ТОМ 95, № 7 (2022)

Метод двухстадийного формирования полых каналов в стеклах путем прямой лазерной записи и последующего селективного травления активно применяется для изготовления устройств микрофлюидики. Исследовано влияние концентрации травильного раствора, скорости перемещения лазерного пучка, энергии лазерных импульсов на скорость травления, селективность и шероховатость полых каналов в кварцевом стекле. Использование раствора 1M NaOH позволяет повысить скорость травления полых каналов до 300 мкм/ч при сохранении высочайшей селективности до 680.

Проведено экспериментальное исследование коэффициента теплопроводности стеклянных покрытий труб. Разработана установка экспериментального исследования теплопроводности стеклянного покрытия трубы. В большей степени, чем от состава, теплопроводность стекла зависит от температуры. Установлено, что теплопроводность стеклянного покрытия увеличивается на несколько десятых доли коэффициента теплопроводности с ростом
температуры до 600 ?С. Исследование показало, что увеличение температуры стеклянного покрытия приводит
к незначительному улучшению его теплопроводности. Наиболее высокой теплопроводностью обладает покрытие из стекла марок С-89 и С-52-1. Эти марки стекла рекомендуются для трубопроводов, работающих при повышенных температурах теплоносителей.

Приведены результаты исследований химического, рентгенофазового, микроскопического, электронно-микроскопического и гранулометрического анализов, а также технологических свойств кварцевого песка Тамдинского месторождения. Установлено, что данный кварцевый песок можно использовать в качестве перспективного источника высококачественного сырья для производства стекла и стеклокристаллических материалов технического, хозяйственно-бытового и строительного назначения в промышленных предприятиях Узбекистана.

Рассмотрено влияние содержания декорированных углеродных нанотрубок и концентрации эвтектических добавок, а также режима обжига на прочностные характеристики конструкционного керамического материала.
В ходе работы установлено, что наилучшими механическими свойствами обладают образцы с четырехкомпонентной добавкой, введенной в количестве 6 мас. %. Оптимальная концентрация углеродных нанотрубок составила 1,5 мас. %.

Из мела и диатомита методом твердофазного синтеза компонентов получена волластонитовая керамика. Изучено влияние состава шихты, режимов ее механохимической активации и температурно-временных режимов термо-обработки на фазовый состав, физико-механические и теплофизические свойства керамических материалов.
В результате совместной механохимической активации компонентов шихты (мел + диатомит) температуру твердофазного синтеза волластонитовой керамики удалось снизить до 900 °С. После обжига в течение 2 ч получены образцы керамики почти на 90 % состоящие из минерала волластонита. Прочность при сжатии образцов 22 – 23 МПа при кажущейся плотности 1270 – 1300 кг/м3. Материал имеет стабильный температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) не более 7,76?10–6 К–1. Его можно эксплуатировать при температуре до 1100 °С включительно. Из разработанной шихты и вспученного перлита получены образцы теплоизоляционного материала со средней плотностью 435 кг/м3, прочностью при сжатии 2,2 МПа, с коэффициентом теплопроводности 0,099 Вт/(м °С) и предельной температурой эксплуатации до 1050 °С включительно. Разработанные материалы можно использовать в качестве огнеупорной теплоизоляции промышленных печей, оборудования и т.п.

Проведен комплекс физико-химических исследований: рентгенофазовый анализ, дифференциально-термический анализ, химический анализ отходов ванадиевого производства. Установлено, что данные отходы, содержащие в своем составе 17,39 % Mn2O3, являются перспективным сырьем для производства стеновой керамики объемного окрашивания. Исследовано влияние термической обработки при 200, 500, 600 и 700 ?С на фазовый состав отходов ванадиевого производства.

Исследовано влияние энергии термической плазмы на морфологию и фазовый состав агломерированных тугоплавких оксидных порошков. Установлено, что при обработке агломерированного порошка на основе зольного остатка ГРЭС в потоке термической плазмы при различных теплофизических характеристиках несущей среды формируются три вида морфологических особенностей частиц: плотная частица с отдельными газовыми включениями в поверхностном слое; полая сферическая частица; остеклованная агломерированная частица с твердофазными включениями. Агломерированные поликристаллические порошки после обработки, по данным РФА, являются аморфными. На рентгенограммах частиц, обработанных в турбулентном режиме истечения плазменной струи, присутствует небольшой по величине брэгговский пик ?-кварца. Это означает, что в центре агломерата зерна не достигают расплавленного состояния.

В рамках исследования проведена оценка возможности использования магнийсодержащих отходов производства периклаза в процессах инженерной защиты окружающей среды. Проведена оценка эффективности удаления фосфат- и аммоний-ионов с использованием порошкообразного брусита, водорастворимых солей магния и комплексных титансодержащих коагулянтов. Доказана высокая эффективность магнийсодержащих реагентов в процессах совместного осаждения труднорастворимого магнийаммонийфосфата и в процессах очистки сточных вод с высоким значением рН. Проведена апробация магнийсодержащих реагентов на сточных водах пластико-перерабатывающего и цементного производства.