Методами колебательной спектроскопии исследована структура матричных материалов, синтезированных быстрым охлаждением натриево-рубидиевых алюмоборосиликатных расплавов с добавлением циркония.
В структуре формирующегося стекла установлено значительное влияние циркония на соотношение основных структурных единиц и распределения катионов-модификаторов между ними. Полученные результаты были использованы для объяснения изменения значения температуры перехода стекло–расплав и плотности синтезированных образцов и рекомендуются к использованию при корректировке состава и параметров синтеза матричных материалов для иммобилизации высокоактивных радиоактивных отходов, содержащих значительные количества циркония.
Показано, что модифицированным золь-гель методом (методом Печини) успешно синтезируются многоэлементные оксиды на основе ниобата висмута, кристаллизующиеся в структурном типе пирохлора (пр. гр. Fd-3m). Температура синтеза однофазного образца составляет 950 ?С, что на 100 ?С ниже температуры прокаливания в традиционном керамическом методе синтеза. Средний размер кристаллитов, определенный рентгенографически, изменяется от 39 (850 ?С) до 48 нм (1050 ?С) в зависимости от температуры спекания.
По данным рентгенофазового анализа (РФА), параметр элементарной ячейки равен 10,4872(6) ?. Результаты элементного картирования свидетельствуют о равномерном распределении атомов металлов на поверхности образца, а рентгеновский энергодисперсионный анализ показал соответствие химического состава синтезированного образца заданному теоретическому составу.
Возможность увеличения плотности тока пучка заряженных частиц («фокусировка») с помощью сужающихся стеклянных каналов без привлечения внешних источников энергии активно реализуется в настоящее время для положительно заряженных ионов. Для пучков электронов данная возможность не используется ввиду недостаточности экспериментальных данных о процессе скользящего взаимодействия пучков электронов
с диэлектрической поверхностью. Требуется исследование степени сжатия пучка электронов сужающимися капиллярами в зависимости от их геометрических параметров, а также изучение временных характеристик процесса фокусировки.
Выполнено экспериментальное исследование степени сжатия пучка электронов с энергией 10 кэВ с помощью стеклянного конусного канала длиной 15 мм с отношением входного/выходного внутренних диаметров
1,15 мм/0,30 мм. Продемонстрировано увеличение плотности тока пучка на выходе для капилляра с приведенными выше параметрами до 2,7 раза для положения, когда ось канала параллельна оси исходного пучка. При этом данное увеличение плотности оценено для электронов, потерявших не более 1 кэВ первоначальной энергии. Также показана стабильность процесса пропускания электронов сужающимся капилляром независимо от ориентации капилляра по отношению к направлению исходного пучка.
Посвящено изучению и диагностике крупных и мелких трещин в трубах, покрытых силикатной эмалью,
что является ключевой проблемой для структурной целостности трубопроводных систем. Силикатно-эмалевые покрытия обычно применяются для повышения коррозионной стойкости, однако идентификация подповерхностных крупных и мелких трещин остается сложной задачей. В настоящее время активно идет работа по выявлению крупных трещин на поверхности покрытий, но проблема диагностики мелких трещин все еще остается нерешенной. Показана значимость своевременного выявления трещин в целях предотвращения возможных утечек и конструктивных сбоев, акцентируется внимание на последствиях данной проблемы для экономического развития и обеспечения безопасности. Разработан алгоритм диагностики крупных и мелких трещин на поверхности труб с силикатно-эмалевым покрытием. Испытательное напряжение усовершенствованного электроискрового дефектоскопа было повышено до 40 кВ, и обнаружены мелкие трещины до 1,5 мм. Описан способ дистанционного обнаружения утечек нефти из магистральных нефтепроводов.
В результате диагностики определены координаты и геометрические параметры трещин.
Соответствие зданий требованиям пожарной безопасности – важный вопрос для проектировщиков и строителей. На основании анализа статистических данных обоснованы выводы о недостаточности мер по обеспечению безопасности людей на пожаре и о роли светопрозрачных конструкций (СПК) в решении этой проблемы. Рассмотрены вопросы обязательных требований пожарной безопасности к СПК зданий. Проведен анализ нормативной документации в связи с недавней актуализацией базовых нормативных документов по требованиям пожарной безопасности. Приведен краткий обзор противопожарных СПК и огнестойких стекол. Даны рекомендации по использованию СПК в целях повышения безопасности людей при пожаре.
Синтезированы висмутгерманатные стекла, модифицированные оксидом натрия. Изучено влияние модификатора на спектрально-люминесцентные свойства висмутгерманатных стекол. Найдены соотношения концентраций Bi2O3 и Na2O, при которых возможна ИК-люминесценция данных стекол.
Керамическим методом синтезированы из оксидов Bi (III) и Cr (III) висмутсодержащие хроматы BixCrO1,5x+3
с варьируемым мольным соотношением 1 ? n(Bi)/n(Cr) ? 38. В зависимости от соотношения n(Bi)/n(Cr) прокаленные образцы приобретают окраску от зеленой до темно-красной. Керамика окрашивается в красный цвет при высокотемпературной обработке на воздухе (при 650 ?С) смеси оксидов со значительным преобладанием оксида висмута n(Bi2O3)/n(Cr2O3) ? 3. Примечательно, что прокаливание оксида хрома (III) в аналогичных условиях не приводит к окислению ионов хрома. Рентгенофазовый анализ (РФА) подтвердил образование хроматов Bi6Cr2O15, Bi10Cr2O21, Bi31Сr5O61,5, Bi14CrO24. Исследования образцов методом рентгеновской спектроскопии показали, что NEXAFS Cr2p-спектры висмут-хромовой керамики красного цвета по основным деталям спектра совпадают cо спектром K2CrO4 и свидетельствуют о содержании хрома в оксидной керамике
в виде тетраэдрических ионов CrO42–. По данным сканирующей микроскопии образцы характеризуются плотной малопористой микроструктурой.
Впервые получена оптическая керамика на основе LuAG, одновременно солегированная ионами Yb3+ и Er3+. Исследованы оптические, спектрально-люминесцентные и кинетические характеристики керамики составов Y2,82Yb0,15Er0,03Al5O12 (YAG 5-Yb, 1-Er) и Lu2,82Yb0,15Er0,03Al5O12 (LuAG 5-Yb, 1-Er). Показано, что при возбуждении люминесценции на длине волны 940 нм в керамиках YAG 5-Yb, 1-Er и LuAG 5-Yb, 1-Er происходит эффективная передача энергии возбуждающего излучения от ионов Yb3+ к ионам Er3+.
Определены энергетические переходы, играющие основную роль в процессах стоксовой и антистоксовой люминесценции керамики составов YAG 5-Yb, 1-Er и LuAG 5-Yb, изображена схема этих переходов. Обнаружено взаимное изменение интенсивности антистоксовых люминесцентных полос, обусловленных переходами
2H11/2 ? 4I15/2 (525 нм) и 4S3/2 ? 4I15/2 (546 нм), в зависимости от мощности возбуждающего излучения. Продемонстрирована возможность использования керамик YAG 5-Yb, 1-Er и LuAG 5-Yb, 1-Er в качестве материала для оптической термометрии.
Описана сущность метода горизонтального бурения с применением гидравлического разрыва пласта. Показано влияние буровых шламов и отходов углесжигания на состояние окружающей среды. Проведен ряд физико-химических методов исследования бурового шлама Восточно-Чумаковского нефтяного месторождения и котельного шлака Филиала ОГК-2-Новочеркасская ГРЭС. Исследована возможность применения котельного шлака в синтезе алюмосиликатных пропантов.
Представлены результаты исследований влияния влажности, температуры термообработки, фракционного состава периклаза, времени вылеживания перед термообработкой, количества углерода в шихте на процесс формирования прочностных свойств периклазоуглеродистых образцов. Установлено, что увлажнение периклазоуглеродистых образцов перед термообработкой и продолжительность их вылеживания не влияют на механическую прочность. Механическая прочность образцов возрастает при увеличении в составе шихты более мелких фракций периклаза. Изменение количества углерода в интервале от 3 до 11 % не оказывает существенного влияния на механическую прочность образцов, поэтому содержание углерода (графита) в шихтовой массе следует определять индивидуальным назначением периклазоуглеродистых изделий. В исследованном температурном интервале (125…250 ?С) наибольшая механическая прочность образцов соответствовала температуре термообработки 200 ?С.
