Ежемесячный научно-технический и производственный журнал

ISSN 0131-9582

Представлены предварительные результаты экспериментального моделирования импактного процесса на угольное вещество посредством воздействия высокоэнергетическим короткоимпульсным лазерным излучением. В процессе экспериментов достигнуты экстремально высокие значения температуры и давления. На основе анализа продуктов преобразования вещества мишени установлено плавление угля с частичной дегазацией и дегидрогенизацией, при остывании сопровождающееся солидификацией с формированием стеклоподобного углерода. Полученные продукты синтеза могут представлять интерес в качестве углеродных материалов, в том числе высокобарных углеродных полимеров и полых луковичных фуллереноподобных структур. Результаты экспериментального моделирования могут быть также использованы для сравнения с продуктами ударного происхождения в природе в целях объяснения механизмов и условий образования природных высокобарных углеродных веществ по неграфитовому прекурсору.
Представлены композитные материалы с взаимопроникающей фазой (IPC), используемые в настоящее время в системах автоматизированного компьютерного проектирования и производства (CAD/CAM), а также оценивается влияние различных факторов на оптические свойства этих материалов. В области стоматологии выбор материалов, совместимых с тканями зубов, является ключом к клиническому успеху реставрационных материалов. Понимание оптических свойств реставрационного материала помогает в выборе материала и дает представление о его клинических характеристиках и эстетической долговечности. Такие знания в свою очередь могут помочь врачам выбрать лучший вариант лечения для своих пациентов. Взаимопроникающие фазовые композиционные материалы сочетают в себе оптические и механические свойства керамики и композитных смол; они часто используются в системах прямого/непрямого восстановления, таких как вкладки, накладки, виниры, одиночные коронки, коронки с опорой на имплантаты и несъемные частичные протезы с коротким пролетом с эстетически благоприятными результатами. Цвет материала, который играет важную роль в эстетическом результате, может меняться со временем в зависимости от различных внутренних и внешних факторов. Эти внутренние факторы включают химический состав, структуру матрицы смолы и размеры частиц наполнителя. Внешние факторы связаны с обработкой поверхности, курением пациента и употреблением таких напитков, как кофе, чай, красное вино, фруктовые соки, кола и т.д. Для изготовления реставраций, которые дополняют естественные зубы человека, важно определить цвет свойства этих материалов (например, прозрачность, оттенок, цветность и опалесценция).
Получены стекло и стеклокерамика, содержащие оксиды тяжелых металлов (Bi, Ta, W) в количестве 40 мас. %, для использования в медицине в качестве радиосенсибилизаторов. Исследованы свойства композитов in vitro: генерация вторичного излучения, химическая растворимость, изменение pH среды при резорбции. Показатели вторичного излучения и значение pH среды уменьшаются в ряду W > Ta > Bi, показатели растворимости – в ряду W > Bi > Ta. Несмотря на максимальную генерацию вторичного ионизирующего излучения, W-содержащую керамику на основе биостекла Bioglass 45S5 нежелательно использовать in vivo в связи с быстрым растворением и высоким защелачиванием среды.
Приведена разработка составов цветных стекол на основе базальта месторождения Осмонсай. Для синтеза стекол исследовали составы в системе базальт–кварц–сода. В качестве источника кварца использовали кварцевый песок Самаркандского месторождения. Получены прозрачные, полупрозрачные и глушеные цветные стекла. В результате проведенных исследований установлена возможность получения стекол широкой цветовой гаммы без использования красящих компонентов.
Посвящена изучению разработки композиционных материалов для производства керамического кирпича на основе лессовидных пород месторождения Сузанли и отходов производства ООО «Xorazm shakar», исследованию физико-химических процессов при обжиге с введением в состав кирпичной массы аморфного кремнезема и кальцийсодержащих отходов как дефеката. Определены технологические режимы обжига. Рассмотрена разработка оптимальных составов специальных керамических кирпичей и кладочных растворов для неорганических частей объектов культурного наследия на основе местного сырья и техногенных отходов.
Построена модель для математического расчета тепловых процессов, протекающих в гексагонально расположенных ячейках в виде сочлененных каналов с наполнителем. По предложенной модели рассчитаны температурные поля и мощности тепловых потоков вдоль единичного однородного длинного тонкого стержня перовскита на основе карбоната кальция, заполняющего каналы анодного оксида алюминия с гексагонально расположенными каналами, а также распределения температуры и мощности тепловых потоков в стенке канала из оксида алюминия в перпендикулярном направлении. Получены уравнения для расчета распределения температуры и мощности тепловых потоков в указанных направлениях. Результаты расчетов могут быть использованы для создания новых эффективных преобразователей солнечной энергии в электрическую.
Фазовый состав порошка, синтезированного из водных растворов силиката натрия Na2SiO3 и сульфата железа FeSO4 при мольном соотношении Fe/Si = 2, по данным рентгенофазового анализа (РФА), включал сульфат натрия железа гидрат Na2Fe(SO4)2·4H2O и рентгеноаморфный продукт, состав которого может быть представлен гидратированными оксидами железа и кремния. Фазовый состав порошка, полученного 4-кратным промыванием синтезированного порошка в дистиллированной воде, включал только рентгеноаморфный продукт. После обжига на воздухе в интервале 400…1200 ?С в образцах порошков и керамики на их основе были обнаружены гематит Fe2O3 и кристобалит SiO2. После обжига в засыпке из графита при 900 ?С фазовый состав образцов керамики включал магнетит Fe3O4, лайхунит Fe4,74(SiO4)3 и фаялит Fe2SiO4. Порошок, приготовленный из продукта, выделенного из маточного раствора, включал сульфат натрия железа гидрат Na2Fe(SO4)2·4H2O и основной сульфат натрия железа гидрат (метасидеронатрит) Na4Fe2(SO4)4(OH)2·3H2O. После термообработки при 400 ?С сульфат натрия железа Na3Fe(SO4)3 являлся преобладающей фазой в этом порошке. Порошки, полученные в результате взаимодействия водных растворов силиката натрия и сульфата железа, могут быть использованы для изготовления высокотемпературных красителей и материалов, обладающих магнитными свойствами; для создания аналогов лунного или марсианского реголита; а также представлять интерес для исследований, связанных с разработкой функциональных (катодных) материалов для Na-ионных аккумуляторов.
В настоящее время использование керамических оболочек для литья металлических расплавов достаточно широко распространено на большинстве машиностроительных предприятий. Основным методом производства керамических форм является способ формирования их на выплавляемых или выжигаемых моделях с последующим удалением модельного материала. Формирование керамики из керамической суспензии методом постепенного наращивания требует применения связующих, обладающих рядом физико-химических свойств, обеспечивающих качество подготовленных оболочек. Любое связующее, приготовленное на водной основе, имеет достаточно сложный состав, включающий несколько органических соединений, в связи с чем возникают проблемы их совместимости, а также работоспособности длительное время (до года) в условиях непрерывного перемешивания седиментационно-неустойчивой керамической суспензии и при изменении состава за счет неравномерного выноса компонентов в процессе эксплуатации. Очевидно, что разработка работоспособного связующего обязательно требует глубокой проработки физико-химических свойств компонентов и их совместных водных растворов, позволяющей оптимизировать выбор компонентов и их концентрацию в связующих.
Представлен обзор оксидных композиций, разработанных для модификации керамических фильтрующих элементов на основе алюмосиликатного волокна в целях селективного каталитического восстановления оксидов азота при очистке высокотемпературных промышленных газов. Приведены методы изготовления каталитических композиций и способы их введения в структуру керамических фильтрующих элементов.
Методом нормального отрыва измерена адгезионная прочность границы твердых фаз в системах стекло Ge20Se80– субстрат (кварцевое стекло, нержавеющая сталь, карбид вольфрама) в температурном диапазоне 270…360 ?С. Установлено, что из исследованных конструкционных материалов максимальная адгезия халькогенидного стекла наблюдается к нержавеющей стали с неазотированной поверхностью. Исследованы смачивание и работа адгезии расплава стекла Ge20Se80 к конструкционным материалам в температурном диапазоне 370…470 ?С. Максимальная работа адгезии халькогенидного расплава наблюдается к поверхности кварцевого стекла, минимальная – к поверхности азотированной нержавеющей стали.