ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
2020, №04
Парамагнитный эффект Мейснера у магнитного сверхпроводника Dy Rh3,8Ru0,2B4
Г. С. Бурханов, С. А. Лаченков, Е. П. Хлыбов
Установлен парамагнитный эффект Мейснера у DyRh3.8Ru0.2B4 — однофазного сверхпроводника с собственной магнитной подсистемой, ранее наблюдавшийся у иттриевых и висмутовых купратов. Измерение магнитного момента DyRh3,8Ru0,2B4 выполнено в режимах с включенным магнитным полем FC (field-cooling) и без него ZFC (zero-field-cooling) — охлаждение в магнитном поле и без него с последующим нагревом уже при включенном магнитном поле. При исследовании сложного борида родия в режиме FC, в полях ~ 20 Э (ниже первого критического), установлено возникновение положительного магнитного момента. Появление парамагнитного эффекта Мейснера у DyRh3,8Ru0,2B4 в полях c величиной магнитного поля меньше величины нижнего критического поля (В < Вк1) связано с особенностями поведения магнитной подсистемы при охлаждении образца в режимах FC и ZFC при температуре ниже точки фазового перехода из парамагнитного в ферримагнитное состояние. Обсуждена связь этой аномалии с собственной магнитной подсистемой соединения, формируемой кластерной кристаллической структурой типа LuRu4B4. Установлено влияние собственной магнитной подсистемы на повышение устойчивости сверхпроводящего состояния. Присутствие собственной магнитной подсистемы отличает исследованный однофазный борид родия от других сверхпроводников 2-го рода, у которых магнитная подсистема отсутствует.
Ключевые слова: сверхпроводимость, парамагнитный эффект Мейснера, магнитная подсистема, режим FC, режим ZFC.
DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-5-10
Бурханов Геннадий Сергеевич — Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (199334, Москва, Ленинский пр. 49), член-корр. РАН, заведующий лабораторией, специалист в области физико-химии и технологии неорганических материалов.
E-mail: genburkh@imet.ac.ru.
Лаченков Сергей Анатольевич — Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (199334, Москва, Ленинский пр. 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области сверхпроводящих материалов, металлофизики сверхпроводников. E-mail: lachenck@imet.ac.ru.
Хлыбов Евгений Петрович — Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт физики высоких давлений им. Л.Ф. Верещагина РАН (Москва, 142190, Троицк, Калужское шоссе, стр. 14), доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области сверхпроводимости, магнетизма и физики высоких давлений. E-mail: ekhlybov@rambler.ru.
Ссылка на статью:
Бурханов Г.С., Лаченков С.А., Хлыбов Е.П. Парамагнитный эффект Мейснера у магнитного сверхпроводника Dy Rh3,8Ru0,2B4. Перспективные материалы, 2020, № 4, с. 5 – 10. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-5-10
Слоистые самозалечивающиеся композиты
с внутренним функциональным слоем
на основе боросилоксана
Н. Н. Ситников, И. А. Хабибуллина, В. И. Мащенко,
А. В. Шеляков, К. С. Мостовая, Е. А. Высотина
Исследован боросилоксан в качестве функционального слоя в многослойных самозалечивающихся композитах. Рассмотрены положения и принципы самозалечивания в искусственных материалах. Обосновано, что для быстрого самозалечивания необходимо по крайне мерее наличие двух факторов: направленного массопереноса и аутогезии сведённых границ. В качестве самозалечивающих материалов могут выступать либо жидкие среды, либо вязко-текучие материалы. Боросилоксан представлен как перспективный материал в качестве самозалечивающейся вязкой матрицы в составе многослойных композитов или сэндвичных панелей. Добавление в боросилоксан различных наполнителей, например, волокон, приводит к уменьшению текучести, при этом благодаря невысокой молекулярной массе сохраняется высокая диффузия макромолекул, обеспечивающая повышенную аутогезию. Добавка в боросилоксан полиэфирных волокон позволяет эффективно управлять текучестью при сохранении высокой скорости диффузии и, соответственно, скорости коалесценции сведённых поверхностей материала. Экспериментальные образцы боросилоксанов получены из синтетических каучуков при их взаимодействии с бороной кислотой в разогретом реакционном сосуде. Внедрение в синтезированный боросилоксан 6 масс. % полиэфирных волокон длиной около 3 мм ограничивает его растекание, удерживает форму за счет жесткости каркаса из волокон и при этом сохраняет свойства аутогезии при сведении разъединённых границ. Создание ансамблей из последовательных слоёв боросилоксана с различной текучестью в одном многослойном материале позволяет получать высокие характеристики самозалечивания итогового композиционного материала после нанесения сквозного дефекта. Показан эффект самовосстановления разработанного слоистого композита при сквозном проколе и прорезе.
Ключевые слова:самовосстановление, самозалечивание, слоистые композиционные материалы, самовосстанавливающаяся матрица, боросилоксан, полиэфирные волокна.
DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-11-23
Ситников Николай Николаевич — Государственный научный центр Российской Федерации — федеральное государственное унитарное предприятие “Исследовательский центр имени М.В. Келдыша” (Москва, 125438, Онежская ул., д. 8), кандидат технических наук, заместитель начальника отдела; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” (115409, Москва, Каширское ш., д. 31), заместитель начальника отдела, специалист в области нанотехнологий и материалов с эффектом памяти формы.
E-mail: sitnikov_nikolay@mail.ru.
Хабибуллина Ирина Александровна — Государственный научный центр Российской Федерации — федеральное государственное унитарное предприятие “Исследовательский центр имени М.В. Келдыша” (Москва, 125438, Онежская ул., д. 8), научный сотрудник, специалист в области нанотехнологий.
E-mail: irina-zaletova@mail.ru.
Мащенко Владимир Игоревич — Московский государственный областной университет (Москва, 105005, Радио ул., д. 10А), кандидат химических наук, старший научный сотрудник, специалист в области полимеров. E-mail: startmodern@gmail.com.
Шеляков Александр Васильевич — Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” (Москва, 115409, Каширское ш., д. 31), кандидат физико-математических наук, доцент, специалист в области материалов с эффектом памяти формы.
E-mail: alexshel@mail.ru, AVShelyakov@mephi.ru.
Мостовая Ксения Сергеевна — Государственный научный центр Российской Федерации — федеральное государственное унитарное предприятие “Исследовательский центр имени М.В. Келдыша” (Москва, 125438, Онежская ул., д. 8), научный сотрудник, специалист в области нанотехнологий.
E-mail: xenon9112@gmail.com.
Высотина Елена Александровна — Государственный научный центр Российской Федерации — федеральное государственное унитарное предприятие “Исследовательский центр имени М.В. Келдыша” (Москва, 125438, Онежская ул., д. 8), научный сотрудник, специалист в области нанотехнологий.
E-mail: evysotina@gmail.com.
Ссылка на статью:
Ситников Н.Н., Хабибуллина И.А., Мащенко В.И., Шеляков А.В., Мостовая К.С., Высотина Е.А. Слоистые самозалечивающиеся композиты с внутренним функциональным слоем на основе боросилоксана. Перспективные материалы, 2020, № 4, с. 11 – 23. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-11-23
Создание гетероструктур зарощенного типа
для СВЧ лазерных диодов
М. Г. Васильев, А. М. Васильев, Ю. О. Костин,
А. Д. Изотов, А. А. Шелякин
Проведены комплексные физико-технологические исследования по созданию мезаполосковых структур с каналом в подложке, и последующим заращиванием структуры слоем селенида цинка. Проведены электронно-микроскопические исследования планарности гетерограниц между подложкой и эпитаксиальными слоями. Изучена атомная структура эпитаксиальных слоев GaInAsP/InP методом трансмиссионной электронной микроскопии. проанализированы профили эпитаксиальных слоев гетероструктуры методом вторичной ионной масс-спектроскопии (ВИМС). Получены слои заданного состава In0,78Ga0,22As0,68P0,32, соответствующего длине волны лазерного излучения 1,3 мкм. Впервые разработана методика создания лазерных диодов с каналом в подложке, с травлением мезаполосковой структуры и заращиванием слоем селенида цинка. Данная методика позволяет создавать лазерные диоды как с оптическим ограничением лазерного излучения, так и c ограничением протекания тока вдоль лазерного полоска. Впервые разработан процесс травления слоев р – n-перехода между лазерными полосками и заращивания селенидом цинка на поверхности травленой структуры. Это позволило методом жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ) создать гетероструктуры для лазерных диодов, работающих в СВЧ диапазоне до 10 ГГц. Показана возможность создания и работы лазерных диодов данной конструкции и технологии. Исследованы вольт-амперные, ватт-амперные и спектральные характеристики лазерных диодов. Предложена отечественная технология создания СВЧ лазерного диода на гетероструктуре с каналом в подложке и повторным заращиванием селенидом цинка. Показана перспективность использования лазерных диодов, мезаполосковой конструкции с каналом в подложке и зарощенной слоем селенида цинка для создания быстродействующих приборов.
Ключевые слова: гетероструктуры, лазерные диоды, СВЧ-диоды, селенид цинка, канал в подложке, амплитудно-частотная характеристика.
DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-24-33
Васильев Михаил Григорьевич — Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН (Москва, 119991, Ленинский проспект, 31), доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией, специалист в области материалов квантовой электроники и технологии полупроводниковых материалов.
E-mail: mgvas@igic.ras.ru.
Васильев Антон Михайлович — Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН (Москва, 119991, Ленинский проспект, 31), ведущий инженер, специалист в области электронного приборостроения и материаловедения электронных материалов. E-mail: mgvas@igic.ru.
Изотов Александр Дмитриевич — Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН (Москва, 119991, Ленинский проспект, 31), доктор химических наук, член-корр. РАН, главный научный сотрудник, специалист в области полупроводникового материаловедения, физикохимии и химии твердого тела.
E-mail izotov@igic.ras.ru.
Костин Юрий Олегович — Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН (Москва, 119991, Ленинский проспект, 31), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области физики твердого тела и электронного приборостроения E-mail: mgvas@igic.ras.ru.
Шелякин Алексей Алексеевич — Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН (Москва, 119991, Ленинский проспект, 31), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области материаловедения и технологии полупроводниковых и диэлектрических материалов. E-mail: mgvas@igic.ras.ru.
Ссылка на статью:
Васильев М.Г., Васильев А.М., Костин Ю.О., Изотов А.Д., Шелякин А.А. Создание гетероструктур зарощенного типа для СВЧ лазерных диодов. Перспективные материалы, 2020, № 4, с. 24 – 33. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-24-33
Высоконаполненные композиции на основе альгинатного геля и мелкодисперсного трикальцийфосфата для трехмерной печати тканеинженерных матриксов
А. В. Миронов, О. А. Миронова, А. О. Мариянац, В. С. Комлев,
И. В. Смирнов, Е. Ю. Кананыхина, Т. Х. Фатхудинов, В. К. Попов
Разработан процесс формирования высоконаполненных альгинатно-кальцийфосфатных структур методом 3D печати для получения гидрогелевых матриксов для инженерии костных тканей. Определены оптимальные условия формирования трехмерных структур из Ca2+ сшитых гидрогелей альгината и его высоконаполненных композиций с мелкодисперсным (5 – 30 мкм) a-трикальцийфосфатом (ТКФ). Сравнительный анализ физико-механических характеристик, сшитых альгинатных гидрогелей показал снижение прочности и возрастание модуля упругости ТКФ-наполненного композита по сравнению с чистым гидрогелем. Различие физико-механических характеристик наполненного и чистого геля возрастает вместе с плотностью его сшивки. Установлено, что из-за значительного содержания минеральной дисперсной фазы a-ТКФ-наполненный гидрогель не подвержен деформации в процессе сшивки, в отличие от чистого альгинатного гидрогеля. С помощью культур мультипотентных стромальных клеток пупочного канатика человека показано in vitro, что все изученные образцы как чистых, так и композитных альгинатных матриксов не обладают краткосрочным цитотоксическим эффектом.
Ключевые слова: тканевая инженерия, 3D-печать, гидрогель, альгинат, α-трикальцийфосфат.
DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-34-43
Миронов Антон Владимирович — Федеральный Научно-Исследовательский Центр “Кристаллография и фотоника” РАН (г. Москва, 119333, Ленинский проспект, 59), кандидат химических наук, старший научный сотрудник, специалист в области медицинского материаловедения, физикохимии полимеров, аддитивных технологий, биополимеров, регенеративной медицины, сверхкритических флюидных технологий. E-mail: scftlab@gmail.com.
Миронова Ольга Анатольевна — Федеральный Научно-Исследовательский Центр “Кристаллография и фотоника” РАН (г. Москва, 119333, Ленинский проспект, 59), младший научный сотрудник, специалист в области медицинского материаловедения, физикохимии полимеров, аддитивных технологий, биополимеров, регенеративной медицины. E-mail: mironova.o.a@yandex.ru.
Мариянац Александра Олеговна —Федеральный Научно-Исследовательский Центр “Кристаллография и фотоника” РАН (г. Москва, 119333, Ленинский проспект, 59), младший научный сотрудник, специалист в области медицинского материаловедения, физикохимии полимеров, аддитивных технологий, биополимеров. E-mail: amariyanac@mail.ru.
Комлев Владимир Сергеевич —Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), доктор технических наук, член-корреспондент РАН, директор Института, специалист в области биоматериалов. E-mail: komlev@mail.ru.
Смирнов Игорь Валерьевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), аспирант, младший научный сотрудник, специализируется в области медицинского материаловедения, фосфатов кальция, аддитивных технологий, регенеративной медицины.
E-mail: baldyriz@gmail.com.
Кананыхина Евгения Юрьевна — Федеральное государственное бюджетное научное учреждение “Научно-исследовательский институт морфологии человека”
(г. Москва, 117418, ул. Цюрупы, 3), младший научный сотрудник, специалист в области регенеративной медицины, тканевой инженерии. E-mail: e.kananykhina@gmail.com.
Фатхудинов Тимур Хайсамудинович — Федеральное государственное бюджетное научное учреждение “Научно-исследовательский институт морфологии человека”
(г. Москва, 117418, ул. Цюрупы, 3), доктор медицинских наук, заместитель директора по научному развитию, специалист в области регенеративной медицины, тканевой инженерии. E-mail: tfat@yandex.ru.
Попов Владимир Карпович — Федеральный Научно-Исследовательский Центр “Кристаллография и фотоника” РАН (г. Москва, 119333, Ленинский проспект, 59), доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией, специалист в области физической химии, биоматериалов, лазерных, аддитивных и сверхкритических флюидных технологий. E-mail: vladikarpopov@gmail.com.
Ссылка на статью:
Миронов А.В., Миронова О.А., Мариянац А.О., Комлев В.С., Смирнов И.В., Кананыхина Е.Ю., Фатхудинов Т.Х., Попов В.К. Высоконаполненные композиции на основе альгинатного геля и мелкодисперсного трикальцийфосфата для трёхмерной печати тканеинженерных матриксов. Перспективные материалы, 2020, № 4, с. 34 – 43. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-34-43
Гибридные конструкции
трикальцийфосфат/гидрогель,
предназначенные для регенерации
костной ткани и функционализированные противоопухолевым препаратом
П. А. Каралкин, Н. С. Сергеева, И. К. Свиридова, В. А. Кирсанова,
С. А. Ахмедова, Я. Д. Шанский, Н. В. Леонтьев, Д. М. Зуев,
Е. С. Климашина, П. В. Евдокимов, В. И. Путляев
Разработаны гибридные материалы, предназначенные для регенерации костных дефектов и состоящие из резорбируемой керамической основы (трикальцийфосфат — ТКФ), покрытой слоем гидрофильного биодеградируемого полимера. Биосовместимость керамики оценивали в тестах in vitro с использованием культуры фибробластов кожи человека. Для повышения терапевтического потенциала создаваемые модельные конструкции насыщали противоопухолевым препаратом доксорубицином в составе покрытия из УФ-полимеризуемого гидрогеля на основе полиэтиленгликольдиакрилата/полиакриламида (ПЭГДА/АА). Кинетику высвобождения лекарственного средства изучали методами спектрофотометрии с использованием физиологического раствора. Исследуемые гибридные конструкции обладали низкой цитотоксичностью. Насыщение конструкций противоопухолевым препаратом приводило к его пролонгированному высвобождению. Продемонстрирована технологическая возможность создания остеокондуктивных имплантатов на основе фосфатов кальция, пригодных для локальной доставки противоопухолевых препаратов.
Ключевые слова: гибридные биоматериалы, трикальцийфосфат, биодеградация, гидрогели, доксорубицин, локальная доставка лекарств.
DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-44-57
Каралкин Павел Анатольевич — Московский научно-исследовательский онкологический институт имени П.А. Герцена — филиал ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России (125284, Москва, 2-й Боткинский проезд, 3), кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник, специалист в области биологических испытаний биоматериалов. E-mail: pkaralkin@gmail.com.
Сергеева Наталья Сергеевна — Московский научно-исследовательский онкологический институт имени П.А. Герцена — филиал ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России (125284, Москва, 2-й Боткинский проезд, 3), доктор биологических наук, профессор, заведующая отделением, специалист в области биологических испытаний биоматериалов и исследования опухолеассоцированных серологических маркеров. E-mail: prognoz.01@mail.ru.
Свиридова Ирина Константиновна — Московский научно-исследовательский онкологический институт имени П.А. Герцена — филиал ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России (125284, Москва, 2-й Боткинский проезд, 3), кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области биологических испытаний биоматериалов. E-mail: prognoz.06@mail.ru.
Кирсанова Валентина Александровна — Московский научно-исследовательский онкологический институт имени П.А. Герцена — филиал ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России (125284, Москва, 2-й Боткинский проезд, 3), кандидат биологических наук, научный сотрудник, специалист в области биологических испытаний биоматериалов. E-mail: prognoz.06@mail.ru.
Ахмедова Сурая Абдуллакызы — Московский научно-исследовательский онкологический институт имени П.А. Герцена — филиал ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России (125284, Москва, 2-й Боткинский проезд, 3), кандидат биологических наук, научный сотрудник, специалист в области биологических испытаний биоматериалов. E-mail: prognoz.06@mail.ru.
Шанский Ярослав Дмитриевич — Московский научно-исследовательский онкологический институт имени П.А. Герцена — филиал ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России (125284, Москва, 2-й Боткинский проезд, 3), кандидат биологических наук, научный сотрудник, специалист в области биологических испытаний биоматериалов. E-mail: prognoz.06@mail.ru.
Леонтьев Николай Владимирович — Химический факультет Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова (119991, Москва, Ленинские горы, дом 1, строение 3, ГСП-1, МГУ, химический факультет), студент, область интересов — гибридные биоматериалы. E-mail: ganzauskas@yandex.ru.
Зуев Дмитрий Михайлович — Факультет наук о материалах Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова (119991, Москва, Ленинские горы, дом 1, строение 73, ГСП-1, МГУ, факультет наук о материалах), аспирант, область интересов — неорганические и гибридные биоматериалы. E-mail: zuev.dmitri@gmail.com.
Климашина Елена Сергеевна — Химический факультет Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова (119991, Москва, Ленинские горы, дом 1, строение 3, ГСП-1, МГУ, химический факультет), кандидат химических наук, научный сотрудник, специалист в области химии неорганических материалов. E-mail: klimashina@inorg.chem.msu.ru.
Евдокимов Павел Владимирович — Химический факультет Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова (119991, Москва, Ленинские горы, дом 1, строение 3, ГСП-1, МГУ, химический факультет), кандидат химических наук, младший научный сотрудник, специалист в области химии неорганических материалов. E-mail: pavel.evdokimov@gmail.com.
Путляев Валерий Иванович — Химический факультет Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова (119991, Москва, Ленинские горы, дом 1, строение 3, ГСП-1, МГУ, химический факультет), кандидат химических наук, доцент, специалист в области химии неорганических материалов. E-mail: valery.putlayev@gmail.com.
Ссылка на статью:
Каралкин П.А., Сергеева Н.С., Свиридова И.К., Кирсанова В.А., Ахмедова С.А., Шанский Я.Д., Леонтьев Н.В., Зуев Д.М., Климашина Е.С., Евдокимов П.В., Путляев В.И. Гибридные конструкции трикальцийфосфат/гидрогель, предназначенные для регенерации костной ткани и функционализированные противоопухолевым препаратом. Перспективные материалы, 2020, № 4, с. 44 – 57. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-44-57
Термомеханические свойства нанокомпозитов
на основе клиноптилолита и сополимера
этилена с гексеном
Н. Т. Кахраманов, И. В. Байрамова, С. С. Песецкий
Исследовано влияние концентрации клиноптилолита на термомеханические свойства нанокомпозитов на основе сополимера этилена с гексеном. Концентрацию клиноптилолита варьировали от 0.5 до 20 масс. %. Установлено, что с увеличением концентрации наполнителя наблюдается повышение температуры размягчения нанокомпозита от 113 до 126 °С. Показано раздельное влияние сшивающих агентов вулканизации — пероксида дикумила и серы на основные физико-механические свойства нанокомпозитов. Найдено, что наиболее высокими значениями разрушающего напряжения обладают композиции, содержащие 5 масс. % клиноптилолита и 0,5 масс. % пероксида дикумила. Исследовано влияние серной вулканизации на свойства нанокомпозитов. В отличии от пероксидной вулканизации, серная способствует некоторому возрастанию теплостойкости образцов при сохранении на достаточно хорошем уровне разрушающего напряжения, относительного удлинения и текучести расплава. Исследованы термомеханические свойства вулканизованных пероксидом и серой нанокомпозитов.
Ключевые слова: термомеханические кривые, клиноптилолит, пероксид дикумила, сера, сшитая структура, нанокомпозит.
DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-58-66
Кахраманов Наджаф Тофик оглы — Институт полимерных материалов Национальной Академии Наук Азербайджана (AZ5004, г. Сумгайыт, ул. С. Вургуна 124), доктор химических наук, профессор, заведующий лабораторией, специалист в области химической и механо-химической модификации полимеров, исследованию и переработке композитных материалов. E-mail: najaf1946@rambler.ru
Байрамова Илаха Вилайат гызы — Институт полимерных материалов Национальной Академии Наук Азербайджана (AZ5004, г. Сумгайыт,
ул. С. Вургуна 124), диссертант, специалист в области механо-химической модификации и исследования полимеров.
Песецкий Степан Степанович — Институт механики и металлополимерных систем имени В.А. белого Академии Наук Республики Беларусь (Беларусь, 246050, г. Гомель, ул. Кирова 32А), доктор технических наук, профессор, чл-корр. Академии Наук Республики Беларусь, заведующий отделом, ведущий специалист в области модификации и технологии переработки полимерных материалов.
Ссылка на статью:
Кахраманов Н. Т., Байрамова И. В., Песецкий С. С. Термомеханические свойства нанокомпозитов на основе клиноптилолита и сополимера этилена с гексеном. Перспективные материалы, 2020, № 4, с. 58 – 66. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-58-66
Влияние добавки углеродных нанотрубок на электропроводность и тепловыделения эластомеров при протекании постоянного электрического тока
А. В. Щегольков, В. С. Ягубов, Ю. А. Хан, Ф. Ф. Комаров
Исследованы тепловые эффекты при протекании постоянного электрического тока в наномодифицированных эластомерах двух типов (полиуретановый и кремнийорганический компаунд). Для наномодифицирования использованы многослойные углеродные нанотрубки (МУНТ), синтезированные на (Co – Mo)/(Al2O3 – MgO) и (Fe – Co)/2,1Al2O3катализаторах. Так как на данном типе катализаторов синтезированы МУНТ с различными морфологическими параметрами, проведен гранулометрический анализ МУНТ. Самую высокую электропроводность (1,66·10–1 См·см–1) имел композит, изготовленный на основе кремнийорганического компаунда, модифицированного 7 масс. % МУНТ, синтезированных на (Co – Mo)/(Al2O3– MgO) катализаторе, самую низкую электропроводность (6·10–10 См·см–1) — композит, изготовленный из полиуретанового компаунда, модифицированного 1 масс. % МУНТ, синтезированных на (Fe – Co/2,1Al2O3) катализаторе. С помощью бесконтактного метода измерения температурного поля на поверхности образцов выявлены отличия тепловыделений для разных типов эластомеров, модифицированных МУНТ. Установлен механизм стабилизированного тепловыделения, который свойственен материалам, обладающим положительным температурным коэффициентом сопротивления. Наибольшая интенсивность тепловыделений в сочетании с равномерностью распределения температурного поля наблюдалась у образцов, изготовленных на основе кремнийорганического компаунда, содержащего 7 масс. % МУНТ, синтезированных на Fe – Co/2,1Al2O3 катализаторе. Максимальная температура нагрева для образца, работающего при напряжении 6 В постоянного электрического тока, составила 102 °С. Неравномерность тепловыделений характерна практически для всех образцов, изготовленных на основе полиуретанового компаунда. При этом образцы на основе кремнийорганического компаунда демонстрируют равномерность разогрева при любом уровне наполнения МУНТ. В ходе исследований получен образец с сотовой структурой, который при напряжении 6 В постоянного электрического тока разогревался до 100 °С и имел равномерное распределение температурного поля.
Ключевые слова: углеродные нанотрубки, катализатор, кремнийорганический компаунд, полиуретановый компаунд, тепловыделения, постоянный электрический ток, модификатор.
DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-67-78
Щегольков Александр Викторович — Тамбовский государственный технический университет (г. Тамбов, 392000, ул. Советская, 106), кандидат технических наук, доцент, доцент, специалист в области функциональных наномодифицированных материалов для энергетики. E-mail: energynano@yandex.ru.
Ягубов Виктор Сахибович — Тамбовский государственный технический университет (г. Тамбов, 392000, ул. Советская, 106), аспирант, специализируется в области разработки электропроводящих, наномодифицированных материлов.
E-mail: vitya-y@mail.ru.
Хан Юлиан Александрович — Тамбовский государственный технический университет (г. Тамбов, 392000, ул. Советская, 106), аспирант, специализируется в области анализа, наноматериалов и полимеров на их основе. E-mail: khantermail@gmail.com.
Комаров Фадей Фадеевич — Научно-исследовательское учреждение “Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко” (ул. Курчатова, 7, 220045, Минск, Республика Беларусь), доктор физико-математических наук, профессор, член-корреспондент НАНБ, заведующий лабораторией, специалист в области физики взаимодействия заряженных частиц и жёсткого электромагнитного излучения с твердыми телами; оптики рентгеновских и гамма-квантов; наноматериалов, наноэлектроники, трековой наноэлектроники. E-mail: komarovF@bsu.by.
Ссылка на статью:
Щегольков А.В., Ягубов В.С., Хан Ю.А., Комаров Ф.Ф. Влияние добавки углеродных нанотрубок на электропроводность и тепловыделения эластомеров при протекании постоянного электрического тока. Перспективные материалы, 2020, № 4, с. 67 – 78. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-67-78
Исследование формирования карбидных фаз и трибологических свойств пиролитического карбидохромового покрытия
на стали после отжига
О. В. Сомов, В. А. Васин, А. А. Ашмарин
Методом осаждения из газовой фазы с применением хромосодержащей металлоорганической жидкости “БАРХОС” получено пиролитическое карбидохромовое покрытие (ПКХП) на стали 40Х. Проведен рентгенофазовый анализ отожженных образцов стали 40Х с ПКХП. Отжиг образцов с ПКХП проводили на воздухе и в вакууме при дискретных значениях температуры 700, 800, 900 и 1000 °С. Изучено формирование фазового состава ПКХП на разных режимах отжига. Исследовано влияние отжига на трибологические свойства ПКХП на стальной подложке. Показана перспективность применения ПКХП с последующим отжигом для получения комбинации износостойких карбидохромовых фаз в покрытии, обеспечивающих получение оптимальных трибологических характеристик модифицированной поверхности стальных изделий, работающих в условиях трения и износа.
Ключевые слова: пиролитическое карбидохромовое покрытие; отжиг; фазовый состав; карбид хрома; износостойкость.
DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-79-88
Сомов Олег Васильевич — АО “Научно-производственное предприятие “Полигон-МТ” (142322, Московская обл., Чеховский р-н, с. Новый Быт, ул. НАТИ, д.13), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области защитных покрытий. E-mail: ovsomov@mail.ru.
Васин Владимир Алексеевич — АО “Научно-производственное предприятие “Полигон-МТ” (142322, Московская обл., Чеховский р-н, с.Новый Быт, ул. НАТИ, д.13), доктор технических наук, генеральный директор АО “НПП “Полигон-МТ”, специалист в области проектирования и конструирования по новым перспективным разработкам и совершенствованию изделий машиностроения.
Е-mail: info@polygon-mt.ru.
Ашмарин Артём Александрович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, г. Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист по дифрактометрическим исследованиям металлических и керамических материалов, в том числе при повышенных температурах. E-mail:
ashmarin_artem@list.ru.
Ссылка на статью:
Сомов О.В., Васин В.А., Ашмарин А.А. Исследование формирования карбидных фаз и трибологических свойств пиролитического карбидохромового покрытия на стали после отжига. Перспективные материалы, 2020, № 4, с. 79 – 88. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-4-79-88
