ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2022, №9

Исследование свойств твердофазных
электродных материалов на основе
фосфата лития – ванадия


А. Г. Картушин, А. А. Зацепин, И. А. Пуцылов,
В. А. Жорин, С. Е. Смирнов


Разработан оригинальный метод синтеза фосфата лития – ванадия, состоящий из двух стадий: 1 стадия — термообработка смеси оксида ванадия и аммоний дигидрофосфата, 2 стадия — механоактивация смеси полученного на первой стадии продукта с гидроксидом лития на аппаратуре Бриджмена с последующей термообработкой, и обеспечивающий выход продукта 95 % в высокодисперсном состоянии. Показано, что электроды на основе синтезированного Li3V2(PO4)3обратимо циклируются в базовом режиме 1С. Оптимизация соотношения компонентов электрода показала, что его максимальные характеристики достигаются при следующем соотношении между компонентами, масс. %: 82 % Li3V2(PO4)3: 10 % технический углерод : 8 % твердополимерный электролит. Твердофазные электроды на основе фосфата лития – ванадия по емкости, стабильности и сохраняемости превосходят известные аналоги с жидким электролитом.


Ключевые слова: фосфат, ванадий, литий, катод, электролит, полимер, аккумулятор


DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-5-11

Картушин Александр Георгиевич — Национальный исследовательский университет “МЭИ” (Москва, 111250, Красноказарменная ул., 14), аспирант, cпециализируется в области химических источников тока. E-mail: KartushinAG@mpei.ru.

Зацепин Алексей Александрович — Национальный исследовательский университет “МЭИ” (Москва, 111250, Красноказарменная ул., 14), аспирант, cпециализируется в области химических источников тока. E-mail: ZatsepinAA@mpei.ru.

Пуцылов Иван Александрович — Национальный исследовательский университет “МЭИ” (Москва, 111250, Красноказарменная ул., 14), кандидат технических наук, доцент, специалист в области электрохимии.

Жорин Владимир Александрович — Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН (Москва, 119991, ул. Косыгина 4), доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области обработки материалов. E-mail: vzhorin@mail.ru.

Смирнов Сергей Евгеньевич — Национальный исследовательский университет “МЭИ” (Москва, 111250, Красноказарменная ул., 14), доктор технических наук, профессор, специалист в области химических источников тока. E-mail: sesmirnov53@ mail.ru.

Картушин А.Г., Зацепин А.А., Пуцылов И.А., Жорин В.А., Смирнов С.Е. Исследование свойств твердофазных электродных материалов на основе фосфата лития – ванадия. Перспективные материалы, 2022, № 9, c. 5 – 11. DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-5-11

 

Имитационное облучение ДУО стали
16Cr – 4Al – 2W – 0,3Ti – 0,3Y2O3,
перспективной для термоядерных реакторов,
в установке Плазменный фокус “Вихрь”


Е. В. Демина, Н. А. Виноградова, А. С. Демин,
Н. А. Епифанов, Е. В. Морозов, А. Б. Михайлова,
В. Н. Пименов, М. Д. Прусакова, С. В. Рогожкин, С. В. Шевцов


Исследована радиационно-термическая стойкость перспективной для применения в установках ядерного синтеза ДУО (дисперсно-упрочненной оксидами) ферритной стали 16Cr – 4Al – 2W – 0,3Ti – 0,3Y2O3при воздействии мощных импульсных потоков ионов гелия и гелиевой плазмы с использованием установки ПФ “Вихрь”. Плотность мощности пучка быстрых ионов гелия и потоков высокотемпературной гелиевой плазмы составляла ~ 108 и 107 Вт/см2 при длительности воздействия ~ 50 и 100 нс соответственно. Число импульсов воздействия N варьировали в диапазоне от 10 до 30. Скорость радиационного распыления слабо менялась с увеличением числа импульсов воздействия потоков энергии на материал и составила величину h ≈ 0,01 – 0,02 мкм/имп. Облученная поверхность после многократного расплавления под действием импульсной радиационно-термической нагрузки мощными потоками энергии приобрела волнообразный характер с включениями дисперсных микрочастиц второй фазы, содержащих, в основном, иттрий, кислород, алюминий, железо, титан. При этом, в отличие от исследованных ранее в подобных условиях тугоплавких металлов (W, Mo, Ti), образования микро- и макротрещин на поверхности материала, обращенного к плазме не происходило. Установка Плазменный фокус “Вихрь” показала себя как эффективный инструмент для проведения имитационных испытаний кандидатных материалов ТЯР с магнитным и инерционным удержанием плазмы.


Ключевые слова: реакторы ядерного синтеза, плазменный фокус, ДУО ферритные стали.


DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-12-22

Демина Елена Викторовна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (Москва, 119334, Ленинский пр., 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области радиационного и космического материаловедения. E-mail: elenadyom@mail.ru.

Виноградова Наталья Александровна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН РАН (Москва, 119334, Ленинский пр., 49), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области радиационного и космического материаловедения. E-mail: na_vin@mail.ru.

Дёмин Александр Сергеевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), научный сотрудник, специалист в области радиационного материаловедения. E-mail: casha@bk.ru.

Епифанов Никита Андреевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник; Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики” (101000 Москва, Россия, ул. Мясницкая, 20), аспирант. E-mail:
mophix94@gmail.com.

Морозов Евгений Вадимович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), научный сотрудник, специалист в области наноматериалов. E-mail: lieutenant@list.ru.

Михайлова Александра Борисовна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский пр., 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа различных керамических, магнитных и сверхпроводящих материалов, сплавов, рудных ископаемых. E-mail Sasham1@mail.ru

Пименов Валерий Николаевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (Москва, 119334, Ленинский пр.,49), доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией, специалист в области радиационного и космического материаловедения. E-mail: pimval@mail.ru.

Прусакова Марина Дмитриевна — Институт металлургии и материало­ведения им. А.А. Байкова РАН РАН (Москва, 119334, Ленинский пр., 49), научный сотрудник, специалист в области радиационного материаловедения. E-mail:
prusakovam@mail.ru.

Рогожкин Сергей Васильевич — ФГБУ Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт” (Москва, 117218, ул. Большая Черемушкинская, 25), начальник отдела; Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” (Москва, 115409, Каширское ш., 31), профессор, доктор физико-математических наук, специалист в области физики твердого тела. E-mail: sergey.rogozhkin@itep.ru, SVRogozhkin@mephi.ru

Шевцов Сергей Владимирович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский пр., 49), кандидат химических наук, старший научный сотрудник, специалист в области электронной микроскопии и материаловедения. E-mail shevtsov_sv@mail.ru.

Демина Е.В., Виноградова Н.А., Демин А.С., Епифанов Н.А., Морозов Е.В., Михайлова А.Б., Пименов В.Н., Прусакова М.Д., Рогожкин С.В., Шевцов С.В. Имитационное облучение ДУО стали 16Cr – 4Al – 2W – 0,3Ti – 0,3Y2O3, перспективной для термоядерных реакторов, в установке Плазменный фокус “Вихрь”. Перспективные материалы, 2022, № 9, c. 12 – 22. DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-12-22

 

Равновесные и кинетические характеристики
сорбции ионов Co(II), Cu(II), Sr(II) и Cs(I)
 на слоистых двойных гидроксидах Mg – Al


Д. В. Майоров, Е. К. Копкова


Методом твердофазного взаимодействия AlCl3×6H2O и MgCl2×6H2O c (NH4)2CO3получен Mg – Al слоистый гидроксид состава Mg4Al2(OH)12CO3×3H2O со структурой гидроталькита. Исследованы сорбционные свойства полученного образца по отношению к ионам цветных металлов Co2+, Cu2+, Sr2+ и Cs+. Проведена обработка экспериментальных данных по уравнениям сорбции Фрейндлиха и Ленгмюра. Установлено, что процесс сорбции этих ионов адекватно описывается уравнением мономолекулярной адсорбции Ленгмюра (коэффициенты детерминации R2 линейных форм уравнений составляют 0,985 – 0,999). Рассчитаны емкости адсорбционного монослоя синтезированного образца Mg – Al слоистого гидроксида, составляющая 2,13, 2,21, 1,88 и 3,48 ммоль/г по отношению к ионам Co2+, Cu2+, Sr2+ и Cs+, соответственно, что хорошо согласуется с величинами, отмеченными в международной практике, и константы адсорбционного равновесия. Для моделирования кинетики сорбции использовали диффузионные модели Морриса – Вебера и Бойда, модели псевдопервого порядка Лагергрена и псевдовторого порядка Хо и Маккея. Показано, что процесс сорбции наиболее точно описывается кинетической моделью псевдовторого порядка и протекает в смешанно-диффузионном режиме с вовлечением в процесс сорбции не только внешней поверхности материала, но и внутренней поверхности его частиц, обусловленной их пористостью. Полученные значения сорбционной емкости синтезированного материала свидетельствуют о перспективности его применения для извлечения ионов Co2+, Cu2+, Sr2+ и Cs+из сточных вод промышленных предприятий и очистки питьевой воды.


Ключевые слова: Mg – Al слоистые двойные гидроксиды, сточные воды, водоочистка, ионы Co(II), Cu(II), Sr(II) и Cs(I), сорбция, сорбционная емкость.


DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-23-34

Майоров Дмитрий Владимирович — Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева, обособленное подразделение Федерального исследовательского центра Кольский научный центр Российской академии наук (Россия, 184209, Апатиты, Мурманская обл., Академгородок, 26а), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области разработки комплексных технологий минерального сырья. E-mail: d.maiorov@ksc.ru.

Копкова Елена Константиновна — Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева, обособленное подразделение Федерального исследовательского центра Кольский научный центр Российской академии наук (Россия, 184209, Апатиты, Мурманская обл., Академгородок, 26а), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области разработки комплексных технологий минерального сырья. E-mail: e.kopkova@ksc.ru.

Майоров Д.В., Копкова Е.К. Равновесные и кинетические характеристики сорбции ионов Co(II), Cu(II), Sr(II) и Cs(I) на слоистых двойных гидроксидах Mg – Al. Перспективные материалы, 2022, № 9, c. 23 – 34. DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-23-34

 

Биоразлагаемые мембраны на бумажной
основе для водоочистки


Д. Д. Фазуллин, Л. И. Фазуллина, Г. В. Маврин


Получена биоразлагаемая нанофильтрационная мембрана для процессов очистки воды от катионов кальция и магния. Мембрана изготовлена на подложке из пористой бумаги с поверхностным слоем из ацетата целлюлозы (АЦ), в качестве порообразователя в состав раствора полимера добавлен этанол. Установлено, что поверхность мембран гидрофильная, общая пористость мембраны составляет 51 %. Методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) определено, что мембрана состоит из бумажной подложки (90 мкм), слоя пористого АЦ (8 – 10 мкм) и из более плотного поверхностного слоя АЦ (1 мкм). Показана высокая задерживающая способность полученной мембраны МАЦ3 при нанофильтрации водопроводной воды по ионам кальция и магния — 77,2 % при удельной производительности 111 дм3/(м2·ч), что не уступает параметрам коммерческой нанофильтрационной мембраны. Исследована возможность естественного разложения отработанных мембран в почвенном покрове. В течение 24 суток полученные композиционные мембраны разлагаются более чем на 60 %.


Ключевые слова: композиционная мембрана, бумага, ацетат целлюлозы, биоразложение, пористость, ИК-спектры, электронная микроскопия, задерживающая способность.


DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-35-44

Фазуллин Динар Дильшатович — Казанский федеральный университет (Набережные Челны, 423810, проспект Мира, 68/19), кандидат технических наук, доцент кафедры химии и экологии, специалист в области мембранных технологий. E-mail: denr3@yandex.ru.

Фазуллина Лейсан Ильдаровна — Казанский федеральный университет (Набережные Челны, 423810, проспект Мира, 68/19), сотрудник инжини­рингового центра Набережночелнинского института КФУ, специалист в области инструментальных методов исследования водных объектов. E-mail: fazullinaleisan@yandex.ru.

Маврин Геннадий Витальевич — Казанский федеральный университет (Набережные Челны, 423810, проспект Мира, 68/19), кандидат химических наук, заведующий кафедры химии и экологии, специалист в области экологического мониторинга и процессов сорбции. E-mail: mavrin-g@rambler.ru.

Фазуллин Д.Д., Фазуллина Л.И., Маврин Г.В. Биоразлагаемые мембраны на бумажной основе для водоочистки. Перспективные материалы, 2022, № 9, c. 35 – 44. DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-35-44

 

Цементные материалы на основе
фосфатов магния и кальция
с гиалуронатом натрия


П. А. Крохичева, М. А. Гольдберг, Д. Р. Хайрутдинова,
А. С. Фомин, А. М. Сенцова, О. С. Антонова,
А. В. Кондратьев, А. В. Леонов, А. С. Баикин,
А. А. Коновалов, С. М. Баринов, В. С. Комлев


Разработаны и исследованы цементные материалы (медицинского назначения), формирующие в процессе схватывания фазу со структурой ньюбериита MgHPO4·3H2O. Для увеличения вязкости и поверхностного натяжения системы, а также повышения когезии конечного продукта использована цементная жидкость на основе раствора фосфата натрия с добавлением полимера — гиалуроната натрия. Изучено влияние цементной жидкости на основе гиалуроната натрия различной концентрации на фазовый состав, время схватывания, значение pH, микроструктуру, инжектируемость и прочностные свойства цементных материалов.


Ключевые слова: костные цементы, фосфат кальция, фосфат магния, гиалуронат натрия, инжектируемость, когезия, станфилдит, ньюбериит.


DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-45-55

Крохичева Полина Алексеевна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области цементных биоматериалов. E-mail: polinariakroh@gmail.com.

Гольдберг Маргарита Александровна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области материаловедения керамических и цементных биоматериалов. E-mail: mgoldberg@imet.ac.ru.

Хайрутдинова Динара Рустамовна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, младший научный сотрудник, специалист в области материаловедения керамических и цементных биоматериалов. E-mail: dvdr@list.ru.

Леонов Александр Васильевич — Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (119991 Москва, Ленинские горы, 1), кандидат химических наук, старший научный сотрудник, специалист в области структурного анализа. Email: aleonov49@gmail.com.

Антонова Ольга Станиславовна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области материаловедения керамических и цементных материалов. E-mail: oantonova@imet.ac.ru.

Кондратьев Александр Владимирович — Национальный исследовательский технологический университет “МИСИС” (119049 Москва, Ленинский просп. 4, стр. 1), старший научный сотрудник, специалист в области термодинамического моделирования в разработке новых материалов. E-mail: al.v.kondratiev@gmail.com.

Сенцова Анита Михайловна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), инженер-исследователь, специалист в области материаловедения керамических и цементных материалов. E-mail: anitasentsova11@gmail.com.

Баикин Александр Сергеевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области механических исследований. E-mail: baikinas@mail.ru.

Баринов Сергей Миронович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), член-корреспондент РАН, доктор технических наук, заведующий лабораторией, специалист в области материаловедения композиционных материалов. E-mail: barinov_s@mail.ru.

Комлев Владимир Сергеевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), член-корреспондент РАН, доктор технических наук, директор, специалист в области биоматериалов. E-mail: komlev@mail.ru.

Крохичева П.А., Гольдберг М.А., Хайрутдинова Д.Р., Фомин А.С., Сенцова А.М., Антонова О.С., Кондратьев А.В., Леонов А.В., Баикин А.С., Коновалов А.А., Баринов С.М., Комлев В.С. Цементные материалы на основе фосфатов магния и кальция с гиалуронатом натрия. Перспективные материалы, 2022, № 9, c. 45 – 55. DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-45-55

 

Термодеформационные характеристики
нанокомпозитов на основе полипропилена
и термозолы бытовых отходов


Н. Т. Кахраманов, А. А. Гасанова, Х. В. Аллахвердиева,
З. Н. Гусейнова, Н. Б. Арзуманова


Исследовано влияние концентрации и размера частиц наполнителя на термомеханические свойства композитных материалов на основе полипропилена и отходов мусоро­перерабатывающего производства (термозолы). Использовали 3 вида (помола) термозолы с размером частиц: 90, 300 – 500 и 1200 – 2000 нм. Установлено, что с увеличением размера частиц термозолы деформационная кривая в области вязко-текучего состояния смещается в область высоких температур. В качестве компатибилизатора использовали функционализированный 5,6 масс. % малеинового ангидрида полипропилен марки Exxelor PO1020, позволяющий улучшить смешиваемость и совместимость неполярного полипропилена с частицами термозолы. Показано, что введение перекиси дикумила способствует существенному изменению закономерности деформации нанокомпозитов от температуры. Концентрацию перекиси дикумила варьировали в пределах 0,25 – 2,0 масс. %. Перекисное сшивание с использованием 0,25 – 0,5 масс. % перекиси дикумила способствовало появлению области высокоэластической деформации на композитах с 5,0 и 40 масс. % термозолы. С увеличением концентрации перекиси дикумила свыше 0.5 масс. % наблюдалось застекловывание нанокомпозитов. В этом состоянии образцы полностью сшиваются и переходят в неплавкое состояние. Такое неплавкое состояние является крайне нежелательным поскольку не представляется возможным осуществить их переработку методами литья под давлением и экструзии.


Ключевые слова: нанокомпозит, термомеханическая кривая, термозола, высоко­эластическое состояние, вязкотекучее состояние, стеклообразное состояние, перекись дикумила, деформация.


DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-56-63

Кахраманов Наджаф Тофик оглы — Институт полимерных материалов Национальной Академии Наук Азербайджана (AZ5004, Сумгайыт. ул. Самеда Вургуна 124), доктор химических наук, профессор, заведующий лабораторией, специалист в области переработки, химической и механо-химической модификации структуры полиолефинов, получению и исследованию свойств нанокомпозитов. E-mail: najaf1946@rambler.ru.

Гасанова Айнура Ахмед гызы — Институт полимерных материалов Национальной Академии Наук Азербайджана (AZ5004, Сумгайыт. ул. Самеда Вургуна 124), научный сотрудник лаборатории, специалист в области исследования структуры и свойств композитных материалов.

Аллахвердиева Хаяла Вагиф гызы — Институт полимерных материалов Национальной Академии Наук Азербайджана (AZ5004, Сумгайыт. ул. Самеда Вургуна 124), кандидат химических наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории, специалист в области модификации и исследования структуры и свойств нанокомпозитов.

Гусейнова Зульфира Неймат гызы — Институт полимерных материалов Национальной Академии Наук Азербайджана (AZ5004, Сумгайыт. ул. Самеда Вургуна 124), кандидат химических наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории, специалист в области переработки, модификации и исследования свойств композитов.

Арзуманова Нушаба Баба гызы — Институт полимерных материалов Национальной Академии Наук Азербайджана (AZ5004, Сумгайыт. ул. Самеда Вургуна 124), кандидат химических наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории, cпециалист в области исследования структуры и свойств нанокомпозитов.

Кахраманов Н.Т., Гасанова А.А., Аллахвердиева Х.В., Гусейнова З.Н., Арзуманова Н Б. Термодеформационные характеристики нанокомпозитов на основе полипропилена и термозолы бытовых отходов. Перспективные материалы, 2022, № 9, c. 56 – 63. DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-56-63

 

Выбор компонентов и нано-структурирование
тонкопленочных покрытий WS2/MoS2/a-C
для снижения трения скольжения
в осложненных условиях


Р. И. Романов, Д. В. Фоминский, В. Н. Неволин,
В. А. Касьяненко, В. Ю. Фоминский


Исследована возможность формирования новых твердосмазочных тонкопленочных покрытий, состоящих из наноразмерных слоев WS2, MoS2 и аморфного углерода (а-С), с улучшенными антифрикционными свойствами. Для регулирования трибологических свойств покрытий определены условия получения слоев 2Н-WS2 и 2Н-MoS2 толщиной 5 – 20 нм с кристаллической ламинарной структурой, обладающей базисной ориентацией к подложке. Нано-слои создавали методом реакционного импульсного лазерного осаждения из металлических и металлооксидных мишеней в сероводороде при повышенных температурах. Показано, что при чередовании процессов нанесения выбранных материалов не наблюдалось заметных твердофазных реакций на интерфейсах. Трибоиспытания проведены при комнатной температуре по методике скольжения стального шарика по диску с покрытием без смазки в атмосфере, обогащенной азотом (относительная влажность ~ 9 %). Структурное состояние покрытий до и после трибоиспытаний исследовали методом комбинационного рассеяния света. Наименьший коэффициент трения ~ 0,015 обнаружен для покрытий WS2, осажденных при 500 °C. Трибологические свойства покрытий MoS2 оказались значительно хуже. Покрытие, состоящие из нанослоев WS2 и углерода, имело несколько больший коэффициента трения (0,021), однако оно обладало наилучшей износостойкостью.


Ключевые слова: твердосмазочные покрытия, дисульфид вольфрама, аморфный углерод, многослойные покрытия, коэффициент трения, импульсное лазерное осаждение.


DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-64-76

Романов Роман Иванович — Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” (Москва, 115409 Каширское ш., 31), кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, специалист в области физико-химических методов получения и исследования тонкопленочных структур различного функционального назначения. E-mail: limpo2003@mail.ru.

Фоминский Дмитрий Вячеславович — Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” (Москва, 115409, Каширское ш., 31), инженер, специалист в области импульсного лазерного осаждения тонких пленок и наноструктур. E-mail: dmitryfominski@gmail.com.

Неволин Владимир Николаевич — Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” (Москва, 115409 Каширское ш., 31), доктор физико-математических наук, профессор, специалист в области физики тонких пленок и наносистем. E-mail: vnnevolin@mephi.ru.

Касьяненко Владислав Александрович — Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” (115409, Москва, Каширское ш., 31), студент, специализируется в области получения и исследования трибопокрытий. E-mail: kasianenkovladislav@mail.ru.

Фоминский Вячеслав Юрьевич — Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” (Москва, 115409, Каширское ш., 31), доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник, специалист в области физики тонких пленок, наноструктур и пучковых технологий модифицирования поверхности. E-mail: vyfominskij@mephi.ru.

Романов Р.И., Фоминский Д.В., Неволин В.Н., Касьяненко В.А., Фоминский В.Ю. Выбор компонентов и нано-структурирование тонкопленочных покрытий WS2/MoS2/a-C для снижения трения скольжения в осложненных условиях. Перспективные материалы, 2022, № 9, c. 64 – 76. DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-64-76

 

Синтез германата висмута с кристаллической
структурой эвлитина методом литья


Т. В. Бермешев, В. П. Жереб, Л. Г. Харитонова,
Е. В. Мазурова, А. С. Ясинский, М. П. Бундин,
В. М. Беспалов, О. В. Юшкова,
П. О. Юрьев, А. И. Безруких, О. В. Якивьюк


Получен однофазный германата висмута Bi4Ge3O12 со структурой эвлитина при кристаллизации расплава стехиометрического состава. Исходную смесь оксидов висмута и германия состава 2Bi2O3·3GeO2 нагревали в платиновом тигле до 1200 °С, полученный расплав выдерживали 60 мин и выливали на подогретую платиновую пластину. Исследованы фазовый состав, макро- и микроструктура, а также содержание платины в полученных продуктах кристаллизации расплава. Показано, что использованный способ существенно сокращает, по сравнению с известными, продолжительность процесса получения не содержащего метастабильных фаз продукта, а также снижает в нем содержание платины (являющейся вредной примесью) в 2 раза.


Ключевые слова: литье, стабильная фаза, германат висмута, кристаллизация расплава, термическая обработка расплава.


DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-77-87

Бермешев Тимофей Владимирович — Сибирский федеральный университет (660041 Красноярск, пр. Свободный, 79), ведущий инженер, младший научный сотрудник лаборатории физикохимии металлургических процессов и материалов, специалист в области термической обработки металлов и сплавов; специалист в области синтеза оксидных висмут-содержащих материалов. E-mail: irbis_btv@mail.ru.

Жереб Владимир Павлович — Сибирский федеральный университет (660041 Красноярск, пр. Свободный, 79), доктор химических наук, доцент, заведующий кафедрой, специалист в области синтеза оксидных висмут-содержащих материалов. E-mail: vpzhereb@rambler.ru.

Харитонова Лилия Галеевна — Сибирский федеральный университет (660041 Красноярск, пр. Свободный, 79), инженер, специалист в области физико-химического анализа. E-mail: lkharitonova@sfu-kras.ru.

Мазурова Елена Валентиновна — Институт химии и химической технологии Сибирского отделения Российской академии наук (660036 Красноярск, Академгородок, д. 50, стр. 24), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области рентгеноспектрального анализа. E-mail:
len.mazurowa@yandex.ru.

Ясинский Андрей Станиславович — Сибирский федеральный университет (660041 Красноярск, пр. Свободный, 79); Institute for Process Metallurgy and Metal Recycling (RWTH Aachen University, Germany, 52056 Aachen, Intzestraße 3), кандидат технических наук, доцент, заведующий Лабораторией, специалист в области металлургии легких металлов, сырья и материалов для производства алюминия, металлургических процессов, электролитического производства алюминия. E-mail: ayasinskiykrsk@gmail.com.

Бундин Михаил Петрович — Сибирский федеральный университет (660041 Красноярск, пр. Свободный, 79), ведущий программист кафедры Металловедения и термической обработки металлов им. В.С. Биронта, младший научный сотрудник, cпециалист в области термической обработки металлов и сплавов.
E-mail: bundin007.86@gmail.com.

Беспалов Вадим Михайлович — Сибирский федеральный университет (660041 Красноярск, пр. Свободный, 79), кандидат технических наук, доцент кафедры, специалист в области обработки металлов давлением. E-mail:
VMBespalov@mail.ru.

Юшкова Ольга Васильевна — Сибирский федеральный университет (660041 Красноярск, пр. Свободный, 79), кандидат технических наук, заведующая Лабораторией, инженер-исследователь, специалист в области металловедения и термической обработки металлов, металлургии черных, цветных и редких металлов. E-mail: olga_yushkova_1954@mail.ru.

Юрьев Павел Олегович — Сибирский федеральный университет (660041 Красноярск, пр. Свободный, 79), младший научный сотрудник Научно-исследовательской части, инженер, специалист в области литейного производства. E-mail: pashka_urew@mail.ru.

Безруких Александр Иннокентьевич — Сибирский федеральный университет (660041 Красноярск, пр. Свободный, 79), кандидат технических наук, доцент кафедры, заместитель начальника Научно-исследовательской части, руководитель Научно-учебной лаборатории, специалист в области производства. E-mail: abezrukikh@sfu-kras.ru.

Якивьюк Ольга Викторовна — Сибирский федеральный университет (660041 Красноярск, пр. Свободный, 79), кандидат технических наук, специалист отдела международных образовательных программ, специалист обработки металлов давлением, металловедения и термической обработки металлов. E-mail: yakivyuk.olga@yandex.ru.

Бермешев Т.В., Жереб В.П., Харитонова Л.Г., Мазурова Е.В., Ясинский А.С., Бундин М.П., Беспалов В.М., Юшкова О.В., Юрьев П.О., Безруких А.И., Якивьюк О.В. Синтез германата висмута с кристаллической структурой эвлитина методом литья. Перспективные материалы, 2022, № 9, c. 77 – 87. DOI: 10.30791/1028-978X-2022-9-77-87