Диаграммы спекания порошков титана

М. И. Алымов, С. И. Аверин, С. В. Семичев

Построены диаграммы спекания порошков титана различной дисперсности (со средним радиусом частиц 0,1, 1, 5 и 10 мкм.). Диаграммы спекания порошков построены в координатах: относительный радиус перешейка (размер перешейка между спекаемыми частицами порошка, делённый на радиус частицы) – гомологическая температура плавления материала. Для построения диаграмм спекания решены системы пар скоростных уравнений для действующих механизмов спекания. В результате получены уравнения границ, отделяющие области на графике “относительный радиус перешейка – гомологическая температура”, в которых скорость спекания по одному механизму больше, чем по-другому. На этих границах два выбранных механизма спекания дают равные вклады в скорость роста перешейка между частицами. По диаграммам определено, что доминирующими механизмами спекания микро- и нанопорошков титана в диапазоне температур 0,6 – 0,9 абсолютной температуры плавления являются поверхностная диффузия от поверхности и объемная диффузии вещества от источников на границах зерен.

 

Ключевые слова: спекание, диаграммы спекания, титан, механизмы спекания, диффузия.

 

DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-5-9

Алымов Михаил Иванович — Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН) (142432, Московская область, г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8), член-корреспондент РАН, директор, специалист в области порошковой металлургии и композиционных материалов. E-mail: alymov@ism.ac.ru.

Аверин Сергей Иванович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии. E-mail: qqzz@mail.ru.

Семичев Сергей Вячеславович — Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН) (142432, Московская область, г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8), ведущий инженер, специалист в области порошковой металлургии. E-mail: dobro@verba.ru.

Ссылка на статью:

Алымов М.И., Аверин С.И., Семичев С.В. Диаграммы спекания порошков титана. Перспективные материалы, 2020, № 6, с. 5 – 9. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-5-9

 
Тенденции развития гибких систем теплозащиты современных летательных аппаратов (Обзор)

В. Г. Бабашов, Н. М. Варрик

Обзор посвящен актуальной сегодня проблеме разработки высокотемпературных систем теплозащиты для новых видов космической и авиационной техники. Исследование было сфокусировано на термостойких гибких материалах с низкой теплопроводностью, предназначенных для пассивной теплозащиты конструкций летательных аппаратов без использования принудительной циркуляции теплоотводящих охлаждающих веществ. Изучены источники научно-технической информации, посвящённые гибким системам теплозащиты, способным работать при высокой температуре и длительном времени эксплуатации, а также методам их получения. На основании изученной патентной и научно-технической литературы сформулированы основные требования к гибким теплозащитным системам и пути обеспечения основных эксплуатационных свойств. Определены тенденции развития гибких систем теплозащиты многоразового использования, предназначенных для защиты от перегрева несущих конструкций летательных аппаратов

 

Ключевые слова: теплозащитные системы, высокотемпературная теплоизоляция, тугоплавкое волокно, защитное покрытие.

 

DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-10-21

Бабашов Владимир Георгиевич — Федеральное государственное унитарное предприятие “Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов” Государственный научный центр Российской Федерации (105005, Москва, ул. Радио, д. 17), кандидат технических наук, начальник лаборатории, специалист в области волокон тугоплавких оксидов, теплозащитных и теплоизоляционных материалов. E-mail: viam29@mail.ru.

Варрик Наталья Мироновна — Федеральное государственное унитарное предприятие “Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов” Государственный научный центр Российской Федерации (105005, Москва, ул. Радио, д. 17), ведущий инженер, специалист в области волокон тугоплавких оксидов, теплозащитных и теплоизоляционных материалов. E-mail: nvarrik@mail.ru.

Ссылка на статью

Бабашов Владимир Георгиевич — Федеральное государственное унитарное предприятие “Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов” Государственный научный центр Российской Федерации (105005, Москва, ул. Радио, д. 17), кандидат технических наук, начальник лаборатории, специалист в области волокон тугоплавких оксидов, теплозащитных и теплоизоляционных материалов. E-mail: viam29@mail.ru.

Варрик Наталья Мироновна — Федеральное государственное унитарное предприятие “Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов” Государственный научный центр Российской Федерации (105005, Москва, ул. Радио, д. 17), ведущий инженер, специалист в области волокон тугоплавких оксидов, теплозащитных и теплоизоляционных материалов. E-mail: nvarrik@mail.ru.

 
Формирование кислородосодержащих центров
в облученных кристаллах кремния при отжиге
в интервале температур 450 – 700 °С

Е. А. Толкачева, Л. И. Мурин, И. Ф. Медведева,
Ф. П. Коршунов, В. П. Маркевич

Методом ИК-поглощения исследованы процессы трансформации кислородосодержащих радиационно-индуцированных центров в кристаллах кремния, полученных методом Чохральского и облученных быстрыми электронами или нейтронами, при термообработке в интервале температур 450 – 700 °С. Установлено, что в этой области температур при отжиге дефектов VO3 и VO4 имеет место формирование новых более сложных вакансионно-кислородных комплексов, обусловливающих появление ряда колебательных полос поглощения в интервале волновых чисел 980 – 1115 см–1. Показано, что эти комплексы — это радиационно-индуцированные центры VOm (m ≥ 5), являющиеся центрами зарождения кислородных преципитатов в кремнии.

 

Ключевые слова: кремний, облучение, отжиг, вакансионно-кислородные комплексы, ИК-поглощение.

 

DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-22-29

Толкачева Екатерина Анатольевна — ГО “Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению” (220072, Республика Беларусь, г. Минск,
ул. П. Бровки, д. 19), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, cпециалист в области радиационной физики полупроводникового кремния. E-mail: talkachova@physics.by.

Мурин Леонид Иванович — ГО “Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению” (220072, Республика Беларусь, г. Минск, ул. П. Бровки, д. 19), кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области радиационной физики полупроводников. E-mail:
murin@ifttp.bas-net.by.

Медведева Ирина Федоровна — Белорусский государственный медицинский университет (220016, Республика Беларусь, г. Минск, проспект Дзержинского, д. 83), специалист в области физики радиационных дефектов в кремнии. E-mail: medvedeva@ifttp.bas-net.by.

Коршунов Федор Павлович — ГО “Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению”( 220072, Республика Беларусь, г. Минск, ул. П. Бровки,
д. 19), доктор технических наук, член-корреспондент НАН Беларуси, профессор, главный научный сотрудник, cпециалист в области радиационной физики полупроводниковых материалов и приборов.
E-mail: korshun@ifttp.bas-net.by.

Маркевич Владимир Павлович — Photon Science Institute and School of Electrical and Electronic Engineering, The University of Manchester (Manchester M13 9PL, United Kingdom), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области радиационной физики полупроводников. E-mail: V.Markevich@manchester.ac.uk.

Ссылка на статью:

Толкачева Е.А., Мурин Л.И., Медведева И.Ф., Коршунов Ф.П., Маркевич В.П. Формирование кислородосодержащих центров в облученных кристаллах кремния при отжиге в интервале температур 450 – 700 °С. Перспективные материалы, 2020, № 6, с. 22 – 29. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-22-29

 
Разделение водонефтяной эмульсии полиакрилонитрильными мембранами, модифицированными в коронном разряде

И. Г. Шайхиев, В. О. Дряхлов, М. Ф. Галиханов,
Д. Д. Фазуллин, Г. В. Маврин

Исследовано влияние параметров униполярного коронного разряда (время обработки, напряжение) на производительность и селективность разделения модельных эмульсий типа “нефть в воде” на основе нефти девонских отложений Тумутукского месторождения (Республика Татарстан) с использованием полиакрилонитрильных мембран с массой отсекаемых частиц 60 кДа. Определены значения химического потребления кислорода исходной эмульсии и фильтратов. Определены значения времени обработки (30 с) и напряжения коронирования (5 кВ) мембран, при которых достигаются наибольшая производительность и селективность процесса разделения водонефтяной эмульсии. Методами лежащей капли, рентгеноструктурного анализа и атомно-силовой микроскопии показаны изменения структуры поверхности и внутренней структуры мембраны, обработанной в коронном разряде. Найдено изменение краевого угла смачивания с 45,1 до 43,3° и увеличение степени кристалличности с 0,15 до 0,18, что обусловлено протеканием на поверхности полиэфирсульфоновой мембраны процессов травления и окисления при воздействии униполярного коронного разряда озоном, что так же подтверждается изображениями поверхности фильтр-элементов и гистограммами-топографиями, на основании которых показано снижение высоты и количества выступов с 42 нм и 7500 до 10 нм и 2500.

 

Ключевые слова: водонефтяная эмульсия, разделение, полиакрилонитрильная мембрана, коронный разряд, обработка.

 

DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-30-37

Шайхиев Ильдар Гильманович — Казанский национальный исследовательский технологический университет (420015, Казань, ул. Карл Маркса, 68), доктор технических наук, заведующий кафедры, специалист в области инженерной экологии. E-mail: ildars@inbox.ru.

Дряхлов Владислав Олегович — Казанский национальный исследовательский технологический университет (420015, Казань, ул. Карл Маркса, 68), кандидат технических наук, доцент, специалист в области инженерной экологии. E-mail: vladisloved@mail.ru.

Галиханов Мансур Флоридович — Казанский национальный исследовательский технологический университет (420015, Казань, ул. Карл Маркса, 68), доктор технических наук, профессор, специалист в области полимерных короноэлектретов. E-mail: mgalikhanov@yandex.ru.

Фазуллин Динар Дильшатович — Набережночелнинский институт (филиал) Казанского федерального университета (423810, Набережные Челны, проспект Мира, 68/19), кандидат технических наук, доцент, специалист в области охраны окружающей среды. E-mail: denr3@yandex.ru.

Маврин Геннадий Витальевич — Набережночелнинский институт (филиал) Казанского федерального университета (423810, Набережные Челны, проспект Мира, 68/19), кандидат химических наук, заведующий кафедры, специалист в области охраны окружающей среды. E-mail: mavrin-g@rambler.ru.

Ссылка на статью:

Шайхиев И.Г., Дряхлов В.О., Галиханов М.Ф., Фазуллин Д.Д., Маврин Г.В. Разделение водонефтяной эмульсии полиакрилонитрильными мембранами, модифицированными в коронном разряде. Перспективные материалы, 2020, № 6, с. 30 – 37. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-30-37

 
Пористые проницаемые металлокерамические
СВС-материалы на основе окалины легированной стали и природного минерала ильменита

М. С. Канапинов, Г. М. Кашкаров, Т. В. Новоселова,
А. А. Ситников, Н. П. Тубалов, О. В. Яковлева

Методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) получен жаростойкий (интервал рабочих температур 400 – 723 К) пористый проницаемый металлокерамический материал (ППММ) с каталитическими свойствами. В основе шихты использованы порошки окалины легированной стали, алюминия, природного минерала ильменита, а также оксидов алюминия и хрома. Основу материала составляет костяк из металлокерамики, восстановленных железа, оксидов хрома и титана. Исследованы физико-механические и эксплуатационные свойства полученных материалов. Повышение массового содержания в шихте ильменита увеличивает диаметр пор, пористость, удельную поверхность, приводит к снижению вредных выбросов отработавших газов. Показано, что полученный материал пригоден для фильтров каталитической очистки газов дизелей от закиси азота, оксида углерода, углеводородов и сажи. Фильтры-нейтрализаторы из материалов с добавками природного минерала ильменита, обладают каталитическими свойствами и могут успешно использоваться при очистке отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.

 

Ключевые слова: ильменит (титаносодержащий минерал), шихта, СВС-процессы и материалы, пористый проницаемый металлокерамический материал, структурный и фазовый анализ, очистка отработавших газов дизелей.

 

DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-38-46

Канапинов Медет Серикович — Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова (Барнаул, 656038, пр. Ленина, 46), аспирант, специалилируется в области материаловедения. E-mail: mega_bum_90@mail.ru.

Кашкаров Геннадий Михайлович — Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова (Барнаул, 656038, пр. Ленина, 46), кандидат технических наук, доцент, специалист в области самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. E-mail: kashkarovGM@mail.ru.

Новоселова Татьяна Васильевна — Политехнический институт (филиал ФГБОУ ВПО “Донской государственный технический университет”), (Таганрог, 347904, ул. Петровская, 109-а), старший преподаватель, специалист в области материаловедения. E-mail: tatnovos@mail.ru.

Ситников Александр Андреевич — Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова (Барнаул, 656038, пр. Ленина, 46), доктор технических наук, профессор, специалист в области материаловедения. E-mail: sitalan@mail.ru.

Тубалов Николай Павлович — Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова (Барнаул, 656038, пр. Ленина, 46), доктор технических наук, профессор, специалист в областях материаловедения и самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. E-mail: manemale@mail.ru.

Яковлева Ольга Владимировна — Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова (Барнаул, 656038, пр. Ленина, 46), аспирант, специалист в области материаловедения. E-mail: manemale@mail.ru.

Ссылка на статью:

Канапинов М.С., Кашкаров Г.М., Новоселова Т.В., Ситников А.А., Тубалов Н.П., Яковлева О.В. Пористые проницаемые металлокерамические СВС-материалы на основе окалины легированной стали и природного минерала ильменита. Перспективные материалы, 2020, № 6, с. 38 – 46. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-38-46

 
Мембраны из сплавов палладия для получения особочистого водорода

 

Н. Р. Рошан, С. В. Горбунов, Е. М. Чистов, Ф. Р. Карелин,
К. А. Кутербеков, К. Ж. Бекмырза, Е. Т. Абсеитов

 

По усовершенствованной технологии из эффективных сплавов Pd – 6 масс. % In – 0,5 масс. % Ru, Pd – 6 масс. % Ru, Pd – 40 масс. % Cu получены качественные вакуумноплотные фольги толщиной 10 – 20 мкм. Для сплава Pd – 40 масс. % Cu, сочетанием режимов деформации и отжига, получена фольга с упорядоченной β-фазой со структурой CsCl, обладающая максимальной водородопроницаемостью в системе Pd – Cu. Исследованы механические свойства и водородопроницаемость полученных фольг-мембран в сравнении с фольгами толщиной 50 мкм, а также их производительность по чистому водороду при работе мембран в среде технического водорода. Исследована концентрационная дилатация фольг в водороде при разных температурах. Данные по дилатации мембранных сплавов палладия имеют первостепенное значение для конструирования мембранных фильтрующих элементов и выбора оптимальных условий их эксплуатации, поскольку эти данные определяют ресурс работы мембраны. На основе сплава Pd – 6 масс. % In – 0,5 масс. % Ru разработан сплав Pd – 6 масс. % In – 0,5 масс. % Ru – 1,25 масс. % Co с повышенными прочностными характеристиками и более низкой температурой α ↔ β гидридного перехода.

 

Ключевые слова: особочистый водород, сплавы палладия, фольга, мембраны, водородопроницаемость, физико-химические свойства, термоконцентрационная дилатация, производительность.

 

DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-47-57

Рошан Наталия Робертовна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им.  А.А.  Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект 49), старший научный сотрудник, специалист в области платиновых металлов и сплавов. E-mail: roshanat@mail.ru.

Горбунов Семен Викторович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им.  А.А.  Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), исполняющий обязанности младшего научного сотрудника, специалист в области мембранной технологии. E-mail: sgorbunov@imet.ac.ru, merciles@mail.ru.

 

Чистов Евгений Михайлович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А.  Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), старший научный сотрудник, специалист в области водородной энергетики. E-mail: emchistov@yandex.ru.

Карелин Федор Романович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им.  А.А.  Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области обработки давлением. E-mail: fkarelin@imet.ac.ru.

Кутербеков Кайрат Атажанович — Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева (010008, Республика Казахстан, г. Нур-Султан, ул.  Сатпаева,  2), доктор физико-математических наук, профессор, специалист в области физики атомного ядра и элементарных частиц. E-mail: kkuterbekov@gmail.com.

Бекмырза Кенжебатыр Жагыпарулы — Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева (010008, Республика Казахстан, г. Нур-Султан, ул. Сатпаева, 2), кандидат наук, доцент, специалист в области физики и информатики. E-mail: kbekmyrza@yandex.kz.

Абсеитов Ерболат Тлеусеитович — Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева (010008, Республика Казахстан, г. Нур-Султан, ул. Сатпаева, 2) кандидат технических наук, доцент, специалист в области водородной энергетики и технологии, E-mail: erbolat_1962@mail.ru.

Ссылка на статью:

Рошан Н.Р., Горбунов С.В., Чистов Е.М., Карелин Ф.Р., Кутербеков К.А., Бекмырза К.Ж., Абсеитов Е.Т. Мембраны из сплавов палладия для получения особочистого водорода. Перспективные материалы, 2020, № 6, с. 47 – 57. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-47-57

 
Эпоксидная композиция на основе триэфиротрисульфоимида
сахарин-6-карбоновой кислоты

Э. Т. Асланова

Получен триэфиротрисульфоимид сахарин-6-карбоновой кислоты Взаимодействием ранее синтезированного 2-гидроксипропил-1,3-бис-эфиросульфоимида сахарин-6-карбоновой кислоты с алкиловыми эфирами сульфоимида той же кислоты. Состав и структура синтезированного соединения подтверждены данными элементного анализа и инфракрасной спектроскопии. Полученный продукт был использован в качестве отвердителя-пластификатора для промышленной эпоксидной смолы ЭД-20. Процесс отверждения композиции был изучен методом дифференциально-термического анализа на дериватографе системы “Паулик – Паулик – Эрдей”. По полученным данным было выявлено, что синтезированный триэфиротрисульфоимид сахарин-6-карбоновой кислоты хорошо совмещается с эпоксидной смолой ЭД-20, но отверждает ее в жестком температурном режиме. Показано, что при введении в состав эпоксидной композиции ускорителя УП 606/2, температура отверждения композиции снижается, а значения ее термических и физико-механических характеристик повышаются. Установлено, что триэфиротрисульфоимид сахарин-6-карбоновой кислоты является эффективным отвердителем-пластификатором эпоксидной смолы ЭД-20.

 

Kлючевые слова: 2-гидроксипропил-1,3-бис-эфиросульфоимид, алкиловые эфиры, сахарин-6-карбоновая кислота, сульфоимид, эпоксидная композиция.

 

DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-58-63

Асланова Эльнара Тельман кызы — Институт полимерных материалов Национальной Академии Наук Азербайджана (AZ5004, г. Сумгайыт, Азербайджанская Республика, ул. С. Вургуна 124), кандидат химических наук, доцент, заведующая лабораторией, специализируется в области получения и исследования термостойких полимеров и полимерных композиционных материалов. E-mail: ipoma@science.az.

Ссылка на статью:

Асланова Э.Т. Эпоксидная композиция на основе триэфиротрисульфоимида сахарин-6-карбоновой кислоты. Перспективные материалы, 2020, № 6, с. 58 – 63. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-58-63

 
Экологически безопасная технология
получения плакированного порошка
технической керамики

Л. В. Козырева, В. В. Козырев, И. С. Крекова

Проведены научно-исследовательские работы по созданию плакированного порошка методом химического газофазного осаждения металлорганических соединений на поверхности частиц оксида алюминия и его применения для получения износостойких покрытий. Разработан способ нанесения железовольфрамового покрытия на порошки технической керамики путем термического разложения паров, содержащих пентакарбонил железа и гексакарбонил вольфрама, в котором осуществляют последовательное нанесение на порошковые частицы адгезионного слоя из паровой смеси пентакарбонила железа и монооксида углерода в объемном соотношении паров 1:5 при температуре их термического разложения 250 °С, а затем наносят поверхностный слой из паровой смеси гексакарбонила вольфрама и монооксида углерода в объемном соотношении паров 1:5 при температуре их термического разложения 800 °С. Металлизация порошковых материалов осуществлена по замкнутому циклу, исключающему контакт работников с токсичными веществами и выброс загрязняющих веществ в атмосферу, что обеспечивает производственную безопасность процесса. Получены плазменные покрытия с необходимыми физико-механическими свойствами, что доказывает эффективность применяемых подходов и способствует увеличению ресурса деталей машин, подверженных абразивному износу.

Ключевые слова: химическое газофазное осаждение, железовольфрамовое покрытие, плакированный порошок, упрочнение, прецизионные детали гидравлических систем, экологическая безопасность.

DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-64-72

Козырева Лариса Викторовна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Тверской государственный технический университет” (170026, Тверь, наб. Аф. Никитина, 22), доктор технических наук, доцент, профессор кафедры, специалист в области химического газофазного осаждения металлоорганических соединений. E-mail: larisa.v.k.176@mail.ru.

Козырев Виктор Вениаминович — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Тверская государственная сельскохозяйственная академия” (170904, Тверь, ул. Маршала Василевского (Сахарово), 7), доктор технических наук, профессор, профессор кафедры, специалист в области химического газофазного осаждения металлоорганических соединений. E-mail: kosyrew-tgsxa@rambler.ru.

 

Крекова Ирина Сергеевна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Тверской государственный технический университет” (170026, Тверь, наб. Аф. Никитина, 22), аспирант, специализируется в области производственной безопасности. E-mail: inlin46@rambler.ru.

Ссылка на статью:

Козырева Л.В., Козырев В.В., Крекова И.С. Экологически безопасная технология получения плакированного порошка технической керамики. Перспективные материалы, 2020, № 6, с. 64 – 72. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-6-64-72

Контакты

© 2020  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