|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материаловедение №6 за 2013 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Физические основы материаловедения
- АНАЛИЗ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЕГРЕГАЦИЙ РАСТВОРЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ ВНУТРЕННЕЙ АДСОРБЦИИ В СПЛАВАХ НА ОСНОВЕ ?-Fe В. П. ФИЛИППОВА, канд. физ.-мат. наук (ФГУП «ЦНИИчермет им. И. П. Бардина», г. Москва, е-mail: barbarapf@mtu-net.ru), 3
Методом Оже-спектроскопии были исследованы механизмы формирования поверхностных сегрегаций в твердых растворах на основе ?-Fe при изотермических выдержках в вакууме. Для ряда элементов экспериментально установлено существование (N, C, B, Сu, P, S, Mo, Al, Sn) или отсутствие (Cr, Ni, Si) определенных температурных интервалов преимущественного сегрегирования на поверхности ?-Fe. Используя математический анализ традиционных температурно-временных соотношений, основанных на равновесной термодинамике, предложили подход, позволяющий прогнозировать значения температуры образования сегрегаций растворенных элементов в ?-Fe и малоуглеродистых сталях.
Ключевые слова: поверхностные сегрегации, сплавы на основе железа, термообработка сталей, анализ поверхности, Оже-спектроскопия.
Структура и свойства материалов
- ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА величины ФРАКТАЛЬНОй размерности ЗОЛЬ-ГЕЛЬ ПОРИСТЫХ ИЕРАРХИЧЕСКИХ СТРУКТУ? И. Е. ГРАЧЕВА, канд. физ.-мат. наук, В. А. МОШНИКОВ, д-р физ.-мат. наук проф., Е. В. АБРАШОВА (Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)», e-mail: IEGrachova@mail.ru), 13
Изучены процессы формирования золь-гель-методом иерархических пористых нанокомпозитных слоев на основе диоксидов олова и кремния. Проведен анализ фрактальности структур с использованием атомно-силовой микроскопии.
Ключевые слова: пористые нанокомпозиты, иерархические структуры, золь-гель-технология, фрактальная размерность.
Современные технологии
- ФОСФОРИЛИРОВАННАЯ ТКАНЬ, СОДЕРЖАЩАЯ ЧАСТИЦЫ ФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ И ХИТОЗАН А. Ю. ФЕДОТОВ (Федеральное государственное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук, e-mail: komlev@mail.ru), канд. техн. наук, С. М. БАРИНОВ (Федеральное государственное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук, e-mail: komlev@mail.ru), д-р техн. наук, чл.-корр. РАН, Д. ФЕРРО (НСИ Институт исследования наноматериалов, г. Рим, Италия), И. В. ФАДЕЕВА (Федеральное государственное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук, e-mail: komlev@mail.ru), канд. хим. наук, В. С. КОМЛЕВ (Федеральное государственное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук, e-mail: komlev@mail.ru), д-р техн. наук, Н. В. ПЕТРАКОВА (Федеральное государственное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук, e-mail: komlev@mail.ru), 23
Разработан синтез частиц фосфатов кальция на волокнах целлюлозы хлопчатобумажной ткани. Установлена возможность получения равномерно распределенных по поверхности волокон частиц синтезом, включающим операции фосфорилирования целлюлозы в растворе ортофосфорной кислоты, обработки в солях кальция с последующей обработкой в растворе гидрофосфата аммония. Способ может быть положен в основу разработки технологии противоожоговых ранозаживляющих повязок.
Ключевые слова: фосфаты кальция, целлюлоза, композиционные материалы, медицина.
- Влияние ионной имплантации на структурно-фазовое состояние и коррозионные свойства титана с различным размером зерна И. А. КУРЗИНА (Национальный исследовательский Томский государственный университет, е-mail: kurzina99@mail.ru ,Национальный исследовательский Томский политехнический университет), д-р физ.-мат. наук, Н. А. ПОПОВА (Томский государственный архитектурно-строительный университет), канд. техн. наук, Е. Б. ФИРХОВА1, Г. В. ЛЯМИНА (Национальный исследовательский Томский государственный университет, е-mail: kurzina99@mail.ru ,Национальный исследовательский Томский политехнический университет), канд. хим. наук, Е. Л. НИКОНЕНКО (Томский государственный архитектурно-строительный университет), М. П. КАЛАШНИКОВ (Институт физики прочности и материаловедения СО РАН), 25
Проведены исследования структурно-фазового состояния поверхностных слоев титана с различным размером зерна(от мелкозернистого до поликристаллического) до и после ионной имплантации. Установлено формирование наноразмерных интерметаллидных фаз состава Ti3Al и TiAl3 в поверхностных слоях облученных материалов. Выявлены количественные зависимости размеров и объемных долей сформированных в условиях имплантации алюминидных фаз от зеренного состояния титановых мишеней. Установлено, что выделение Ti3Al-фазы наблюдается в виде частиц пластинчатой формы по границам и в объеме матричных зерен ?-титана и равноосной формы — в их тройных стыках. С увеличением размера зерна мишени наблюдается рост толщины и длины пластинчатых выделений прослоек Ti3Al-фазы(до 1600 нм) и ее объемной доли(2,5—5%(об.)). В ультрамелкозернистых и мелкозернистых материалах(средний размер 0,3 и 1,5 мкм) установлено формирование наноразмерных частиц(40—100 нм) упорядоченной фазы TiAl3(до 1,5%(об.)) по границам зерен ?-Ti. Имплантация ионов алюминия в титан на источнике Mevva-V. RU позволила сформировать поверхностные слои с улучшенными физико-механическими и коррозионными свойствами.
Ключевые слова: титан, ионная имплантация, коррозия.
Наноструктуры и нанотехнологии
- АДГЕЗИОННАЯ МОДЕЛЬ НАНОКОМПОЗИТА, АРМИРОВАННОГО SWNT БЕЛОВ П. А. (Научно-образовательный центр «Новые материалы, композиты и нанотехнологии», (ИЦ) МГТУ им. Н. Э. Баумана, г. Москва, e-mail: BelovPA@yandex.ru), канд. физ.-мат. наук, ГОРДЕЕВ А. В. (Институт прикладной механики РАН, г. Москва, e-mail: angordeev@rambler.ru), 33
В работе дается сравнительный анализ возможностей модели классической теории упругости и адгезионной модели межфазного слоя давать соответствующий эксперименту прогноз свойств волокнистого композита при растяжении. Для обеих моделей выбирается одна и та же расчетная схема, которая реализуется методом В. З. Власова. Дается оценка эффективных свойств эквивалентного гомогенного материала; приводится сравнение результатов расчета эффективного модуля Юнга в рамках рассмотренных моделей с результатами других авторов. Установлено, что классическая модель не дает возможности моделировать свойства нанокомпозита, соответствующие экспериментальным данным. И, напротив, использованная в этой работе адгезионная модель межфазного слоя позволяет дать адекватный ксперименту прогноз эффективных свойств композита, что обусловлено учетом адгезионных масштабных эффектов.
Ключевые слова: эффективный модуль Юнга нанокомпозита, наномеханика, адгезионные взаимодействия, углеродные нанотрубки, неклассические модули.
- ЭВОЛЮЦИЯ СУБМИКРО- И НАНОСТРУКТУРЫ В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ НИКЕЛЯ ПРИ ФРИКЦИОННОМ НАГРУЖЕНИИ ПИНЧУК В. Г. (УО Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины, г. Гомель, Беларусь), д-р техн. наук, проф., КОРОТКЕВИЧ С. В. (РУП «Гомельэнерго», г. Гомель, Беларусь, korotsv@tut.by), канд. техн. наук, ГАРКУНОВ Д. Н. (ВНИИЖТ, г. Москва)д-р техн. наук, проф., 39
Изучены характерные дислокационные механизмы разрушения поверхностного слоя субмикро- и наноструктурного никеля при трении. Установлена эффективная роль полос скольжения, пластинчатых структур, микропор, обуславливающих прогрессирующее диспергирование поверхностного слоя, которое в сочетании с развитой хрупкостью приводит к селективному механизму его разрушения.
Ключевые слова: дислокационная наноструктура, интенсивность изнашивания, ферромагнитный резонанс, фрикционное нагружение.
Композиционные материалы
- ОСОБЕННОСТИ ГИДРОДИНАМИКИ НЕНЬЮТОНОВСКИХ ЖИДКОСТЕЙ В КАПИЛЛЯРАХ Л. П. КОБЕЦ, д-р техн. наук, А. С. БОРОДУЛИН (Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, e-mail: leonid.kobetz@emtc.ru), 45
При пропитывании под давлением углеродных волокон различными жидкостями обнаружены скачкообразные переходы режима течения от устойчивого ламинарного к развитому турбулентному. Показано, что при контакте полимерных связующих с волокном образуются два граничных слоя со свойствами твердообразного тела Бингама: прочный и толстый внутренний, тонкий и менее прочный внешний. Рассчитаны значения критических содержаний волокна, при которых происходит
перекрывание граничных слоев и образование прочного неподвижного каркаса связующего. Его разрушение является обязательным условием эффективной пропитки под давлением, например, при RTM-технологии получения конструкций из композиционных материалов.
Ключевые слова: углеродное волокно, связующее, смачивание, пропитывание, граничный слой, критическое давление.
Керамические материалы
- ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОВКЛЮЧЕНИЙ И ИХ ПАРАМЕТРЫ В МУЛЬТИКРЕМНИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ЕГО НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ МЕТОДОМ БРИДЖМЕНА — СТОКБАРГЕРА С. М. ПЕЩЕРОВА, А. И. НЕПОМНЯЩИХ, д-р физ.-мат. наук, проф., В. А. БЫЧИНСКИЙ, канд. геолог.-минер. наук, Л. А. ПАВЛОВА канд. хим. наук., Ю. В. СОКОЛЬНИКОВА, канд. хим. наук (Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геохимии им. А. П. Виноградова Сибирского отделения РАН (ИГХ СО РАН), г. Иркутск, e-mail: starasova@igc.irk.ru), 52
Рассмотрен метод изучения закономерностей распределения элементов-примесей в объеме слитка, необходимый при разработке процессов получения кристаллов мультикремния «солнечного» качества. Метод основан на корреляционном анализе Спирмена, позволяющем по коэффициентам корреляции содержания элементов примесей оценить вероятность и зоны образования микровключений при заданных тепловых и скоростных режимах кристаллизации. Предлагаемый метод отличается
простотой применения — для его использования достаточно данных по концентрациям исследуемых примесей, полученных методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС) по областям объема слитков. Результаты расчетов вероятного состава микровключений подтверждены методом электронно-зондового рентгеноспектрального микроанализа (РСМА).
Ключевые слова: мультикремний, направленная кристаллизация, метод Бриджмена — Стокбаргера, примеси в мультикремнии, микровключения, корреляционный анализ Спирмена.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|