челябинский цинковый завод”. Установлено, что он имеет сложный минералогический состав. Химический анализ показал, что содержание железа в нём 26,4 масс. % со степенью металлизации 47 %, 18,7 масс. % углерода и ~ 1 масс. % цинка, не удалившегося в процессе вельцевания. Оценена возможность применения клинкера вельцевания пыли ЭДП для чёрной металлургии. Для рециклинга клинкера в металлургии наиболее целесообразно использовать метод восстановительной плавки с получением чугуна, шлака, пригодного для использования в строительстве, и цинково-свинцовых возгонов.
Ключевые слова: клинкер вельцевания, вельц-процесс, вельцевание, вельц-печь, пыль электродуговой печи.
DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-73-83
Грудинский Павел Иванович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области переработки промышленных отходов. E-mail: gpi_lab3@imet.ac.ru; GruPaul@yandex.ru.
Зиновеев Дмитрий Викторович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области переработки промышленных отходов. E-mail: ZinoveevIMET@yandex.ru.
Дюбанов Валерий Григорьевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области чёрной металлургии. E-mail: dyuba@imet.ac.ru.
Козлов Павел Александрович — НЧОУ ВО “Технический университет УГМК” (624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, Успенский пр-кт, 3), доктор технических наук, заместитель директора НИПИ ТУ УГМК по науке, специалист в области цветной металлургии. E-mail: p.kozlov@tu-ugmk.com.
Ссылка на статью:
Грудинский П. И., Зиновеев Д. В., Дюбанов В. Г., Козлов П. А. Современное состояние, перспективы переработки и утилизации клинкера вельцевания цинксодержащей пыли от электродуговой плавки стали. Перспективные материалы, 2019, № 4, с. 73 – 83. DOI: 10.30791/1028-978X-2019-4-73-83
