ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
2023, №12
Термодинамический анализ хлорирования
оксида алюминия
Т. Н. Ветчинкина
Выполнен термодинамический анализ хлорирования оксида алюминия для основных возможных реакций взаимодействия с хлором. Протекание процесса возможно только в направлении снижения энергии Гиббса (∆G). Условие ∆G ˂ 0 определяет принципиальную возможность проведения процесса в заданных условиях и определяется только начальным и конечным состоянием системы. Рассчитанные значения энергии Гиббса и константы равновесия в диапазоне температур 400 – 1000 К показывают, что в присутствии восстановителя равновесие реакций смещено в сторону образования хлорида алюминия. Установлено, что изменения энергии Гиббса реакций хлорирования полиморфных модификаций Al2O3 возрастает в ряду: g-Al2O3, Al2O3 аморфный, d-Al2O3, a-Al2O3. Эффективно оценить основные закономерности получения безводного хлорида алюминия в реагирующей системе возможно при оценке изменения соотношения исходных компонентов. Выполнен термодинамический анализ систем Al – O – C – Cl и Al – O – C – Cl – Si – Na при различном соотношении компонентов. Последняя система представляет черновой глинозем, содержащий алюмосиликат натрия. Показано, что 100 % выход целевых продуктов при полном использовании хлора соответствует стехиометрии их химического взаимодействия. Определена возможность селективного хлорирования Al2O3и SiCl4. Оксид натрия, как показали расчеты, полностью превращается в хлорид, что позволяет использовать остаток от хлорирования для получения алюмокремниевых сплавов без примесей натрия.
Ключевые слова: оксид алюминия, термодинамика, энергия Гиббса, логарифм константы равновесия. температура, анализ систем, различное соотношение компонентов.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-5-11
Ветчинкина Татьяна Николаевна — Институт Металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области физикохимии и технологии алюминия. E-mail: tvetchinkina@yandex.ru.
Ветчинкина Т.Н. Термодинамический анализ хлорирования оксида алюминия. Перспективные материалы, 2023, № 12, с. 5 – 11. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-5-11
Структура сплава Al82Cu7Fe11
после высокоскоростной закалки
Н. Д. Бахтеева, Е. В. Тодорова, П. П. Умнов, Т. Р. Чуева,
Н. В. Гамурар, Н. В. Петракова, Т. А. Свиридова
Методами структурного анализа (металлографическим, рентгеноструктурным, дифференциальной сканирующей микроскопии) проведено комплексное исследование структуры сплава Al82Cu7Fe11, полученного в виде лент методом спиннингования. Показано, что в сплаве формируется многофазная аморфно-нанокристаллическая структура высокой дисперсности, в состав которой входят твердый раствор на основе алюминия, интерметаллиды Fe4Al13, CuAl2, в небольшом количестве квазикристаллическая фаза состава Al – Fe – Cu с осью симметрии десятого порядка (декагональная). Аттестованы параметры кристаллических решеток фаз и их объемное содержание. Показано, что основной структурной составляющей сплава является алюминид железа, содержание которого изменяется от 68 до 61 масс. % по сечению ленты от контактной к свободной поверхности. Определены температуры фазовых превращений в сплаве при нагреве. Проведен сравнительный анализ структур по фазовому составу и морфологии фаз, сформированных в быстрозакаленных лентах и слитке того же состава, закристаллизованном в равновесных условиях. Установлена разница в структуре сплава после различных способов кристаллизации. Определена микротвердость основных структурных составляющих в слитке. Максимальной твердостью 780 HV обладает алюминид железа. Показано, что высокая твердость 615 HV сплава после высокоскоростной закалки обеспечена сформированным многофазным аморфно-нанокристаллическим состоянием структуры.
Ключевые слова: сплав на основе Al, спиннингование, квазикристаллы, алюминиды.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-12-21
Бахтеева Наталия Дмитриевна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (19334, Москва, Ленинский пр., 49), доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области физического металловедения. Е-mail: nbach@imet.ac.ru.
Тодорова Елена Викторовна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им.
А.А. Байкова РАН (19334, Москва, Ленинский пр., 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области алюминиевых аморфных материалов. Е-mail: elena.panfilova10@yandex.ru.
Умнов Павел Павлович —Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им.
А.А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский пр., 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области физико-химического анализа и получения аморфных и нанокристаллических сплавов. E-mail:
pumnov@imet.ac.ru.
Чуева Татьяна Равильевна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им.
А.А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский пр., 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области физико-химического анализа и получения аморфных и нанокристаллических сплавов. E-mail:
tchueva@imet.ac.ru.
Гамурар Надежда Витальевна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им.
А.А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский пр., 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области термического анализа и получения аморфных и нанокристаллических сплавов. E-mail:
ngamurar@imet.ac.ru.
Петракова Наталия Валерьевна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский пр., 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области создания и изучения керамических и композиционных материалов. E-mail: petrakova.nv@mail.ru.
Свиридова Татьяна Александровна — Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Национальный исследовательский технологический университет “МИСИС” (119049, Москва, Ленинский пр., д. 4, стр. 1), кандидат физико-математических наук, эксперт научного проекта кафедры Функциональных наносистем и высокотемпературных материалов, специалист в области рентгеноструктурного анализа. Е-mail: sviridova@misis.ru.
Бахтеева Н.Д., Тодорова Е.В., Умнов П.П., Чуева Т.Р., Гамурар Н.В., Петракова Н.В., Свиридова Т.А. Структура сплава Al82Cu7Fe11 после высокоскоростной закалки. Перспективные материалы, 2023, № 12, с. 12 – 21. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-12-21
Влияние сшивающих агентов
на матриксные свойства гидрогелевых
структур на основе альгината натрия
М. А. Хворостина, П. Ю. Алгебраистова, И. А. Недорубова,
Т. Б. Бухарова, Д. В. Гольдштейн, А. Ю. Тетерина,
В. С. Комлев, В. К. Попов
Проведено сравнительное исследование процессов гелеобразования в водных растворах альгината натрия, инициированных их химической сшивкой двухвалентными ионами Ca2+ или Ba2+. Методом трехмерной криопечати из исследованных композиций, содержавших различные концентрации сшивающих агентов, сформированы объемные гидрогелевые матриксы определенной архитектоники. Показано, что увеличение концентрации сшивающего агента от 2 до 10 масс. % приводит к улучшению прочностных характеристик альгинатных структур. При этом матриксы, сшитые 10 % водными растворами как CaCl2, так и BaCl2, сохраняют свою структурную стабильность в течение 21 суток инкубации в культуральной среде при температуре 37 °C. В ходе экспериментов in vitro с использованием культур мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани крыс обнаружено, что в отличие от нетоксичных матриксов, сшитых в водных растворах CaCl2, образцы, сшитые ионами Ba2+, демонстрируют умеренный цитотоксический эффект и проявляют свою неспособность поддерживать клеточную адгезию. In vivo анализ экспериментальных образцов на модели внутримышечной имплантации самцам крыс породы Wistar также подтвердил умеренную цитотоксичность альгинатных матриксов, сформированных с использованием ионов Ba2+ в качестве сшивающих агентов. Полученные результаты позволяют утверждать, что из всех изученных нами материалов наиболее перспективным для различных биомедицинских применений можно считать альгинат натрия сшитый 10 % водным раствором CaCl2.
Ключевые слова: альгинат натрия, ионная сшивка, трехмерная криопечать, матриксные свойства, биосовместимость.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-22-31
Хворостина Мария Александровна — Институт фотонных технологий Федерального научно-исследовательского центра “Кристаллография и фотоника” Российской академии наук (108840, Москва, Троицк, ул. Пионерская, 2), младший научный сотрудник, специалист в области технологий аддитивного производства, физики полимеров и медицинского материаловедения; Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова (115522, Москва, ул. Москворечье, 1), младший научный сотрудник, специалист в области генетики эукариотических клеток и регенеративной медицины. E-mail: khvorostina.m@gmail.com.
Алгебраистова Полина Юрьевна — Институт фотонных технологий Федерального научно-исследовательского центра “Кристаллография и фотоника” Российской академии наук (108840, Москва, Троицк, ул. Пионерская, 2), инженер, специалист в области технологий аддитивного производства. E-mail: polina.alg@gmail.com.
Недорубова Ирина Алексеевна — Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова (115522, Москва, ул. Москворечье, 1), научный сотрудник, специалист в области клеточной биологии и регенеративной медицины. E-mail: nedorubova.ia@gmail.com.
Бухарова Татьяна Борисовна — Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова (115522, Москва, ул. Москворечье, 1), кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области клеточной биологии, генетики стволовых клеток и регенеративной медицины. E-mail:
bukharova-rmt@yandex.ru.
Гольдштейн Дмитрий Вадимович — Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова (115522, Москва, ул. Москворечье, 1), доктор биологических наук, заведующий лабораторией, специалист в области клеточных технологий в медицине. Email: dvgoldshtein@gmail.com.
Тетерина Анастасия Юрьевна — Федеральное Государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им.
А.А. Байкова Российской академии наук (119334 Москва, Ленинский пр., 49), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области создания и исследования материалов медицинского назначения. Email:
teterina_imet@mai.ru.
Комлев Владимир Сергеевич — Федеральное Государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им.
А.А. Байкова Российской академии наук (119334 Москва, Ленинский пр., 49), чл.-корреспондент РАН, доктор технических наук, директор, специалист в области создания и исследования биоматериалов. Email: komlev@mail.ru.
Попов Владимир Карпович — Институт фотонных технологий федерального научно-исследовательского центра Кристаллография и фотоника Российской академии наук (108840, Москва, Троицк, ул. Пионерская, 2), доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией, специалист в области физической химии, биоматериалов, лазерных, сверхкритических флюидных технологий и технологий аддитивного производства. E-mail: vladikarpopov@gmail.com.
Хворостина М.А., Алгебраистова П.Ю., Недорубова И.А., Бухарова Т.Б., Гольдштейн Д.В., Тетерина А.Ю., Комлев В.С., Попов В.К. Влияние сшивающих агентов на матриксные свойства гидрогелевых структур на основе альгината натрия. Перспективные материалы, 2023, № 12, с. 22 – 31. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-22-31
Влияние термической обработки
на структуру и механические свойства
сплавов Ti – 10 Nb – (1 – 3) Mo
С. В. Конушкин, М. А. Каплан, К. В. Сергиенко,
А. Д. Горбенко, Я. А. Морозова, А. Ю. Иванников,
М. А. Сударчикова, Т. М. Севостьянова, Е. О. Насакина,
С. А. Михлик, А. Г. Колмаков, М. А. Севостьянов
Рассмотрено получение гомогенных сплавов Ti – 10 Nb – (1 – 3) Mo (ат. %) за счет множественных переплавов и гомогеннизационного отжига, в виде полуфабрикатов (пластин). Проведены металлографические исследования полученных материалов в литом, прокатанном и отожжённом состоянии. Выявлено влияние отжига и состава на структуру, фазовый состав и механические свойства сплава Ti – 10 Nb – (1 – 3) Mo. Гомогенность после выплавки достигается путем отжига при температуре 950 °С в течение 12 ч. Увеличение содержания Mo в сплаве Ti – 10 Nb – (1 – 3) Mo приводит к увеличению прочности сплавов, при этом падает пластичность. Получение высоких прочностных характеристик в выбранных сплавах связано с отработкой параметров отжига после пластической деформации, а именно с контролем размеров рекристаллизованных зерен и выделением α- и β-фаз. Помимо a-Ti и b-Ti в образцах в незначительном количестве присутствует w-Ti, которая приводит к резкому увеличению твердости образцов.
Ключевые слова: титановый сплав, титан, ниобий, молибден, выплавка, слитки, прокатка, пластины, отжиг, структура, фазовый состав, механические свойства.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-32-42
Конушкин Сергей Викторович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области титановых сплавов и термической обработки материалов. E-mail: skonushkin@imet.ac.ru.
Каплан Михаил Александрович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, младший научный сотрудник, специалист в области антибактериальных, коррозионностойких сталей и сплавов. E-mail:
mkaplan@imet.ac.ru.
Сергиенко Константин Владимирович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области титановых сплавов и термической обработки материалов. E-mail: ksergienko@imet.ac.ru.
Горбенко Артем Дмитриевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), инженер-исследователь, Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии (ФГБНУ ВНИИФ) (143050, Московская область, Одинцовский район, р.п. Большие Вяземы ул. Институт, владение 5), специалист в области антибактериальных, коррозионностойких сталей и сплавов. E-mail: artemgorbenk@yandex.ru.
Морозова Ярослава Анатольевна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), инженер-исследователь; Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии (ФГБНУ ВНИИФ) (143050, Московская область, Одинцовский район, р.п. Большие Вяземы ул. Институт, владение 5), специалист в области титановых сплавов и коррозионностойких исследованиях. E-mail: yasya12987@gmail.com.
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 порошковой металлургии и обработки материалов концентрированными потоками энергии. E-mail: aivannikov@imet.ac.ru.
Сударчикова Мария Андреевна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области тонких покрытий и композиционных материалов. E-mail: mariahsudar@yandex.ru.
Севостьянова Татьяна Михайловна — Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области “Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского” (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М. Ф. Владимирского) (129110, Москва, ул. Щепкина, 61/2), младший научный сотрудник; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова” Министерства здравоохранения Российской Федерации (117997, Москва,
ул. Островитянова, 1), специалист в области биологических исследований. E-mail: tata_sev1048@mail.ru.
Насакина Елена Олеговна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области тонких покрытий, композиционных материалов и коррозионных исследований. E-mail: enasakina@imet.ac.ru.
Михлик София Александровна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), лаборант, специалист в области подготовки шлифов. E-mail: beliyfecity@yandex.ru.
Колмаков Алексей Георгиевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), чл.-корр. РАН, доктор технических наук, зав. лаб., специалист в области титановых сплавов и термической обработки материалов. E-mail: akolmakov@imet.ac.ru.
Севостьянов Михаил Анатольевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник; Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии (ФГБНУ ВНИИФ) (143050, Московская область, Одинцовский район, р.п. Большие Вяземы ул. Институт, владение 5), специалист в области титановых сплавов и термической обработки материалов. E-mail: msevostyanov@imet.ac.ru.
Конушкин С.В., Каплан М.А., Сергиенко К.В., Горбенко А.Д., Морозова Я.А., Иванников А.Ю., Сударчикова М.А., Севостьянова Т.М., Насакина Е.О., Михлик С.А., Колмаков А.Г., Севостьянов М.А. Влияние термической обработки на структуру и механические свойства сплавов Ti – 10 Nb – (1 – 3) Mo. Перспективные материалы, 2023, № 12, с. 32 – 42. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-32-42
Эволюция состава и морфологии порошка
сплава Ti – 18 Zr – 15 Nb в процессе
гидридно-кальциевого синтеза
Г. В. Маркова, С. Н. Юдин, И. А. Алимов,
С. С. Володько, А. М. Гурьянов, А. В. Касимцев,
Т. А. Свиридова, Д. О. Московских, Д. В. Пермякова,
Е. В. Евстратов, В. А. Имидеев, С. С. Гончаров
Исследовано влияние температуры и продолжительности гидридно-кальциевого синтеза на фазовый состав и морфологические характеристики порошка сплава Ti – 18 Zr – 15 Nb (ат. %). Показано, что с увеличением длительности и температуры синтеза возрастает средний размер частиц порошка и изменяется характер распределения частиц по размерам за счет образования агломератов. При образовании β-твердого раствора процесс синтеза развивается в три этапа. Первый этап контролируется восстановительными реакциями на поверхности контакта “оксид – жидкий кальций”. Третий этап контролируется гетеродиффузией в твердом растворе. На втором этапе процесс синтеза совмещает оба механизма.
Ключевые слова: гидридно-кальциевый синтез, сплав Ti – 18 Zr – 15 Nb, порошковая металлургия, гомогенность, диффузия, механизм, морфология.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-43-58
Маркова Галина Викторовна — Тульский государственный университет (300012, Тула, Проспект Ленина, 92), доктор технических наук, профессор, специалист в области исследования фазовых переходов и металловедения. E-mail: galv.mark@rambler.ru.
Юдин Сергей Николаевич — ООО “Метсинтез” (300041, Тула, Красноармейский пр., 25, литера А, офис 206), кандидат технических наук, начальник технологического бюро, специалист в области порошковой металлургии. E-mail: Sergey-USN@mail.ru.
Алимов Иван Александрович — Тульский государственный университет (300012, Тула, Проспект Ленина, 92), аспирант, специалист в области порошковой металлургии. E-mail: alimov.iwann@mail.ru.
Володько Сергей Сергеевич — ООО “Метсинтез” (300041, Тула, Красноармейский пр., д. 25, литера А, офис 206), кандидат технических наук, ведущий инженер, специалист в области порошковой металлургии. E-mail: volodko.sv@yandex.ru.
Гурьянов Александр Михайлович — Тульский государственный университет (300012, Тула, Проспект Ленина, 92), аспирант, специалист в области порошковой металлургии. E-mail: alex19021861@gmail.com.
Касимцев Анатолий Владимирович — ООО “Метсинтез” (300041, Россия, Тула, Красноармейский пр., 25, литера А, офис 206), доктор технических наук, директор, специалист в области порошковой металлургии. E-mail:
metsintez@yandex.ru.
Свиридова Татьяна Александровна — Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС” (119991, Москва, Ленинский проспект, 4), кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, специалист в области рентгенографических методов исследований материалов. E-mail:
tim-17@yandex.ru.
Московских Дмитрий Олегович — Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС” (119991, Россия, Москва, Ленинский проспект, 4), кандидат технических наук, специалист в области порошковой металлургии. E-mail: mos@misis.ru.
Пермякова Дарья Валериевна — Тульский государственный университет (300012, Россия, Тула, Проспект Ленина, 92), аспирант, специалист в области металловедения. E-mail: darya.per@gmail.com.
Евстратов Евгений Викторович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, специалист в области порошковой металлургии. E-mail: evev@imet.ac.ru.
Имидеев Виталий Александрович — Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС” (119991, Москва, Ленинский проспект, 4), кандидат технических наук, специалист в области исследования физико-химических и технологических свойств порошков. E-mail: vimideev@gmail.com.
Гончаров Сергей Стефанович — Тульский государственный университет (300012, Тула, Проспект Ленина, 92), доцент, кандидат технических наук, специалист в области рентгеноструктурного анализа. E-mail: gss160154@yandex.ru.
Маркова Г.В., Юдин С.Н., Алимов И.А., Володько С.С., Гурьянов А.М., Касимцев А.В., Свиридова Т.А., Московских Д.О., Пермякова Д.В., Евстратов Е.В., Имидеев В.А., Гончаров С.С. Эволюция состава и морфологии порошка сплава Ti – 18 Zr – 15 Nb в процессе гидридно-кальциевого синтеза. Перспективные материалы, 2023, № 12, с. 43 – 58. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-43-58
Особенности зеренно-субзеренной
структуры сплава Ti49,8Ni50,2
после мегапластической деформации
методом abc прессования
и последующего отжига
К. В. Круковский, А. И. Лотков, В. Н. Гришков,
А. А. Гусаренко, Д. И. Бобров
Методом дифракции обратно рассеянных электронов исследованы особенности зёренно-субзёренной структуры сплава Ti49,8Ni50,2 (ат. %) после мегапластической деформации методом ковки с переменой оси деформирования (abc прессования) при 573 К и последующего отжига. Показано, что наилучшее детектирование картин зёренно-субзёренной структуры сплава Ti49,8Ni50,2после заданной ему истинной деформации e = 9,55 и отжига при 773 К в течение 2 ч наблюдается в зонах без мартенситного рельефа на поверхности образцов. Наиболее чёткие картины дифракции обратно рассеянных электронов наблюдаются в центральной части зёрен, а с удалением от центра зерна качество линий Кикучи ухудшается. Расчёт по эквивалентному диаметру зерна показал, что средняя величина зерна равна 0,203 ± 0,053 мкм. Зёрна имеют в основном форму в виде эллипса с соотношением осей 0,48. Зёрна вытянутой формы вдоль их длины имеют дискретно-непрерывную разориентацию кристаллической структуры, которая может достигать 5 градусов на 1 мкм.
Ключевые слова: никелид титана, изотермическое abc прессование, дифракция обратно рассеянных электронов, зёренно-субзёренной структура.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-59-70
Круковский Константин Витальевич — Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской Академии Наук (634055, Томск, проспект Академический, 2/4), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области нано- и микроструктур, сплавов с памятью формы, модификации поверхности, E-mail: kvk@ispms.ru.
Лотков Александр Иванович — Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской Академии Наук (634055, Томск, проспект Академический, 2/4), доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник, специалист в области физики фазовых превращений, металловедения сплавов с эффектом памяти формы, наноструктурного материаловедения, физики поверхности и тонких пленок. E-mail: lotkov@ispms.ru.
Гришков Виктор Николаевич — Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской Академии Наук (634055, Томск, проспект Академический, 2/4), кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области фазовых превращений в металлах и сплавах, металловедения сплавов с эффектом памяти формы. E-mail: grish@ispms.ru.
Гусаренко Ангелина Андреевна — Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской Академии Наук (634055, Томск, проспект Академический, 2/4), младший научный сотрудник. E-mail: aag@ispms.ru.
Бобров Дмитрий Иванович — Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской Академии Наук (634055, Томск, проспект Академический, 2/4), ведущий инженер. E-mail: Chromium76@gmail.com.
Круковский К.В., Лотков А.И., Гришков В.Н., Гусаренко А.А., Бобров Д.И. Особенности зеренно-субзеренной структуры сплава Ti49,8Ni50,2 после мегапластической деформации методом abc прессования и последующего отжига. Перспективные материалы, 2023, № 12, с. 59 – 70. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-59-70
Сфероидизация нанопорошковых
микрогранул вольфрама в термической
плазме электродугового разряда
А. В. Самохин, А. А. Фадеев, Н. В. Алексеев,
А. А. Дорофеев, Ю. П. Калашников,
М. А. Синайский, И. Д. Завертяев
Рассмотрен способ получения порошка вольфрама, состоящего из микрочастиц сферической формы с размерами 20 – 50 мкм, при обработке в потоке электродуговой термической плазмы аргона гранулированного нанопорошка вольфрама. Проведены экспериментальные исследования плазмохимического синтеза нанопорошка вольфрама в плазменном реакторе с ограниченным струйным течением при взаимодействии триоксида вольфрама с потоком водородсодержащей плазмы, генерируемой в электродуговом плазмотроне. Экспериментально определены условия проведения распылительной сушки и свойства суспензии, состоящей из наночастиц вольфрама, обеспечивающие получение механически прочных нанопорошковых микрогранул округлой формы с однородной внутренней наноструктурой, не содержащей полостей, с выходом микрогранул с размером менее 60 мкм на уровне 65 %. Установлено влияние параметров процесса плазменной обработки нанопорошковых микрогранул в потоке термической плазмы на степень сфероидизации и микроструктуру получаемых частиц продукта, а также их насыпную плотность и текучесть.
Ключевые слова: вольфрам, нанопорошок, плазмохимический синтез, гранулы, грануляция, распылительная сушка, плазменная сфероидизация, сферический порошок.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-71-82
Самохин Андрей Владимирович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией, исследования и разработка процессов и аппаратов плазмохимического синтеза и обработки порошковых материалов. E-mail: asamokhin@imet.ac.ru.
Фадеев Андрей Андреевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), научный сотрудник, специалист в области исследования процессов сфероидизации порошковых материалов, синтеза нанопорошковых материалов в термической плазме и разработки экспериментального оборудования. E-mail: afadeev@imet.ac.ru.
Алексеев Николай Васильевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), ведущий научный сотрудник, специалист в области исследования и разработки процессов в термической плазме электрических разрядов. E-mail: nvalexeev@yandex.ru.
Дорофеев Алексей Андреевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области исследования процессов гранулирования и сфероидизации порошковых материалов. E-mail:
adorofeev@imet.ac.ru.
Калашников Юлиан Павлович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), инженер-исследователь, специалист по разработке и исследованию новых высокоэнергетических материалов различного назначенияю E-mail: ulian1996@inbox.ru.
Синайский Михаил Александрович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), научный сотрудник, специалист в области исследования дисперсного и химического составов нано- и микропорошков, получаемых в плазмохимических процессах, плазмохимического синтеза, плазменной сфероидизации, грануляции и классификации порошков. E-mail: msinaisky@imet.ac.ru.
Завертяев Илья Дмитриевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области исследования характеристик электродугового плазмотрона, смешения прекурсоров с потоком термической плазмы в процессах синтеза и обработки порошковых материалов. E-mail: izavertyaev@imet.ac.ru.
Самохин А.В., Фадеев А.А., Алексеев Н.В., Дорофеев А.А., Калашников Ю.П., Синайский М.А., Завертяев И.Д. Сфероидизация нанопорошковых микрогранул вольфрама в термической плазме электродугового разряда. Перспективные материалы, 2023, № 12, с. 71 – 82. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-71-82
Экспериментальное определение
эффективной длины заделки нити
для композитов, изготовленных
с помощью аддитивных технологий
Д. Д. Власов, Т. П. Плугатарь, А. Э. Поляков, Н. А. Татусь
Изучены адгезионные свойства поверхности раздела нить – матрица в экспериментах по вытягиванию нити из полимерной матрицы, изготовленных методами аддитивных технологий. Определены предельные касательные напряжения на поверхности раздела углеродная нить – полимерная матрица, а также влияние длины “заделки” нити на усилие при вытягивании. Для этого были изготовлены образцы с различной длиной “заделки” нити. Для оценки полей перемещения применяли метод корреляции цифровых изображений (КЦИ). Получены картины полей перемещений и деформаций на поверхности образца, по которым можно судить о процессах, происходящих на границе раздела нить – матрица. Показаны характерные поля деформаций при вытягивании единичной нити из массива матрицы. Экспериментально определена длина нити, при которой несущая способность композита реализуется эффективнее и нагрузка близка к предельной для самой нити. На основе экспериментальных данных рассчитана минимальная эффективная длина “заделки” нити при изготовлении композитных элементов конструкции аддитивными методами.
Ключевые слова: армированные волокнами полимеры, вытягивание нити, адгезионная прочность, эффективная длина
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-83-90
Власов Данила Денисович — Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН (101000, Москва Малый Харитоньевский переулок, 4), младший научный сотрудник, специалист в области механики композитных материалов. E-mail: danila_vlasov_98@mail.ru.
Плугатарь Тарас Петрович — Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН (101000, Москва, Малый Харитоньевский переулок, 4), младший научный сотрудник специалист в области экспериментальной механики. E-mail: tplugatar@gmail.com.
Поляков Артем Эдуардович — Институт машиноведения им.
А.А. Благонравова РАН (101000, Москва, Малый Харитоньевский переулок, 4), инженер-исследователь, специалист в области механики композитных материалов. E-mail: apadd@mail.ru.
Татусь Николай Алексеевич — Институт машиноведения им.
А.А. Благонравова РАН (101000, Москва, Малый Харитоньевский переулок, 4), кандидат технических наук, заведующий лабораторией, специалист в области механики композитных материалов. E-mail: nikalet@mail.ru.
Власов Д.Д., Плугатарь Т.П., Поляков А.Э., Татусь Н.А. Экспериментальное определение эффективной длины заделки нити для композитов, изготовленных с помощью аддитивных технологий. Перспективные материалы, 2023, № 12, с. 83 – 90. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-12-83-90
