|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материаловедение №11 за 2011 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Физические основы материаловедения
- Моделирование процессов электропроводности при фазовом переходе «металл—неметалл» в расплавах систем свинца и галлия со щелочными металлами А. И. КИСЕЛЕВ 1, канд. физ.-мат. наук, В. А. ГОРБУНОВ 2, д-р физ.-мат. наук, проф.(1ИХТТ УрО РАН, г. Екатеринбург, e-mail: kis1771@yandex.ru; 2Вологодский государственный технический университет, e-mail: vagor@mh.vstu.edu.ru), 2
Представлены результаты расчета электросопротивления в расплавах систем свинца и галлия со щелочными металлами. Показано, что теория электропроводности металлических расплавов Дж. Займана с успехом описывает экспериментальные эффекты возрастания электросопротивления при фазовом переходе «металл—неметалл» в системах свинца со щелочными металлами. Результаты этой же теории предсказывают аналогичные качественные эффекты изменения электросопротивления в расплавах систем галлия со щелочными металлами.
Ключевые слова: расплавы, фазовый переход, локализация электронов, электросопротивление, теория Займана, свинец, галлий, щелочные металлы.
Структура и свойства материалов
- Субструктура и оптические свойства тонких ориентированных пленок рутила В. М. ИЕВЛЕВ1, д-р физ.-мат. наук, проф., академик, К. А. СОЛНЦЕВ2, д-р хим. наук, проф., академик, С. А. СОЛДАТЕНКО3, канд. физ.-мат. наук, Л. Ю. ЛЕОНОВА1, канд. физ.-мат. наук, П. В. НОВИКОВ1, канд. физ.-мат. наук, Е. В. ГОЛОСОВ4, канд. физ.-мат. наук, А. А. СИНЕЛЬНИКОВ1, А. М. ВОЗГОРЬКОВ3 (1Воронежский государственный университет; 2Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, г. Москва; 3Воронежский государственный технический университет, e-mail: aa_sinelnikov@mail.ru; 4Белгородский государственный университет, e-mail: rnileme@mail.ru), 8
Методами просвечивающей электронной микроскопии, дифракции быстрых электронов и оптической спектроскопии исследованы ориентация, субструктура и оптические свойства тонких пленок рутила, полученных термическим оксидированием (ТО) и импульсной фотонной обработкой (ИФО) на воздухе монокристаллических пленок Ti. Установлены ориентационные соотношения на межфазной границе металл—оксид, характеризующие многоориентационную хемоэпитаксию рутила. Определена ширина запрещенной зоны. Установлен размерный эффект люминесценции, проявляющийся в многократном снижении интенсивности при изменении зеренной субструктуры от субмикрокристаллической до нанокристаллической.
Ключевые слова: титан, оксидирование, рутил, ориентация, субструктура, текстура, тонкие пленки, спектр пропускания, фотолюминесценция.
- Структура и свойства наполненного дисперсным гидроксиапатитом сверхвысокомолекулярного полиэтилена А. В. МАКСИМКИН1, С. Д. КАЛОШКИН1, д-р физ.-мат. наук, проф., В. В. ЧЕРДЫНЦЕВ1, канд. физ.-мат. наук, Ф. С. СЕНАТОВ1, В. Д. ДАНИЛОВ2, канд. техн. наук (1Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва, e-mail: max07_87@mail.ru; 2Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН, г. Москва, e-mail: danilovvd@mail.ru), 13
В работе исследуется возможность приготовления наполненных гидроксиапатитом композиционных материалов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена для использования в эндопротезировании суставов. Для приготовления композитов использовалась совместная механоактивация исходных компонентов с последующим компактированием путем термического прессования. Проведены структурные исследования полученного композиционного порошка и монолитного композита методом дифференциальной сканирующей калориметрии и рентгенофазового анализа, обнаружено влияние вводимого в полимер гидроксиапатита на степень кристалличности полимера. Проведены испытания композитов, получены концентрационные зависимости физико-механических и трибологических свойств композитов. На основании экспериментальных данных сделан вывод о том, что механоактивационная обработка, обеспечивая дисперсное распределение наполнителя в матрице, позволяет получать высококачественные полимерные композиты. По совокупности физико-механических и трибологических характеристик разрабатываемые материалы могут быть предложены для изготовления вкладышей шарнирного сочленения эндопротезов тазобедренного и коленного суставов.
Ключевые слова: сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВПМЭ), гидроксиапатит (ГАП), механоактивация, степень кристалличности, прочность, коэффициент трения, износостойкость, эндопротезирование.
Функциональные материалы
- Магнитные свойства и состав расплавов Al—РЗМ Н. С. УПОРОВА1, С. А. УПОРОВ1, канд. физ.-мат. наук, В. Е. СИДОРОВ1, д-р. физ.-мат. наук, проф., Н. И. ИЛЬИНЫХ2, канд. физ.-мат. наук, Т. В. КУЛИКОВА3, канд. хим. наук ( 1Уральский государственный педагогический университет, г. Екатеринбург, e-mail: segga@bk.ru; 2Уральский технический институт связи и информатики, г. Екатеринбург; 3Институт металлургии УрО РАН, г. Екатеринбург), 22
В работе экспериментально исследована магнитная восприимчивость интерметаллических соединений Al2РЗМ (РЗМ = Y, La, Ce, Sm, Gd, Dy, Ho, Yb) в широком интервале температур (290—2000 K) и магнитных полей (0,3—1,3 Тл). Установлено, что значения эффективного магнитного момента, приходящегося на атом редкоземельного металла в соединении, меньше, чем характерные для свободного иона РЗМ3+. В рамках модели ИРПВ выполнено термодинамическое моделирование расплавов Al—РЗМ.
Ключевые слова: интерметаллические соединения, редкоземельный металл, алюминий, магнитная восприимчивость, термодинамическое моделирование, расплав.
Материалы XXI века
- Сверхпроводящие свойства Nb3Al, полученного в широком температурном интервале в многослойной композитной Nb/Al-ленте В. П. КОРЖОВ, канд. техн. наук (Институт физики твердого тела РАН, г. Черноголовка, e-mail: korzhov@issp.ac.ru), 28
Сверхпроводящее соединение Nb3Al получалось в результате термообработки трехслойных Nb/Al/Nb и многослойных лент Nb/Al. Исследовано влияние меди на сверхпроводящие характеристики диффузионных слоев Nb3Al, образующихся в композите Nb/AlCu/Nb. Показана возможность получать β (Nb3Al) -фазу диффузионным путем при температурах ниже 1000 °С. Однако сверхпроводящие свойства таких лент были невысоки. Наиболее высокими сверхпроводящими свойствами обладали многослойные ленты из ниобия и дюралюминия после нагрева при 1700 °С в течение нескольких секунд.
Ключевые слова: соединение Nb3Al, сверхпроводящие свойства, композит, диффузия.
- Синтез и спектральные свойства водорастворимого полианилина М. Ю. СИДОРОВА, В. А. ТВЕРСКОЙ, д-р хим. наук, проф., Б. И. ШАПИРО, д-р хим. наук, проф., А. С. МИХАЙЛОВ, канд. техн. наук (Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М. В. Ломоносова, e-mail: bishapiro@mail.ru), 35
Синтезирован водорастворимый полианилин при протонировании анилина производными стильбена, содержащими две сульфокислотные группы. Сделано предположение, что гипсохромный сдвиг длинноволновой границы поглощения раствора полианилина в ИК-области спектра при его разбавлении связан с разрушением интерполимерных комплексов между π-электронодонорными и π-электроноакцепторными блоками макромолекул полианилина. Показана перспективность применения этого полимера в качестве противоореольных и фильтровых слоев ИК-фотоматериалов.
Ключевые слова: полианилин, электронные спектры поглощения, комплексы с переносом заряда, фотоматериалы.
Наноструктуры и нанотехнологии
- Влияние термической обработки расплава Fe80B13Si5C2 на его аморфообразующую способность и формирование структуры при сверхбыстрой закалке В. И. ЛАДЬЯНОВ, д-р физ.-мат. наук, В. В. МУХГАЛИН, А. Л. БЕЛЬТЮКОВ, канд. физ.-мат. наук(Физико-технический институт Уральского отделения РАН (ФТИ УрО РАН), г. Ижевск, e-mail: las@pti.udm.ru), 40
Методами рентгеновской дифракции, ДСК и ДТА исследовано влияние температуры перегрева расплава Fe80B13Si5C2 на его переохлаждение, аморфообразующую способность и процессы кристаллизации быстрозакаленных сплавов при последующем нагреве. Установлено, что максимальным переохлаждением и наиболее высокой аморфообразующей способностью расплав обладает после его нагрева в области температур 1450—1480 °С. Обнаружено резкое уменьшение переохлаждения и аморфообразующей способности расплава при его нагреве до 1500 °С.
Ключевые слова: расплав, переохлаждение, перегрев, аморфообразующая способность, аморфный сплав, кристаллизация.
Компьютерное моделирование материалов и процессов
- Одномерная модель жесткого нагружения материала с аномальными механическими свойствами Г. В. ТРЕЛЬ, канд. техн. наук, 46
Рассмотрена возможность компьютерного моделирования диаграмм механических характеристик одноосного жесткого нагружения линейноупругого вязкого пластичного эластичного упрочняющегося (разупрочняющегося) материала с разными сопротивлениями при растяжении и сжатии. Модель учитывает свойства дополнительных аномальных составляющих пластичности, эластичности и упрочнения (разупрочнения), определяющих разную сопротивляемость материалов.
Приведены примеры компьютерных диаграмм напряжение — деформация, сопоставление которых с экспериментальными диаграммами подтвердило возможность применения предлагаемой одномерной модели жесткого нагружения для воспроизведения механических характеристик достаточно широкого ряда разнородных материалов твердых тел с разными сопротивлениями деформированию при растяжении и сжатии.
Ключевые слова: одномерная модель, жесткое нагружение, аномальный материал, математическая модель.
- Три оригинальных метода сравнительной оценки свойств материалов с использованием интегральных показателей О. В. КОЛЯГАНОВА1, Е. В. ДЕРБИШЕР1, канд. техн. наук, И. В. ГЕРМАШЕВ2, д-р техн. наук, В. Е. ДЕРБИШЕР1, д-р хим. наук, проф. (1Волгоградский государственный технический университет, e-mail: ollik86@mail.ru; 2Волгоградский государственный педагогический университет, e-mail: germasheviv@mail.ru), 49
Дана сравнительная квалиметрическая оценка свойств материалов с использованием интегральных (комплексных) показателей, которые получены анализом неопределенного набора данных. Представлен ряд оригинальных методов, которые могут использоваться при решении материаловедческих задач, например, для анализа потребительских качеств полимерных и других материалов.
Ключевые слова: квалиметрия, сравнительная оценка, интегральные показатели, ранг, полимерные материалы.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|