|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материаловедение №8 за 2023 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Физические основы материаловедения
- Анализ особенностей процессов теплообмена при кристаллизации гранул алюминиевых сплавов в водной и водно-паровой среде М. В. ЖАРОВ, канд. техн. наукФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский авиационный институт» (Национальный исследовательский университет), Москва, 125080, РФE-mail: MaximZharov@mail.ru, 3
DOI: 10.31044/1684-579X-2023-0-8-3-13Данная статья посвящена анализу результатов применения созданной математической модели детального изменения температурного поля и анализа фазовых переходов при охлаждении и кристаллизации капли расплава в условиях охлаждения в водной и водно-паровой средах. Представленная математическая модель позволяет не только определять температурные поля в теле капли или гранулы, но и определяет скорость движения капли в охлаждающей жидкости в каждый конкретный момент времени, определяет интенсивность теплоотвода, скорость охлаждения и скорость кристаллизации расплава в разных точках объема. Все это, в итоге, позволяет прогнозировать размеры дендритов, свойства и фазовый состав материала получаемых гранул. Математическая модель была апробирована в процессе гранулирования высоколегированных алюминиевых сплавов (сплавы Д1 и Д16 системы Al—Cu—Mg, сплавы В95 и В96Ц системы Al—Zn—Mg—Cu), получаемых методами центробежного разбрызгивания расплава и капельным методом при охлаждении в водной среде. Скорость кристаллизации в натурных образцах измерялась на основе метода анализа дендритного параметра структуры материала. Математическая модель показала высокую степень сходимости результатов имитационного моделирования и результатов реальных экспериментов получения гранул. В том числе модель показала довольно точные результаты при формировании гранул при сверхвысоких скоростях кристаллизации в условиях отсутствия «паровой рубашки», а именно паровой прослойки, возникающей между телом гранулы и охлаждающей жидкостью, препятствующей интенсивности отвода тепла и являющейся препятствием увеличения скорости кристаллизации за счет меньшей теплопроводности паров воды.
Ключевые слова: гранулы, математическая модель, дифференциальные уравнения неразрывности, уравнения сохранения импульса, закон сохранения энергии, дендритный параметр, охлаждение расплава, методы получения гранул, кристаллизация гранул, скорость кристаллизации, скорость охлаждения, охлаждающая среда, скорость отвода тепла, диаметр гранул.
Функциональные материалы
- Влияние постоянного электрического поля на структуру и свойства пленок хлорсульфированного полиэтилена в процессе формирования из раствора Н. Н. КОМОВА, канд. хим. наук, О. Б. ЕФРЕМОВА, А. Д. МАКСИМОВ, канд. хим. наук, Т. Т. ЧЕН, канд. физ.-мат. наукМИРЭА — Российский технологический университет, Институт тонких химических технологий им. М. В. Ломоносова, Москва, 119571, РФe-mail: komova_@mail.ru, 14
DOI: 10.31044/1684-579X-2023-0-8-14-23В статье исследованы особенности структурных формирований и их влияние на свойства пленок хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ) в процессе приготовления из растворов в четыреххлористом углероде под действием постоянного электрического поля. Показано, что пленки, сформированные в направленном постоянном электрическом поле, обладают более высоким электрическим сопротивлением и более низкими значениями электроемкости, теплоемкости и тангенсом электрических потерь по отношению к пленкам, сформированным вне поля.
Ключевые слова: хлорсульфированный полиэтилен, полимерное покрытие, изоляционная система, электроемкость, теплоемкость, тангенс угла диэлектрических потерь.
- Влияние термической обработки на структуру и микротвердость сплава Ti50Pd30Ni20 с высокотемпературным эффектом памяти формы Н. Н. ПОПОВ, д-р техн. наук, Е. Н. ГРИШИН, Т. И. СЫСОЕВА, С. В. ГЛУХАРЕВА, А. А. КОСТЫЛЕВАФедеральное государственное унитарное предприятие «Российский Федеральный Ядерный Центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»), г. Саров, 607188, РФe-mail: NNPopov@vniief.ru, 24
DOI: 10.31044/1684-579X-2023-0-8-24-33Проведены комплексные исследования структуры и микротвердости сплава Ti50Pd30Ni20, % (ат.) с высокотемпературным эффектом памяти формы. Исследования проводили на образцах сплава, вырезанных из полосы толщиной 2,09 мм, в исходном состоянии и после различных режимов термической обработки. Получены сведения об элементном и фазовом составах, о микроструктуре, размерах зерен и микротвердости. Выявлено, что основной фазой сплава Ti50Pd30Ni20, % (ат.) в исходном состоянии и после ТО является твердый раствор на основе TiPd (B19) в низкотемпературном мартенситном состоянии с орторомбической кристаллической решеткой; Ni входит в состав фазы TiPd (В19), образуя с ней твердый раствор. Термообработка практически не вызывает изменений параметров aэксп, bэксп, cэксп по сравнению с исходным состоянием, т.е. дефекты, искажающие кристаллическую решетку, минимальные, а изменения параметров кристаллической решетки а, b, с по сравнению со стандартным (справочным) значением вызваны в основном отклонением состава сплава от стехиометрического и образованием твердого раствора на основе фазы TiPd (В19).
Ключевые слова: сплав Ti50Pd30Ni20, % (ат.), высокотемпературный эффект памяти формы, полоса, влияние термической обработки, элементный анализ, рентгеноструктурный анализ, микроструктура, размер зерна, микротвердость.
Композиционные материалы
- MgAl-слоистые двойные гидроксиды: синтез, характеристики и их влияние на огнестойкие и механические свойства литьевого полиуретана Т. В. А. НГУЕН1, д-р хим. наук, Б. П. ТОЛОЧКО1,2, канд. техн. наук, Ф. К. ГОРБУНОВ2,3, А. А. ФАДИНА21Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, г. Новосибирск, 630090, РФ2Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, г. Новосибирск, 630090, РФ3Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск, 630087, РФe-mail: f.gorbunov@solid.nsc.ru, 34
DOI: 10.31044/1684-579X-2023-0-8-34-40Синтезированы MgAl-слоистые двойные гидроксиды с различными молярными соотношениями катионов. Соединение с соотношением (2:1) обладает лучшей термической стабильностью. Проведено модифицирование полиуретана данными гидроксидами, что привело к улучшению свойств композитов: снижение горючести на 47%, увеличение предела прочности при растяжении на 24,8% и модуля Юнга на 54,1%.
Ключевые слова: MgAl-слоистые двойные гидроксиды, литьевой полиуретан, композиты, огнестойкость, механические свойства.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|