Ежемесячный научно-технический и производственный журнал
ISSN 0131-9582
ISSN 0131-9582
Показана возможность твердофазного синтеза мультикомпонентных танталатов и ниобатов висмута со структурой пирохлора (пр. гр. Fd-3m), содержащих в эквимолярных количествах атомы переходных 3d-элементов. Состав таких пирохлоров может быть описан стехиометрической формулой Bi2Cr1/6Mn1/6Fe1/6Co1/6Ni1/6Cu1/6Ta(Nb)2O9 ± ?. Особенностью синтеза пирохлоров является многостадийный высокотемпературный процесс термообработки образцов в интервале 650 – 1050 ?С в течение 60 ч. В случае пирохлора на основе танталата висмута в следовых количествах (? 8 мольн. %) образуется примесная фаза триклинного ортотанталата висмута ?-BiTaO4 (пр. гр. P-1). Сложный пирохлор на основе ниобата висмута характеризуется плотной малопористой микроструктурой в отличие от рыхлого, пористого тантало¬вого пирохлора со средним размером зерна ? 2 мкм. Параметр элементарной ячейки для ниобий- и танталсодержащих пирохлоров равен 10,4927 (10,4922) ? соответственно.
Рассмотрены два метода синтеза композитных прекурсоров для получения катализаторов процесса жидкофазной гидрогенизации на основе никеля и силикагеля. Проведен сравнительный анализ методов синтеза в зависимости от способа приготовления, а также исследовано влияние механоактивации на текстурные свойства катализаторов.
В качестве основных текстурных свойств были выбраны насыпная плотность, пористость частиц, удельная площадь поверхности, суммарный объем пор и распределение пор по радиусу. Для этих целей использовали рентгенофазовый анализ, сканирующую электронную микроскопию и низкотемпературную адсорбцию азота.
Рассмотрена разработка защитного технологического покрытия для жаропрочного никелевого сплава с моно-кристаллической структурой ЖС30 от окисления в процессе высокотемпературной гомогенизации. Исходя из особенностей сплавов синтез покрытий проводили по следующим направлениям: модификация известных покрытий в системе CaO–BaO–SiO2 путем введения тугоплавких наполнителей и введения кремнеорганических материалов, исследование двухслойных покрытий, а также синтез тугоплавких фритт в различных силикатных системах.
Наилучшие свойства сплава ЖС30 получены с применением покрытия на основе синтезированной тугоплавкой фритты, содержащей оксиды SiO2, B2O3, BaO, ZrO2. Высокая эффективность защитного действия покрытия обеспечивается химическим составом фритты, который приводит к образованию в стекле структурных групп [BO4], участвующих в построении решетки стекла. Ионы циркония также участвуют в построении структуры и совместно с ионами кремния и бора формируют единый борцирконийкремнекислородный каркас высокой степени полимеризации. Выявленная ликвационная структура фритты состоит из двух стеклофаз: более легкоплавкая матрица содержит распределенные в ней каплеобразные неоднородности, обогащенные SiO2, что объясняет устойчивость и стабильность стекла при рабочих температурах.
Исследованы природные минералы Тебинбулакского месторождения, которые используются в качестве тепло-изоляционного материала, при этом их коэффициент вспучивания зависит от крупности сырья и составляет от 3,47 до 7,67. Структура материала исследована методами рентгеновской дифракции и инфракрасной спектроскопии. Химический состав определяли микрозондовым методом, а фазовые превращения при нагреве – дифференциальной сканирующей калориметрией. Полученная информация позволила заключить, что данный слюдистый минерал находится на начальной стадии метаморфизма – неупорядоченной межслоевой структуры флогопита/вермикулита (гидрофлогопита). Информация имеет значение при изучении влияния структуры гидрослюд на возможность и характер их вспучивания при нагреве.
В системе ZnO–B2O3:CоO получены новые стекловидные материалы. Исследованы физико-химические и спектральные свойства цинкборатных стекол, легированных кобальтом, в диапазоне составов от 45 до 70 мас. % ZnO. Показано влияние матрицы стекла на координационное состояние ионов Со2+. Интенсивные полосы поглощения в видимой области отнесены к переходам 4A2(F) ? 2A1(G), 4A2(F) ? 4T1(P) и 4A2(F) ? 2E(2G). Установлено наличие полосы поглощения в ближней ИК-области (1,3 – 1,7 мкм), обусловленной электронным переходом 4A2(4F) ? 4T1(4F) кобальта в тетраэдрической координации.
Разработан метод устранения зазоров между стеклянными пластинами при термическом соединении с использованием системы для распределения механической нагрузки. Проведены теоретические и экспериментальные исследования предложенного метода. Представлены результаты численного и натурного экспериментов, подтверждающие эффективность предложенного метода.
Разработана ресурсо- и энергосберегающая технология декорирования изделий из стекла вспенивающимися красками. Определены оптимальные параметры обжига покрытия потоком плазмообразующего газа аргона.
Исследовано влияние натриевого жидкого стекла на качество декоративного покрытия.
Представлены результаты исследований альгицидных и бактерицидных свойств медьсодержащей стекловидной фосфатной композиции (МСФК). Установлено, что присутствие МСФК в водных растворах обеспечивает торможение в них процессов размножения бактерий, цветения воды за счет того, что защитная фосфатная пленка, образуемая как на поверхности нагревательных элементов, так и на поверхности микрофлоры воды, не теряет свою сплошность из-за частичного гидролиза легкорастворимых натриевых компонентов композиции и препятствует доступу кислорода к микрофлоре воды и водосодержащих растворов, а катионы меди приводят к угнетению жизнедеятельности биологических загрязнителей. МСФК может быть рекомендована для обработки воды любого назначения, связанного с водопользованием.
Методом расчета равновесного парциального давления углекислого газа или равновесной активности карбонат-иона в реакциях карбонизации различных минеральных соединений установлено, что практически все исследованные соединения способны к карбонизации под воздействием сухого или влажного углекислого газа с образованием карбонатов кальция или магния. Сравнительная термодинамическая активность некоторых минеральных соединений в реакциях карбонизации значительно превосходит активность минералов волластонита CS и ранкинита , входящих в состав клинкера для производства цемента карбонатного твердения Solidia.
Использование алюмосодержащего шлака от производства металлического хрома в количестве 40 % позволяет получить кислотоупорные плитки с высокими физико-механическими и химическими показателями при температуре обжига 1300 ?С. Исследования показали, что введение в составы керамических масс шлака, содержащего более 70 % (по массе) оксида алюминия и более 8 % (по массе) оксида хрома (трехвалентного) способствует образованию при обжиге высокотемпературных минералов: корунда (2050 ?С) и (III) Сr2О3 (сесквиоксид, в природе минерал эсколаит), который имеет температуру плавления 2435 ?С, что значительно повышает эксплуатационные характеристики кислотоупорных плиток.
