|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материаловедение №11 за 2020 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Физические основы материаловедения
- Расчетное построение фазовой диаграммы Cr—Mn—N стали с переменным содержанием марганца И. О. БАННЫХ, канд. техн. наук, О. А. БАННЫХ, академик РАНФедеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук», Москва, 119334, РФ,e-mail: igorbannykh@gmail.com, 3
DOI: 10.31044/1684-579X-2020-0-11-3-6С использованием программного комплекса THERMOCALC выполнены расчеты фазового состояния в интервале температур 500—1600 °С для одиннадцати составов хромомарганцевых нержавеющих сталей с содержанием марганца от 0 до 20% и соответствующим предельному равновесному для каждого состава содержанием азота. Полученные результаты использованы для построения фазовой диаграммы, которая позволяет оценивать влияние марганца на протяженность по температуре и концентрации марганца областей существования аустенита, феррита, нитрида хрома, карбидов и σ-фазы, влияющих на технологические и эксплуатационные свойства легированных азотом коррозионностойких сталей.
Ключевые слова: высокоазотистая аустенитная сталь, марганец, фазовая диаграмма, аустенит, феррит, нитрид хрома, σ-фаза, растворимость азота.
Структура и свойства материалов
- Влияние разнозернистости феррита на магнитные свойства кремнистой электротехнической стали О. М. ГУБАНОВ1, канд. техн. наук, А. Е. ГВОЗДЕВ2, д-р техн. наук, проф., С. Н. КУТЕПОВ2, канд. пед. наук, А. Г. КОЛМАКОВ3, д-р техн. наук, чл.-корр. РАН1Публичное акционерное общество «Новолипецкий металлургический комбинат» (ПАО НЛМК), г. Липецк, 398040, РФ,2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого», г. Тула, 300026, РФ,e-mail: gwozdew. alexandr2013@yandex.ru,3Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук» (ИМЕТ РАН), Москва, 119334, РФ, 7
DOI: 10.31044/1684-579X-2020-0-11-7-10Исследовано влияние разнозернистости феррита на магнитные свойства кремнистой электротехнической стали. Произведена количественная оценка влияния разнозернистости на удельные магнитные потери при различном размере зерна и уровне легированности и подтверждена значимость данной характеристики. С повышением уровня легированности стали кремнием и алюминием отрицательное влияние разнозернистости становится более выраженным, а с ростом величины среднего размера зерна ферритной фазы — снижается до очень незначительного уровня.
Ключевые слова: кремнистая электротехническая сталь, динамная сталь, микроструктура, разнозернистость, коэффициент разнозернистости, средний размер зерна, удельные магнитные потери.
Функциональные материалы
- Катодолюминесценция пленок ZnO на сколах гексаалюмината лантана-магния А. М. ИСМАИЛОВ1, канд. физ.-мат. наук, А. Э. МУСЛИМОВ2, канд. физ.-мат. наук1Дагестанский государственный университет, Махачкала, 367000, Республика Дагестан, РФ,2ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, Москва,199333, РФ,e-mail: egdada@mail.ru, 10
DOI: 10.31044/1684-579X-2020-0-11-11-15В работе изучены структура и люминесцентные свойства эпитаксиальных пленок (0001) ZnO на (0001) LaMgAl11O19. Показано, что локальный перегрев поверхности кристаллов LaMgAl11O19 в процессе воздействия высокоэнергетических электронов приводит к смещению пика экситонной люминесценции ZnO в область 400 нм. Обнаружено присутствие интенсивных полос свечения в спектре люминесценции LaMgAl11O19 с максимумами при 360 и 430 нм, соответственно, связанных с дефектами типа F + и F. По сравнению с аналогичными центрами окраски в сапфире их полосы излучения уширены и сдвинуты в длинноволновую область. Увеличение времени экспозиции в потоке электронов приводит к уширению и усилению интенсивности красной люминесцении кристаллов LaMgAl11O19.
Ключевые слова: скол, гексаалюминат, оксид цинка, люминесценция, дифракция.
Материалы будущего
- Полиморфные структуры монослойных J-агрегатов двух монометиновых цианиновых красителей в мезо- и наномасштабе В. В. ПРОХОРОВ, канд. физ.-мат. наук, С. И. ПОЗИН, канд. хим. наук, О. М. ПЕРЕЛЫГИНА, канд. хим. наук, Д. А. ЛЫПЕНКО, канд. хим. наук, Е. И. МАЛЬЦЕВ, д-р хим. наук, проф.Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН, Москва, 119071, РФ,e-mail: vprokh@phyche.ac.ru, 16
DOI: 10.31044/1684-579X-2020-0-11-16-20С использованием флуоресцентной и атомно-силовой микроскопии проведено сравнение структур J-агрегатов двух монометиновых красителей в мезо- и наномасштабе. Обнаружено, что J-агрегаты обоих красителей имеют исключительно монослойное строение и полиморфны. Монослои имели морфологию узких кососимметричных лент для первого красителя и симметричных ромбов для второго. Вторым морфологическим типом в обоих случаях являлся трубчатый тип. Для монослоев обоих красителей с помощью АСМ-изображений экстремального разрешения обнаружена квазиодномерная субструктура из плотно упакованных нанополосок с шириной в диапазоне 7—10 нм. Нанополоски интерпретируются как строительные блоки ранних стадий кристаллизации монослоя, которая протекает по неклассическому многостадийному механизму.
Ключевые слова: J-агрегаты, цианиновые красители, полиморфизм, монослои, неклассические модели кристаллизации.
Современные технологии
- О возможности получения порошка диоксида титана, синтезированного плазмодинамическим методом А. А. СИВКОВ1,2, д-р техн. наук, Ю. Н. ВЫМПИНА2, А. С. ИВАШУТЕНКО2, канд. техн. наук, И. А. РАХМАТУЛЛИН2, канд. техн. наук, Ю. Л. ШАНЕНКОВА1,2, канд. техн. наук, И. И. ШАНЕНКОВ1,2, канд. техн. наук1Цзилиньский университет, г. Чанчунь, 2699, Китайская Народная Республика,2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, 634050, РФ,e-mail: xyulyashax@mail.ru, 21
DOI: 10.31044/1684-579X-2020-0-11-21-26В настоящий момент проблемы загрязнения окружающей среды являются актуальными, поэтому вопросы, связанные с фотокатализом как направлением будущего развития нетрадиционной энергетики, решаются многими мировыми учеными.
Для достижения этих целей в качестве фотокатализатора используют диоксид титана, известный своими многочисленными свойствами. Однако его применение ограничено ввиду его широкой запрещенной зоны и высокой скорости рекомбинации электронных пар.
В работе предложен метод прямого плазмодинамического синтеза дисперсного диоксида титана. Установлено, что синтезированный продукт состоит из двух сильно отличающихся по размерам фракций: крупной фракции с размерами частиц от ~ 100 до ~ 10 мкм и мелкая от ~ 1 мкм до ~ 10 нм. Также выявлено, что в их состав входят в основном две кристаллические модификации диоксида титана: анатаз и рутил с тетрагональной сингонией.
Ключевые слова: диоксид титана, плазмодинамический синтез, анатаз, рутил, структура.
Наноструктуры и нанотехнологии
- Физико-механические свойства нанокомпозитов на основе полиэтилена высокой плотности и термозолы бытовых отходов А. А. ГАСАНОВАИнститут полимерных материалов Национальной АН Азербайджана, г. Сумгайыт, AZ5004, Азербайджан,e-mail: najaf1946@rambler.ru, 27
В статье приводятся результаты исследования структуры и свойств композитов на основе полиэтилена высокой плотности и термозолы бытовых отходов. В качестве наполнителя использовали термозолу с различными размерами частиц: 75—110, 300—500 и 1200—2000 нм. Показано, что сравнительно высокими физико-механическими свойствами обладают нанокомпозиты с размером частиц 75—110 нм. Были исследованы такие свойства, как разрушающее напряжение, относительное удлинение, теплостойкость, показатель текучести расплава. Дается теоретический анализ полученным экспериментальным данным, основанным на современных представлениях о взаимосвязи структуры и свойств.
Ключевые слова: композиты, полимерная матрица, термозола, вязкость, текучесть расплава.
Композиционные материалы
- Матриксы для тканевой инженерии на основе ультратонких волокон и микрочастиц полигидроксибутирата А. П. БОНАРЦЕВ1, канд. биол. наук, А. А. ОЛЬХОВ2,3, канд. техн. наук, О. И. ХАН4, Е. Л. КУЧЕРЕНКО5, канд. хим. наук, А. Г. ФИЛАТОВА5, канд. хим. наук, Ю. Н. ЗЕРНОВА5, канд. хим. наук, А. Л. ИОРДАНСКИЙ5, д-р хим. наук1Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Москва, 119991, РФ,2Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова, Москва, 117997, РФ,3Институт биохимической физики им. Н. М. Эммануэля РАН, Москва, 119334, РФ,4Российский университет дружбы народов, Москва, 117198, РФ,5Федеральный исследовательский центр «Химическая физика им. Н. Н. Семенова» РАН, Москва, 119991, РФ,e-mail: aolkhov72@yandex.ru, 31
DOI: 10.31044/1684-579X-2020-0-11-31-36В статье исследованы структура и диффузионные свойства комбинированнных ультраволокнистых матриксов, содержащих микросферы, для пролонгированного высвобождения лизоцима. Матриксы являются биосовместимыми и не обладают цитотоксичностью. Матриксы получены методом электроформования. Данные материалы подходят для решения задач тканевой инженерии, поскольку сочетают в себе ультратонкие волокна полигидроксибутирата, способствующие эффективному прикреплению и росту клеток, и микрочастицы полигидроксибутирата, способные к пролонгированному высвобождению биоактивного вещества. Данные свойства позволяют рекомендовать эти матриксы для тканевой инженерии.
Ключевые слова: полигидроксибутират, электроформование, ультратонкие волокна, микросферы, лизоцим, пролонгируемое высвобождение, биосовместимые матриксы.
- Исследование длительного высокотемпературного старения ниобиевого композита, армированного монокристаллическими волокнами α-Al2O3 Б. В. ЩЕТАНОВ, д-р техн. наук, проф., В. В. ДМИТРИЕВА, канд. хим. наук, Е. М. ЩЕРБАКОВ, Р. М. ДВОРЕЦКОВ, канд. хим. наук, В. В. ЗАЯЦВсероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, Москва, 105005, РФ,e-mail: shetanov@mail.ru, 37
DOI: 10.31044/1684-579X-2020-0-11-37-41Исследовано влияние сточасового старения при 1350 °С на межфазную связь матрица—волокно, структуру матрицы, вид связи и высокотемпературную прочность Nb-композита, армированного монокристальными волокнами α-Al2O3. Установлено, что в образцах после прессования, а также после сточасового старения не обнаружено химического взаимодействия на межфазной границе матрица—волокно, т.е. отсутствует «химическая» связь, и в обозначениях Баумана реализуется «механическая» связь. Вместе с тем, исследован процесс взаимной диффузии элементов матрицы и волокна после сточасового старения и обнаружено повышение прочности композита. Это свидетельствует об усилении фрикционной связи и/ или образования другого типа связи, которая на данном этапе не вызывает деградации волокна. Численные значения вклада «нового типа» связи в повышение прочности композиции не удалось определить.
Ключевые слова: Nb-матрица, монокристаллические волокна α-Al2O3, высокотемпературное сточасовое старение, вид связи, высокотемпературная прочность на изгиб.
Керамические материалы
- Порошок пирофосфата кальция, синтезированный из фосфорной кислоты и карбоната кальция Т. В. САФРОНОВА1, канд. техн. наук, Т. Б. ШАТАЛОВА1, канд. хим. наук, С. А. ТИХОНОВА1, Я. Ю. ФИЛИППОВ1, канд. хим. наук, В. К. КРУТЬКО2, канд. хим. наук, О. Н. МУССКАЯ2, канд. хим. наук, Н. Е. КОНОНЕНКО11Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, 119991, РФ,e-mail: t3470641@yandex.ru,2Институт общей и неорганической химии НАН Республики Беларусь, г. Минск, 220072, Республика Беларусь, 42
DOI: 10.31044/1684-579X-2020-0-11-42-48Порошки пирофосфата кальция Ca2P2O7 γ- и β-модификаций были получены в результате термической конверсии брушита CaHPO4∙2H2O, синтезированного из фосфорной кислоты H3PO4 и карбоната кальция CaCO3 при мольном соотношении Р / Са = 1,1. Полученные порошки могут быть использованы для создания различных функциональных материалов, включая биосовместимые и биорезорбируемые материалы для лечения дефектов костной ткани.
Ключевые слова: карбонат кальция, фосфорная кислота, синтез, порошок, брушит, монетит, дегидратация, фазовые превращения, пирофосфат кальция.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|