|
|
|
|
|
|
|
Материаловедение №10 за 2023 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера Функциональные материалы
- Особенности синтеза порошков в системе ZnO—SnO2 В. В. АНИСИМОВ, д-р техн наук, Н. А. МАКАРОВ, Е. К. ЗАБАЛУЕВРоссийский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, Москва, 125993, РФ, 3
DOI: 10.31044/1684-579X-2023-0-10-3-11Исследовано влияние анионного состава солей цинка при взаимодействии с хлоридом олова (IV) на получение ортостанната цинка золь-гель методом под действием микроволнового излучения. Определено, что температура начала синтеза ортостанната цинка зависит от вида используемой цинксодержащей соли и составляет для сульфата и ацетата цинка — 800 °С, для нитрата цинка — 900 °С. Выявлено, что при использовании хлорида цинка происходит образование хлорида тетраамминцинка, разлагающегося при обжиге и не позволяющего синтезировать целевой продукт.
При синтезе сложных оксидов из простых различие в коэффициентах диффузии катионов Zn2+ и Sn4+ приводит не только к эффектам Киркендалла и Френкеля, но и к отклонению от стехиометрии (γ-нестехиометрии). Из смеси простых оксидов стехиометрического состава образуется твердый раствор оксида цинка в стехиометрическом соединении 2ZnO·SnO2 и фазы, состоящей из оксида олова или обогащенной им. Ключевые слова: ортостаннат цинка, золь-гель метод, полимерно-солевой гидролиз, γ-нестехиометрия, солнечная энергетика.
Структура и свойства материалов
- Влияние диффузионного легирования стали 20 в среде легкоплавких жидкометаллических растворов элементами системы Ni—Cu на элементный состав и свойства поверхностных слоев Э. Э. БОБЫЛЁВ, канд. техн. наук, И. Д. СТОРОЖЕНКОФБГОУ ВО КубГТУ, г. Краснодар, 350000, РФe-mail: ebobylev@mail.ru, 12
DOI: 10.31044/1684-579X-2023-0-10-12-16В статье рассмотрено влияние диффузионного насыщения стали 20 в среде легкоплавких жидкометаллических расплавов состава Pb—Bi—Li—Ni—Cu на ее элементный состав и коррозионную стойкость. В результате диффузионного насыщения формировалось покрытие, структурно состоящее из двух зон: поверхностной и переходной. Поверхностная зона содержит 53% Cu, 30% Ni, 17% Fe. По мере приближения к переходной зоне наблюдаются снижение концентрации Cu и увеличение концентрации Ni и Fe. При этом переходная зона структурно состоит из не перешедших в твердый раствор включений Fe в твердом растворе на основе Ni. Кроме этого, под покрытием наблюдается слой, содержащий С в большей концентрации, чем материал-основа вследствие низкой растворимости C в твердых растворах системы Cu—Ni—Fe. Толщина покрытия составляла от 8 до 45 мкм в зависимости от температуры и длительности насыщения. Также было выявлено, что полученные покрытия позволяют снизить скорость коррозии образцов с 3 до 0,8 мм / год. Ключевые слова: диффузия, покрытие, никель, медь, коррозионная стойкость, химико-термическая обработка.
- Влияние длительной эксплуатации на структурно-фазовое состояние заэвтектоидной рельсовой стали Н. А. ПОПОВА1, канд. техн. наук, В. Е. ГРОМОВ2, д-р физ.-мат. наук, Ю. Ф. ИВАНОВ3, д-р физ.-мат. наук, М. А. ПОРФИРЬЕВ2, Е. Л. НИКОНЕНКО1, канд. физ.-мат. наук, Ю. А. ШЛЯРОВА21Томский государственный архитектурно-строительный университет, г. Томск, 634003, РФ2Сибирский государственный индустриальный университет, г. Новокузнецк, 654007, РФ3Институт сильноточной электроники СО РАН, г. Томск, 634055, РФe-mail: natalya-popova-44@mail.ru, 17
DOI: 10.31044/1684-579X-2023-0-10-17-28Для рельсов повышенной износостойкости и контактной выносливости категории ДТ400ИК из заэвтектоидной стали Э90ХАФ, после пропущенного тоннажа 187 млн тонн, методами просвечивающей электронной микроскопии для четырех морфологических составляющих перлита выполнен анализ тонкой структуры в головке рельсов по центральной оси на расстояниях 0, 2, 10 мм от поверхности катания. Проанализировано немонотонное изменение скалярной, избыточной плотности дислокаций, размера фрагментов, частиц цементита, внутренних дальнодействующих полей напряжений в сечении головки рельсов. Ключевые слова: рельсовая сталь, фазовый состав, дислокационная субструктура, плотность дислокаций, внутренние напряжения, кривизна-кручение кристаллической решетки.
Керамические материалы
- Неорганические термопеносиликатные стекловидные материалы на основе кремнеземсодержащего техногенного сырья Н. К. МАНАКОВА, канд. техн. наук, О. В. СУВОРОВА, канд. техн. наук.Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева — обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук» (ИХТРЭМС), г. Апатиты, 184209, РФe-mail: n.manakova@ksc.ru, 29
DOI: 10.31044/1684-579X-2023-0-10-29-34Исследована и обоснована возможность синтеза неорганических термопеносиликатных стекломатериалов из техногенного и природного сырья. Подобраны составы и режимы получения качественных изделий. На основе микрокремнезема и нефелинового концентрата с добавлением мела и гипса синтезированы термопеносиликаты с плотностью 0,49—0,52 г / см3, прочностью 2,7—3,10 MПа, пониженным значением теплопроводности 0,059—0,062 Вт / м·K, водопоглощением 12—18%. Ключевые слова: термопеносиликатные материалы, кремнеземсодержащие техногенные отходы, микрокремнезем, нефелин, мел, гипс.
- Устойчивость химического состава композитов корунд / диоксид циркония в биосреде Л. И. ПОДЗОРОВА, канд. хим. наук, В. А. ВОЛЧЕНКОВА, канд. хим. наук, А. А. ИЛЬИЧЁВА, Н. А. АНДРЕЕВА, А. А. КОНОВАЛОВ, канд. хим. наук, Т. Н. ПЕНКИНА, О. И. ПЕНЬКОВАИнститут металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, Москва, 119334, РФe-mail: ludpodzorova@gmail.com, 35
DOI: 10.31044/1684-579X-2023-0-10-35-40Исследована устойчивость химического состава модифицированных 1% (моль) СаО керамических композитов, содержащих % (моль) 50% Al2O3 и 50% [12Сe—TZP] или 50% [3Yb—TZP] и полученных на основе порошков, синтезированных гидролизным золь-гель методом. Показано, что содержание опасных элементов ( As, Be, Cd, Cr, Pb, Sb) в новых композитах ниже предельно допустимых норм. Установлена высокая устойчивость химического состава композитов после длительного нахождения в среде, имитирующей условия организма. Потери массы по элементу Al не более 5·10–4% (мас.), по элементу Zr не более 1·10–4% (мас.). Ключевые слова: золь-гель, фазовый состав, микроструктура, атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой.
| |
|
|
|
|
|
|
|
|