|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материаловедение №8 за 2020 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Физические основы материаловедения
- Плазменные колебания в области катодного пятна вакуумной дуги А. В. УШАКОВ1,2, д-р техн. наук, И. В. КАРПОВ1, канд. техн. наук, А. А. ШАЙХАДИНОВ1, канд. техн. наук, Л. Ю. ФЕДОРОВ1,2, Е. А. ГОНЧАРОВА1, канд. техн. наук, М. В. БРУНГАРДТ1, канд. техн. наук1Сибирский федеральный университет, Красноярск, 660041, РФ,2Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения РАН», Красноярск, 660036, РФ,e-mail: sfu-unesco@mail.ru, 3
DOI: 10.31044/1684-579X-2020-0-8-3-6Представлена модель процессов ионизации в высокотемпературной плазме прикатодной области вакуумной дуги. Математически модель представлена в виде системы нелинейных дифференциальных уравнений дрейфа-диффузии для плотности электронов и средней энергии электронов второго порядка. Решение представленной системы уравнений проводилось методом конечных элементов по двум координатам в численном виде при помощи программы COMSOL Multiphysics. Показано, что благодаря неравновесным процессам, в плазме возникают волны Лэнгмюра, которые приводят к многоступенчатой ионизации металлического пара.
Ключевые слова: вакуумная дуга, плазма, катодное пятно, ионизация, волны Лэнгмюра.
Структура и свойства материалов
- Разрушение образцов монокристаллов экспериментального жаропрочного никелевого сплава, испытанных на многоцикловую усталость М. С. БЕЛЯЕВ, канд. техн. наук, Л. В. МОРОЗОВА, канд. техн. наук, М. А. ГОРБОВЕЦ, канд. техн. наукФГУП «ВИАМ», Москва, 105005, РФ,e-mail: bms-oti@mail.ru, 7
DOI: 10.31044/1684-579X-2020-0-8-7-13Фрактографическим методом исследован характер усталостного разрушения монокристаллов экспериментального никелевого сплава с аксиальными КГО <001> и <111>. Поверхность разрушения образцов монокристаллического сплава имеет сложное объемно-пространственное строение. Наблюдается разрушение по плоскостям скола различных размеров.
Ключевые слова: монокристаллический жаропрочный никелевый сплав, поверхность усталостного разрушения, многоцикловая усталость.
Функциональные материалы
- Влияние солнечного излучения на истирание полимерных резервуаров склада временного хранения топлива А. А. КОЛЕСНИКОВ, А. В. ДЕДОВ, д-р техн. наук, Ю. Н. РЫБАКОВ, канд. техн. наук, Р. И. КЮННАПФАУ «25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России», Москва, 121467, РФ,e-mail: dedovs55@rambler.ru, 14
Исследовано влияние солнечного излучения на истирание термопластичного полиуретана и резины, которые используются в производстве резервуаров временного хранения топлива. Предложена модель для прогнозирования кинетики уменьшения массы полимеров при истирании и обоснованы критерии оценки скорости истирания в различных условиях эксплуатации резервуаров. Показано преимущество применения термопластичных полиуретанов по сравнению с использованием резины.
Ключевые слова: резервуар, топливо, истирание, моделирование.
Наноструктуры и нанотехнологии
- Наночастицы кремния и серебра, полученные при лазерной абляции в жидкости Е. И. ГЫРЫЛОВИнститут физического материаловедения СО РАН, Улан-Удэ, 670047, РФ,e-mail: evivgyr.bsc@mail.ru, 19
DOI: 10.31044/1684-579X-2020-0-8-19-21При лазерной абляции кремния и серебра в этаноле исследовали полученные коллоидные растворы наночастиц. Показано, что наночастицы серебра присутствуют в виде как поликристаллов, так и монокристаллов и имеют две полиморфные модификации с кубической и гексагональной структурой. Наночастицы кремния в основном аморфные, также имеются наночастицы кремния с монокристаллической структурой.
Ключевые слова: нанотехнологии, наночастицы, коллоидный раствор, лазерная абляция в жидкости, структура.
Современные технологии
- Каталитические свойства шунгита в реакциях уретанообразования Е. Р. ВОЛКОВА, канд. техн. наук«Институт технической химии Уральского отделения Российской академии наук» — филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук, г. Пермь, 614013, РФ,e-mail: volkova-elrud@yandex.ru, 22
DOI: 10.31044/1684-579X-2020-0-8-22-28Методом ИК-спектроскопии исследована кинетика уретанообразования при взаимодействии фенилизоцианата с гидроксилсодержащими олигомерами в присутствии шунгита. По кинетическим кривым, построенным в координатах уравнения второго порядка, определены константы скорости реакции. Методом ротационной вискозиметрии изучена кинетика отверждения полиуретановых композиций «холодного» отверждения, модифицированных шунгитом, и показано, что наличие последнего приводит к ускорению процесса отверждения.
Ключевые слова: шунгит, кинетика уретанообразования, степень конверсии, константа скорости реакции, ИК-спектроскопия, реокинетика отверждения.
Композиционные материалы
- Влияние способа формирования композиционных Ti—TiC-покрытий на их состав, микроструктуру и прочностные свойства И. Г. ЖЕВТУН1, канд. техн. наук, П. С. ГОРДИЕНКО1, д-р техн. наук, проф. Ю. Н. КУЛЬЧИН2, д-р физ.-мат. наук, акад. РАН, Е. П. СУББОТИН2, канд. физ.-мат. наук, С. Б. ЯРУСОВА1, канд. хим. наук, А. В. ГОЛУБ1, канд. хим. наук, А. А. ЮДАКОВ1, д-р техн. наук, проф., Н. В. ИВАНЕНКО3, канд. биол. наук1Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук, г. Владивосток, 690022, РФ,2Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук, г. Владивосток, 690041, РФ,3Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Владивостокский государственный университет экономики и сервиса, г. Владивосток, 690014, РФ,е-mail: jevtun_ivan@mail.ru, 29
DOI: 10.31044/1684-579X-2020-0-8-29-34В работе представлены результаты исследования состава, микроструктуры и прочностных свойств композиционных покрытий на основе титана и карбида титана, полученных с использованием двух различных методов обработки поверхности — электродугового в электролите и лазерного. Показано, что параметры покрытия, влияющие на прочностные свойства образцов, такие как морфология и размеры карбидных зерен в составе покрытия, а также толщина покрытия, значительно легче регулируются при использовании метода лазерной наплавки.
Ключевые слова: титановые сплавы, карбид титана, композиты, износостойкие покрытия, электродуговая обработка, лазерная обработка.
- Физико-механические свойства ледяных композиционных материалов, армированных углеродными наполнителями Г. А. НУЖНЫЙ1, В. М. БУЗНИК1, акад. РАН, Р. Н. ЧЕРЕПАНИН2, канд. техн. наук, Н. Д. РАЗОМАСОВ3, Г. Ю. ГОНЧАРОВА3, д-р техн. наук1ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» ГНЦ РФ, Москва, 105005, РФ,2«Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству и эксплуатации трубопроводов, объектов ТЭК — инжиниринговая нефтегазовая компания» (АО ВНИИСТ), Москва, 105187, РФ,3МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, 105005, РФ,e-mail: egor_need@mail.ru, 35
Проведен синтез образцов композиционных материалы с ледяной матрицей (КМЛ) из дистиллированной воды, армированных углеродными наполнителями — углеродными волокнами и нанотрубками для повышения физико-механических свойств льда. Изучено влияние на прочность и деформацию композитов с ледяной матрицей двойного армирования — углеродными жгутами и древесной стружкой. Показана возможность управления прочностными свойствами КМЛ за счет вариации количества и топологии армирующего компонента и дополнительным использованием дисперсионных наполнителей (углеродными нанотрубками и древесной стружкой). Обнаружено улучшение прочностных свойств композитов по сравнению с образцами неармированного льда, полученными заморозкой дистиллированной воды.
Ключевые слова: композиционные материалы, конструкционные материалы, лед, прочность на изгиб, модифицированный лед, углеродные волокна и нанотрубки, арктические материалы.
- Биосовместимые биодеградируемые композиционные материалы в системе биополимеры—фосфаты кальция для замещения костно-хрящевых дефектов А. Ю. ТЕТЕРИНА, канд. техн. наук, В. Э. ФЕТИСОВА, А. Ю. ФЕДОТОВ, канд. техн. наук, А. А. ЕГОРОВ, канд. техн. наук, О. В. БАРАНОВ, Ю. В. ЗОБКОВ, С. М. БАРИНОВ, чл.-корр. РАН, В. С. КОМЛЕВ, чл.-корр. РАНФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова, Российской академии наук, Москва, 119334, РФ,е-mail: a.y.teterina@gmail.com, 41
DOI: 10.31044/1684-579X-2020-0-8-41-48Работа направлена на разработку новых материалов с регулируемым составом, микроструктурой и свойствами для замещения костно-хрящевых дефектов. Были выявлены особенности взаимодействия компонентов в системах биополимеры—фосфаты кальция, установлены процессы формирования каркасных структур композиционного материала, изучены их механические, химические и структурные характеристики. Проведены эксперименты по моделированию поведения матриксов и изменения их свойств при выдержке в модельных жидкостях организма.
Ключевые слова: биоматериалы, композиционные материалы, альгинат натрия, карбоксиметилцеллюлоза натрия, трикальцийфосфат, 3D-печать, костный дефект.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|