Ежемесячный научно-технический и производственный журнал

ISSN 0131-9582

Для изготовления металлических деталей сложной формы наиболее перспективным способом является литье по выплавляемым или выжигаемым моделям. В качестве выплавляемого материала используется сложная композиция воска с другими органическими соединениями, характеризующаяся высоким постоянством физико-химических и механических свойств, поскольку от этого зависит точность многократного воспроизводства ответственных деталей, например лопаток турбореактивного двигателя. Восковая модель необходима для выращивания вокруг нее керамической оболочки, точность изготовления которой является определяющей для получения качественной отливки. Поскольку поверхность восковой модели гидрофобна, а керамическая суспензия, наносимая на модель, создается на водной основе, критическим фактором в технологии изготовления оболочки является идеальная смачиваемость поверхности модели наносимой на нее суспензией. Улучшения смачиваемости можно добиться не только введением специальных ПАВ-смачивателей в водную фазу, но и изменяя свойства самой восковой поверхности, т. е. приданием ей свойства гидрофильности. Представлен метод физической модификации поверхности восковой модели, заключающийся в нанесении на нее тонкого слоя керамического порошка, хорошо смачивающегося водными керамическими суспензиями.
Объемы образования крупнотоннажных минеральных отходов вызывают серьезные опасения со стороны экологического надзора. Большая часть минеральных отходов является ценным вторичным сырьем, однако отсутствие комплексных технологий их переработки существенно тормозит их переработку. Проведена оценка возможности совместной переработки кварц-лейкоксенового концентрата (отход процесса нефтедобычи) и бруситсодержащего отхода производства огнеупоров. Совместная пирометаллургическая обработка двух отходов позволила получить титанат магния – ценный продукт для различных отраслей промышленности.
В процессе гидрометаллургической переработки титаната магния был получен комплексный магнийтитансодержащий коагулянт, показавший высокую эффективность в процессе очистки сточных вод с высоким уровнем рН (бетоносмесительный узел). Применение комплексного реагента, помимо повышения эффективности очистки (снижение остаточных концентраций загрязняющих веществ), позволило сократить реагентные затраты и интенсифицировать процессы седиментации и фильтрации коагуляционных шламов (упрощение аппаратурной схемы).
Исследовано влияние влажности и кислорода на формирование структуры и прочностных свойств изделий на основе оксида магния и органического связующего СФПР-054. Установлено, что проведение процесса полимеризации при температуре 25 ?С без доступа воздуха увеличивает прочность образцов примерно в 5 раз по сравнению с образцами, полимеризовавшимися в сухом виде при температуре 300 ?С. Полученные данные позволяют предположить, что повышению структурно-механических свойств изделий на основе оксида магния способствует увлажнение шихты, отлеживание спрессованного изделия и проведение процесса полимеризации в бескислородной среде или в атмосфере водяных паров.

Рассматривается вопрос возможного использования нержавеющей стали марки 20Х23Н18Т и ее зарубежного аналога AISI 310S взамен стали 12Х18Н10Т в качестве материала для изготовления формообразующих фильер, используемых при производстве стеклянных изоляторов из электровакуумного стекла марки С93-3М. Такие изоляторы широко применяют в радиоэлектронной промышленности в качестве корпусов магнитоуправляемых контактов. Показано, что при температурах выработки происходит химическое взаимодействие между обеими марками стали и стеклом марки С93-3М, что приводит к ухудшению качества выпускаемой продукции из-за появления в ней большого количества газовых пузырей. Установлено, что благодаря дополнительной термообработке можно уменьшить последствия данного химического взаимодействия, тем самым увеличив качество получаемой продукции.

Исследованы характеристики стеклокристаллических материалов, полученных с применением термической плазмы. Рассмотрено влияние содержания золы тепловой электростанции (ТЭС) на свойства стеклокристаллических материалов. Получены образцы стеклокристаллических материалов с массовым содержанием золы 70 %, обладающие следующими характеристиками: прочность при сжатии 530 МПа, прочность при изгибе 115 МПа, плотность 2700 кг/м3.
Исследована возможность получения сложнопрофильных изделий машиностроения на основе реакционно-спеченного карбида кремния с применением двух методов – механической обработки полимеризованных заготовок перед спеканием и формования горячим шликерным литьем под давлением. Полученные карбидокремниевые керамические материалы характеризуются низкой плотностью порядка 3,04…3,07 г/см3 и пористостью ? 1 %, прочностью при изгибе 320…360 МПа. Материалы на основе карбида кремния, модифицированные карбидом бора, обладают плотностью 2,72 г/см3, пористостью порядка 1 % и прочностью при изгибе 280 МПа.
Из мела, диатомита и вспученного вермикулита методом твердофазного синтеза компонентов получена керамовермикулитовая теплоизоляция на волластонитовой связке. Изучено влияние гранулометрического состава вспученного вермикулита, а также состава шихты на фазовый состав, физическо-механические и теплофизические свойства керамических материалов. Основной кристаллической фазой образцов керамики является биотит и волластонит. Разработанная керамовермикулитовая теплоизоляция имеет кажущуюся плотность от 310 до 510 кг/м3 и может эксплуатироваться при температуре до 1050 °С включительно. Разработанные материалы можно использовать в качестве огнеупорной теплоизоляции промышленных печей, оборудования и т.п.
Представлены результаты исследования процессов стеклообразования при получении фритты методом индукционного нагрева. По данным рентгенофазового анализа, полученная фритта является полностью аморфной. Фритта отвечает стандартным требованиям по растекаемости 45 мм и термическому коэффициенту линейного расширения 120•10–7 К–1. Эмалевое покрытие имеет высокую химическую стойкость к кислотам и щелочам. Сравнительный анализ синтеза фритты в лабораторной электрической печи с использованием устройства индукционного нагрева показал, что продолжительность индукционной варки фритты сокращается в 2 раза, потребление энергии снижается на 23 %, эффективность процесса увеличивается в среднем в 4 раза.
Предложен метод обработки обратной стороны кремниевых транзисторных структур перед процессом напыления металлов и получения контакта к коллектору формируемого транзистора. Исследованы параметры шероховатости поверхности обработанной карбидокремниевым песком кремниевой поверхности в целях улучшения адгезионных свойств перед напылением контакта к коллекторной области транзистора.
Установлены особенности термоэлектрических свойств и микроструктуры композитов с матрицей на основе Bi2Te2,7Se0,3 и наполнителем из Fe. Состав с массовым содержанием наполнителя 0,3 % Fe имеет более высокую добротность ZT по сравнению с матрицей Bi2Te2,7Se0,3. Для этого состава максимальное значение ZT достигает ~0,75, тогда как для Bi2Te2,7Se0,3 ZT не превышает ~0,63. Таким образом, в композите системы Bi2Te2,7Se0,3+Fe
термоэлектрическая добротность может быть увеличена примерно на 20 %.