Физико-химические и оптические характеристики  монокристаллов LiNbО3, легированных бором

М. Н. Палатников, Н. В. Сидоров, Р. А. Титов,
Н. А. Теплякова, О. В. Макарова

Рассмотрено химическое взаимодействие в системах Li2CO3 – Nb2O5 и Li2O – B2O3 – Nb2O5, а также некоторые особенности кристаллизации кристаллов LiNbO3 из расплавов, содержащих примесь бора. Исследованы спектры комбинационного рассеяния света (КРС) серии кристаллов LiNbO3:В, выращенных из расплава конгруэнтного состава, содержащего ~ 0,55 – 1,24 мол. % В2О3. При легировании бором наблюдаются заметные изменения во всем спектре КРС, что свидетельствует об изменении порядка чередования основных катионов и вакансий вдоль полярной оси кристалла LiNbO3:В и “возмущении” кислородных октаэдров структуры. Причем,  расширение кислородных октаэдров  с увеличением концентрации бора в расплаве носит анизотропный характер. Показано, что бор, практически не входя в структуру кристалла ниобата лития, существенно изменяет структуру расплава,  и оказывает тем самым заметное влияние на структуру и физические характеристики кристаллов LiNbO3:В. Результаты, полученные для кристаллов LiNbO3:В, сравнивали с результатами, полученными для номинально чистого стехиометрического (LiNbO3стех) и конгруэнтного (LiNbO3конг) кристаллов ниобата лития.

Ключевые слова: кристаллы, легирование, ниобата лития, комбинационное рассеяние света, фоторефрактивный эффект.

DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-5-15

Палатников Михаил Николаевич — 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” (184209, Мурманская область, г. Апатиты, мкр. Академгородок 26а), доктор технических наук, заведующий лабораторией, специалист в области материаловедения функциональных материалов. Е-mail: palat_mn@chemy.kolasc.net.ru.

Сидоров Николай Васильевич — 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” (184209, Мурманская область, г. Апатиты, мкр. Академгородок 26а), доктор физико-математических наук, заведующий Сектором колебательной спектроскопии, специалист в области колебательной спектроскопии. E-mail: sidorov@chemy.kolasc.net.ru.

Теплякова Наталья Александровна — 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” (184209, Мурманская область, г. Апатиты, мкр. Академгородок 26а), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области колебательной спектроскопии. 
E-mail: tepl_na@chemy.kolasc.net.ru.

Титов Роман Алексеевич — 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” (184209, Мурманская область, г. Апатиты, мкр. Академгородок 26а), и.о. младшего научного сотрудника, специалист в области колебательной спектроскопии.  E-mail: romantitrov@mail.ru.

Макарова Ольга Викторовна — 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” (184209, Мурманская область, г. Апатиты, мкр. Академгородок 26а), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области оптической микроскопии.
E-mail: makarova@chemy.kolasc.net.ru.

Ссылка на статью:

Палатников М. Н., Сидоров Н. В., Титов Р. А., Теплякова Н. А., Макарова О. В. Физико-химические и оптические характеристики  монокристаллов LiNbО3, легированных бором. Перспективные материалы, 2018, № 6, c. 5 – 15. DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-5-15

Комбинированное действие быстрых нейтронов и эксплуатационных факторов на надежность светодиодов ИК-диапазона

А. В. Градобоев, А. В. Симонова, К. Н. Орлова

Исследовано влияние предварительного облучения быстрыми нейтронами на надежность светодиодов (СД). Объектами исследования выбраны СД, изготовленные на основе гетероструктур AlGaAs. Контроль вида прямой ветви вольт-амперной характеристики (ВАХ) позволяет выявлять дислокации, подключенные параллельно p-n-переходу СД, а также сопротивление омических контактов. Исследуемые СД имеют s-образную форму ВАХ, которая обусловлена подключением дислокаций параллельно к p-n-переходу его активного слоя. Условия длительной эксплуатации моделировали ускоренными ступенчатыми испытаниями. Анализ формы ватт-амперных характеристик (ВтАХ) позволяет выделить несколько характерных областей, которые определяются по уровню инжекции электронов в активную область СД. Выделенные области можно характеризовать соответствующими граничными токами. При ступенчатых испытаниях и при облучении быстрыми нейтронами наблюдается рост граничных токов с увеличением номера ступени, сопровождаемый повышением сопротивления омических контактов. Предварительное облучение быстрыми нейтронами приводит к сдвигу граничных токов в зависимости от флюенса нейтронов. Такое облучение с флюенсом в области радиационно-стимулированной перестройки исходной дефектной структуры позволяет повысить стойкость омических контактов при эксплуатации и, таким образом, повысить их надежность. А в области действия только радиационных дефектов приводит к ускоренному росту сопротивления омических контактов при эксплуатации, что снижает их надежность. Предварительное облучение быстрыми нейтронами СД может быть использовано в технологии их производства с целью повышения надежности.

Ключевые слова: светодиоды, AlGaAs, нейтроны, предварительное облучение, надежность.

DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-16-25

 

Градобоев Александр Васильевич — Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности (г. Томск, 634050, пр. Ленина, 30), доктор технических наук, профессор, специалист в области физики конденсированного состояния, радиационной физики, исследований и испытаний полупроводников и полупроводниковых приборов.
Е-mail: gradoboev1@mail.ru.

Симонова Анастасия Владимировна — Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности (г. Томск, 634050, пр. Ленина, 30), аспирант, специалист в области радиационной физики, исследований и испытаний полупроводников и полупроводниковых приборов. E-mail: ainakim297@yandex.ru.

Орлова Ксения Николаевна — Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Юргинский технологический институт
(г. Томск, 634050, пр. Ленина, 30), кандидат технических наук, доцент, докторант, специалист в области радиационной физики, исследований и испытаний полупроводников и полупроводниковых приборов.
E-mail: kemsur@rambler.ru.

Ссылка на статью

Градобоев А. В., Симонова А. В., Орлова К. Н. Комбинированное действие быстрых нейтронов и эксплуатационных факторов на надежность светодиодов ИК-диапазона. Перспективные материалы, 2018, № 6, c. 16 – 25. DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-16-25

 
Сравнительная характеристика адсорбционной способности кремнеземов, полученных в щелочной и кислой среде, по отношению к углеводородам

Н. Ш. Лебедева, Н. А. Таратанов, О. В. Потемкина

Осуществлен синтез кремнезема по золь-гель технологии в щелочной и кислой среде, определены текстурные характеристики полученных кремнеземов, оптимизирована методика синтеза кремнезема в кислой среде. Установлено, что взаимодействие кремнеземов с поверхностно-активными веществами (ПАВ) приводит к нейтрализации ζ(дзета)-потенциала частиц кремнеземов и увеличению гидродинамического радиуса частиц приблизительно в 3 раза. Исследования сорбционной способности кремнеземов и гемимицелл анионных поверхностно-активных веществ на поверхности кремнеземов в воде осуществляли флуориметрическим методом. В результате проведенных исследований установлено, что в случае частиц кремнезема, полученных в щелочной среде, сорбционная емкость в присутствии ПАВ уменьшается более чем в 3 раза. Уменьшение адсорбционной способности кремнезема, полученного солянокислым гидролизом тетраэтоксилалана не столь значительно — отмечено уменьшение в 1,3 раза в присутствии ПАВ. Показано, что в случае мелкопористых образцов кремнеземов взаимодействие ПАВ и бензина с кремнеземами осуществляется либо по одним адсорбционным центрам, либо гемимицеллы, сформированные на кремнеземе, полученном в щелочной среде являются плотными и оказывают стерическое препятствие адсорбции бензина.

Ключевые слова: кремнезем, золь-гель технологии, адсорбционная способность, поверхностно-активные вещества (ПАВ).

DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-26-33

Лебедева Наталья Шамильевна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России (Россия, 153040, г. Иваново, просп. Строителей, 33), доктор химических наук, доцент, профессор кафедры естественнонаучных дисциплин, специалист в области физической химии растворов макроциклических соединений. E-mail: nat.lebede2011@yandex.ru.

Таратанов Николай Александрович — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России (Россия, 153040, г. Иваново, просп. Строителей, 33),  кандидат химических наук, старший преподаватель, майор внутренней службы, специалист в области функциональных композиционных материалов, радиопоглощающих материалов, керамических материалов, наноматериалов, каталитических систем, магнитных материалов, полимерных материалов. E-mail: taratanov_n@mail.ru.

Потемкина Ольга Владимировна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России (Россия, 153040, Иваново, просп. Строителей, 33), кандидат химических наук, заместитель начальника Ивановской пожарно-спасательной академии по учебной работе, подполковник внутренней службы, специалист в области органической химии.

Ссылка на статью:

Лебедева Н. Ш., Таратанов Н. А., Потемкина О. В. Сравнительная характеристика адсорбционной способности кремнеземов, полученных в щелочной и кислой среде, по отношению к углеводородам. Перспективные материалы, 2018, № 6, c. 26 – 33. DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-26-33

 
Железосодержащее стекло и стеклокристаллические материалы электротехнического назначения: 
состав и технологии

Н. А. Ковальченко, В. С. Бессмертный, Л. М. Дикунова,
О. В. Левченко, И. А. Изотова

Выявлена закономерность хода кривых логарифма удельного объемного сопротивления и магнитной проницаемости стекла модельного состава, масс. %: 40 SiO2, 20 FeхOу, 30 (Ca,Mg)O, 5 (NaK)2O, 5 Al2O3, в интервале температур 500 – 1000 °С, заключающаяся в появлении перегибов в области 600 °С, экстремальных значений при 800 °С и плавных переходов в пределах температур 900 – 1000 °С. Установлено, что их наличие связано непосредственно с особенностями состава и технологии получения стекла (первой и второй стадиями его кристаллизации в процессе термообработки). На основании исследований электрофизических свойств и данных рентгено-фазового анализа (РФА) показано, что перегиб в области 600 °С связан с выделением в составе матричного обогащенного оксидами железа стекла основной кристаллической фазы — магнетита Fe3O4, а максимум значений электропроводности и магнитной проницаемости при 800 °С вызван максимальным количеством Fe3O4-фазы. Причины обратного явления расстекловывания в интервале температур 900 – 1000 °С — появление новой кристаллической фазы — пироксенов диопсид геденбергитового ряда, что позволяло получить на основе стекла одного и того же состава стеклокристаллические материалы различные по свойствам и электро- и техническому назначению.

Ключевые слова: железосодержащие стекла, стеклокристаллические материалы, электрофизические свойства, температурная зависимость, кристаллизация, состав, технология.

DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-34-39

Ковальченко Нина Александровна — Белгородский университет кооперации экономики и права (308023, г. Белгород, улица Садовая, дом 116a), кандидат технических наук, доцент, доцент, специалист в области технологии силикатных и тугоплавких неметаллических материалов. E-mail:
kaf-topt@bukep.ru.

Бессмертный Василий Степанович — Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, улица Костюкова, дом 46), доктор технических наук, профессор, профессор, специалист в области технологии силикатных и тугоплавких неметаллических материалов. E-mail: vbessmertnyi@mail.ru.

Дикунова Лариса Михайловна — Белгородский университет кооперации экономики и права (308023, г. Белгород, улица Садовая, дом 116а), доцент, специалист в области электро-физических свойств материалов. E-mail:
sovet@bukep.ru.

Левченко Ольга Викторовна — Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, улица Костюкова, дом 46), аспирант. Специализируется в области стеклокристаллических материалов.

Изотова Ираида Алексеевна — Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, улица Костюкова, дом 46), аспирант. Специализируется в области плазменной обработки стекла и керамики.

Ссылка на статью:

Ковальченко Н. А., Бессмертный В. С., Дикунова Л. М., Левченко О. В., Изотова И. А. Железосодержащее стекло и стеклокристаллические материалы электротехнического назначения: состав и технологии. Перспективные материалы, 2018, № 6, c. 34 – 39. DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-34-39

 
Изучение структурных особенностей полиамида-6,
модифицированного окисленным графитом

Д. В. Леонов, Н. Л. Левкина, Т. П. Устинова, С. В. Арзамасцев

Исследован химический состав электрохимически и химически окисленных образцов   графита марки EG-250-80. Установлено, что несмотря на идентичность ИК-спектров исследуемых модификаторов, большей активностью отличается графит, окисленный электрохимическим способом. Изучены структурные особенности полиамида-6, модифицированного на стадии синтеза малыми добавками графита, окисленного химическим и электрохимическим способами. Установлено влияние вводимых модификаторов на состав, структуру и одну из функциональных характеристик, расширяющих области применения синтезированного полимера — электропроводимость, в зависимости от метода окисления графита. Показано, что для полиамида-6, модифицированного электрохимически окисленным графитом, характерна большая степень терморасширения модификатора, а также образование общего с полимерной матрицей трансграничного слоя в отличии от промышленных марок химически окисленного графита, что подтверждает повышение адгезионного взаимодействия в системе матрица – модифицирующая добавка и обеспечивает более значительное увеличение электропроводимости полимерного материала.

Ключевые слова: полиамид-6, окисленный графит, полимеризационное совмещение компонентов, структурные особенности, электропроводимость.

DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-40-45

Леонов Дмитрий Владимирович — Энгельсский технологический институт (филиал) Саратовского государственного технического университета имени Ю.А. Гагарина (413100, Саратовская область, г. Энгельс, пл. Свободы, 17), аспирант 4 года обучения, специализируется в области получения полиамидов, наполненных углеродсодержащими наполнителями.
E-mail: dmitrijleonov2011@yandex.ru.

Левкина Наталья Леонидовна — Энгельсский технологический институт (филиал) Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. (413100, Саратовская область, г. Энгельс, пл. Свободы, 17), кандидат технических наук, доцент, специалист в области получения и переработки полимерматричных композитов. E-mail: xt.techn.sstu@yandex.ru.

Устинова Татьяна Петровна — Энгельсский технологический институт (филиал) Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. (413100, Саратовская область, г. Энгельс, пл. Свободы, 17), доктор технических наук, профессор, специалист в области технологии и переработки полимеров. E-mail: xt.techn.sstu@yandex.ru.

Арзамасцев Сергей Владимирович — Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77), доктор технических наук, профессор, специалист в области разработки и получения полимерных композиционных материалов. E-mail: bort740@mail.ru.

Ссылка на статью:

Леонов Д. В., Левкина Н. Л., Устинова Т. П., Арзамасцев С. В. Изучение структурных особенностей полиамида-6, модифицированного окисленным графитом. Перспективные материалы, 2018, № 6, c. 40 – 45.
DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-40-45

 
Структура покрытия состава SnO2 – Ag, сформированного на меди электровзрывным методом
 
Д. А. Романов, С. В. Московский, С. Ю. Пронин, В. Е. Громов,
Ю. Ф. Иванов, В. А. Батаев, Е. В. Мартусевич

 

Методом просвечивающей электронной микроскопии выполнены исследования фазового и элементного состава поверхностного слоя медного электрического контакта контактора КПВ-604, подвергнутого электровзрывному напылению (ЭВН) композиционного покрытия системы SnO2 – Ag. Масштаб элементов структуры поверхности покрытия после ЭВН изменяется в очень широком интервале — от сотен микрометров до десятков-сотен нанометров. По морфологическому признаку в объеме покрытия можно выделить два слоя: собственно покрытие и слой термического влияния, плавно переходящий в основной объем образца. Выявлено образование многоэлементного многофазного покрытия, имеющего нанокристаллическую структуру. Определены основные фазы покрытия: SnO2, Ag3Sn, Cu10Sn3, Cu3Sn, Cu6Sn5, Ag4Sn и CuO. Объем меди, прилегающий к покрытию, имеет фрагментированную структуру, что свидетельствует о высоком уровне деформации поверхностного слоя образца при электровзрывном способе формировании покрытия.

Ключевые слова: электроэрозионностойкие покрытия, электровзрывное напыление, электронно-пучковая обработка, диоксид олова, медь, электрический контакт.

DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-46-53

Романов Денис Анатольевич — Сибирский государственный индустриальный университет, (654007, Россия, Кемеровская область, г. Новокузнецк, ул. Кирова, д.42), кандидат технических наук, доцент, специалист в области обработки поверхности концентрированными потоками энергии. E-mail: romanov_da@physics.sibsiu.ru.

Московский Станислав Владимирович — Сибирский государственный индустриальный университет, (654007, Россия, Кемеровская область, г. Новокузнецк, ул. Кирова, д.42), инженер, Специализируется в области электровзрывной обработки поверхности. E-mail: psk-svm@yandex.ru.

Пронин Сергей Юрьевич — Сибирский государственный индустриальный университет, (654007, Россия, Кемеровская область, г. Новокузнецк, ул. Кирова, д.42), инженер, Специализируется в области электровзрывной обработки поверхности. E-mail: psu17@mail.qip.ru.

Громов Виктор Евгеньевич — Сибирский государственный индустриальный университет, (654007, Россия, Кемеровская область, г. Новокузнецк,
ул. Кирова, д.42), доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой естественнонаучных дисциплин имени профессора В.М. Финкеля, специалист в области прочности и пластичности материалов в условиях внешних энергетических воздействий. E-mail: gromov@physics.sibsiu.ru.

Иванов Юрий Федорович — Институт сильноточной электроники СО РАН (634055, Россия, Томская обл., г. Томск, просп. Академический, д. 2/3), доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник, специалист в области физики прочности и пластичности материалов в условиях внешних энергетических воздействий, модификации металлов и сплавов потоками плазмы и пучками заряженных частиц. E-mail: yufi55@mail.ru.

 

Батаев Владимир Андреевич — Новосибирский государственный технический университет (630073, Россия, Новосибирская обл., г. Новосибирск, просп. К. Маркса, д. 20), доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой, специалист в области комбинированного упрочнения деталей машин путем нанесения защитных покрытий. E-mail: bataev@corp.nstu.ru.

Мартусевич Елена Владимировна — Сибирский государственный индустриальный университет, (654007, Россия, Кемеровская область,
г. Новокузнецк, ул. Кирова, д.42), кандидат технических наук, доцент, Специалист в области физики прочности и пластичности материалов в условиях внешних энергетических воздействий. E-mail: martusevith_ev@physics.sibsiu.ru.

Ссылка на статью:

Романов Д. А., Московский С. В., Пронин С. Ю., Громов В. Е., Иванов Ю. Ф., Батаев В. А., Мартусевич Е. В. Структура покрытия состава SnO2 – Ag, сформированного на меди электровзрывным методом. Перспективные материалы, 2018, № 6, c. 46 – 53. DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-46-53

 
Химическая модификация природного минерала морденита из цеолитовых туфов Нахчывана

Г. А. Мамедова, Ф. М. Новрузова

На основании морденита из цеолитовых туфов Нахчывана синтезированы ряд цеолитов различных структурных типов. Синтез осуществляли в гидротермальных условиях в водных растворах LiOH в автоклаве. Параметры обработки менялись в следующих интервалах: температура — 100 – 300 °С, концентрация термального раствора — 1 – 2,5 N и 5 – 30 %, время обработки — 1 – 100 ч. На основании данных ИК-спектроскопического, рентгенофазового, элементного анализов и электронно-микроскопических исследований было показано, что при гидротермальной обработке морденит из цеолитовых туфов Нахчывана превращается в другие важные для практического применения минералы цеолитовой группы. Установлено, что морденит из цеолитовых туфов Нахчывана сохраняет стабильность структуры и способность к регенерации в растворах LiOH с концентрацией 1 N при температуре до 100 °С в течение 10 ч. При изменении условий гидротермальной обработки (возрастании времени, повышении концентрации щелочи и температуры раствора) происходит трансформация природного морденита, постепенно превращающая его в гидросодалит через минеральные фазы — шабазит, гейландит, клиноптилолит. В присутствии минерализатора была синтезирована следующая серия цеолитовых минералов — анальцим, клиноптилолит, фожазит, цеолит F. Рассмотрено протекание процессов превращения в зависимости от условий обработки (температуры, времени, концентрации) и минерализатора. Определены области стабильности минералов при различной гидротермальной обработке, что позволит синтезировать минералы с желаемыми характеристиками. Показано, что на основе морденита из цеолитовых туфов Нахчывана гидротермальный процесс проведен без осложнений и без вспомогательных компонентов, получены прогнозируемые продукты реакций. 

Ключевые слова: химическая модификация, морденит из цеолитовых туфов Нахчывана, морденит, щелочная среда, рентгенографический анализ, цеолит, гидротермальная обработка, ИК-спектр.

DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-54-61

Мамедова Гюнель Аслан кызы — Институт Природных Ресурсов Нахчыванского Отделения Национальной Академии Наук Азербайджана (г. Нахчыван, AZ 7000, проспект Гейдара Алиева, 76), доктор философских наук по химии, доцент, заведующий лабораторией, специалист в области гидротермальной кристаллизации цеолитов и изучение их физико-химических свойств. E-mail: gunelmamadova@mail.ru.

Новрузова Физза Махмуд кызы — Азербайджанский Государственный Экономический Университет (г. Баку, ул. Истиглалият 6), кандидат физических наук, доцент, специалист в области физики, изучения физико-химических свойств веществ.

Ссылка на статью:

Мамедова Г. А., Новрузова Ф. М. Химическая модификация природного минерала морденита из цеолитовых туфов Нахчывана. Перспективные материалы, 2018, № 6, c. 54 – 61. DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-54-61

 
Получение полуфабрикатов композиционных материалов алюминий – углеродные волокна

В. И. Антипов, Л. В. Виноградов, А. Г. Колмаков,
Ю. Э. Мухина, С. В. Егоров, Е. Е. Баранов

Рассмотрены особенности формирования полуфабрикатов композиционных материалов с металлической матрицей, армированной углеродными волокнами. Рассмотрены основные условия получения этих материалов и возможные технологии исходя из малых диаметров углеродных волокон и малых расстояний между ними в пучке (порядка нескольких микрон). Сделан вывод о необходимости специальных покрытий в виде карбида кремния и никеля на углеродных волокнах для улучшения пропитки их алюминиевой матрицей. Исследовано осаждение никеля химическим методом из ванны, содержащей гексагедрид хлорида никеля, хлорид аммония, гипофосфат натрия, лимоннокислый натрий и сульфид свинца. Показано, что все элементарные волокна покрыты никелем и это не приводит к снижению их прочности. Обосновано использование плазменной технологии нанесения алюминиевой матрицы на углеродные волокна покрытые карбидом кремния и никелем. Показано, что воздействие плазменной струи не снижает прочности углеродной ленты ЛУ-2 с покрытием карбида кремния. Однако при напылении алюминия на ленту с никелевым покрытием наблюдается разупрочнение ее на расстоянии 50 и 100 мм от плазменной горелки. Методами механических испытаний и металлографическими исследованиями определены оптимальные условия сохранения прочности углеродных волокон при плазменном напылении алюминия на лентах с покрытиями карбида кремния и никеля.

Ключевые слова: углеродные волокна, покрытие карбида кремния, химическое содержание никеля, плазменное напыление алюминия, плазменный полуфабрикат.

DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-62-68

Антипов Валерий Иванович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии, покрытий и композиционных материалов. E-mail: antipov@imet.ac.ru.

Баранов Евгений Евгеньевич — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А.  Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), научный сотрудник, специалист в области композиционных материалов.
E-mail: arefiy@mail.ru.

Виноградов Леонид Викторович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии, покрытий и композиционных материалов. E-mail: ltdvin@yandex.ru.

Егоров Станислав Владимирович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), аспирант ИМЕТ РАН им. А.А. Байкова. E-mail: egorovs1992@gmail.ru.

Мухина Юлия Эдуардовна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, научный сотрудник. Специалист в области структурного анализа и физикохимии неорганических материалов. E-mail: mukhina.j.e.imet@yandex.ru.

Колмаков Алексей Георгиевич — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А.  Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), член-корреспондент РАН, доктор технических наук, заведующий лабораторией. Специалист в области композиционных и наноматериалов, мультифрактального анализа, синергетики. E-mail: kolmakov@imet.ac.ru.

Ссылка на статью:

Антипов В. И., Виноградов Л. В., Колмаков А. Г., Мухина Ю. Э., Егоров С. В., Баранов Е. Е. Получение полуфабрикатов композиционных материалов алюминий – углеродные волокна. Перспективные материалы, 2018, № 6, c. 62 – 68. DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-62-68

 
Получение полуфабрикатов композиционных материалов алюминий – углеродные волокна

В. И. Антипов, Л. В. Виноградов, А. Г. Колмаков,
Ю. Э. Мухина, С. В. Егоров, Е. Е. Баранов

Рассмотрены особенности формирования полуфабрикатов композиционных материалов с металлической матрицей, армированной углеродными волокнами. Рассмотрены основные условия получения этих материалов и возможные технологии исходя из малых диаметров углеродных волокон и малых расстояний между ними в пучке (порядка нескольких микрон). Сделан вывод о необходимости специальных покрытий в виде карбида кремния и никеля на углеродных волокнах для улучшения пропитки их алюминиевой матрицей. Исследовано осаждение никеля химическим методом из ванны, содержащей гексагедрид хлорида никеля, хлорид аммония, гипофосфат натрия, лимоннокислый натрий и сульфид свинца. Показано, что все элементарные волокна покрыты никелем и это не приводит к снижению их прочности. Обосновано использование плазменной технологии нанесения алюминиевой матрицы на углеродные волокна покрытые карбидом кремния и никелем. Показано, что воздействие плазменной струи не снижает прочности углеродной ленты ЛУ-2 с покрытием карбида кремния. Однако при напылении алюминия на ленту с никелевым покрытием наблюдается разупрочнение ее на расстоянии 50 и 100 мм от плазменной горелки. Методами механических испытаний и металлографическими исследованиями определены оптимальные условия сохранения прочности углеродных волокон при плазменном напылении алюминия на лентах с покрытиями карбида кремния и никеля.

Ключевые слова: углеродные волокна, покрытие карбида кремния, химическое содержание никеля, плазменное напыление алюминия, плазменный полуфабрикат.

DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-62-68

Антипов Валерий Иванович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии, покрытий и композиционных материалов. E-mail: antipov@imet.ac.ru.

Баранов Евгений Евгеньевич — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А.  Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), научный сотрудник, специалист в области композиционных материалов.
E-mail: arefiy@mail.ru.

Виноградов Леонид Викторович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии, покрытий и композиционных материалов. E-mail: ltdvin@yandex.ru.

Егоров Станислав Владимирович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), аспирант ИМЕТ РАН им. А.А. Байкова. E-mail: egorovs1992@gmail.ru.

Мухина Юлия Эдуардовна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, научный сотрудник. Специалист в области структурного анализа и физикохимии неорганических материалов. E-mail: mukhina.j.e.imet@yandex.ru.

Колмаков Алексей Георгиевич — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А.  Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), член-корреспондент РАН, доктор технических наук, заведующий лабораторией. Специалист в области композиционных и наноматериалов, мультифрактального анализа, синергетики. E-mail: kolmakov@imet.ac.ru.

Ссылка на статью:

Антипов В. И., Виноградов Л. В., Колмаков А. Г., Мухина Ю. Э., Егоров С. В., Баранов Е. Е. Получение полуфабрикатов композиционных материалов алюминий – углеродные волокна. Перспективные материалы, 2018, № 6, c. 62 – 68. DOI: 10.30791/1028-978X-2018-6-62-68

Контакты

© 2019   ООО Интерконтакт Наука

Сайт создан на Wix.com

Телефон: +7 (499) 135-45-40, 135-44-36

Email: pm@imet.ac.ru

Адрес

Москва 119334, Лениский пр. 49, ИМЕТ РАН