ivdon3@bk.ru
в статье рассматриваются способы утилизации полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Выбранный нами химический метод является одним из самых приоритетных видов переработки пластиковой тары (бутылки - ПЭТФ). Также приведены результаты некоторых физико-механических испытаний модифицированного ПЭТФ
Ключевые слова: полиэтилентерефталат, химическая модификация, полиизобутилен, рециклинг, экструзия
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.16.06 - Порошковая металлургия и композиционные материалы , 05.17.03 - Технология электрохимических процессов и защита от коррозии
В статье приводится обзор работ в области получения и исследования характеристик наноструктурированных экологически безопасных полимерных композитов. Описана технология получения и приведены основные области применения наноцеллюлозы (NanoCell) .Разработаны новые экологичные гидрофобные полимерные композиты, состоящие из толстого слоя целлюлозного субстрата и тонкого слоя биоразлагаемого полимера.Описаны различные виды таких слоистых композитов и их применение в качестве упаковочных материалов. Разработанные биоразлагаемые нанокомпозитные покрытия способствуют увеличению прочности природных упаковочных материалов и служат эффективной защитой от влияния воды и жира. Утилизация новых полимерных материалов может быть двоякой: репульпацией и биоразложением. Широкое применение разработанных полимерных композитов будет способствовать охране окружающей среды. В статье также рассмотрен метод получения наноцеллюлозного защитного покрытия для применения в биомедицине и косметики.
Ключевые слова: наноцеллюлоза, биоразлагаемые материалы, нанокомпозитные полимерные покрытия, упаковочные материалы, охрана окружающей среды
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
В статье представлены результаты исследования влияния абразивной обработки на процесс образования дефектов в кристаллах сапфира. На основании полученных результатов выработаны рекомендации по определению свойств приповерхностных слоев сапфира и усовершенствованию качества кристалла. Исследования влияния абразивной обработки на процесс образования дефектов в кристаллах сапфира позволяют выбрать оптимальные режимы процесса получения изделий из монокристаллов сапфира.
Ключевые слова: сапфир, абразивная обработка, дефект, оптимальный режим, трещина, приповерхностный слой, шлифование, полирование
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
В статье представлена методика расчета температурных и термоупругих полей в процессе роста кристаллов сапфира методом горизонтальной направленной кристаллизации. Реализация предложенной методики позволяет с помощью вычислительного эксперимента провести анализ изменений температурных и термоупругих полей в кристалле, зависящих от пространственных и геометрических характеристик нагревателей, и на основании анализа провести перераспределение дефектов в сапфире, тем самым повысив качество выращиваемых кристаллов.
Ключевые слова: сапфир, температурные поля, термоупругие напряжения, метод горизонтальной направленной кристаллизации, методика, вычислительный эксперимент
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Приведено теоретическое определение температуры в контактной области при накатывании шариком и ультразвуковом упрочнении титановых сплавов ОТ-4, ВТ6 и ВТ9. Показано, что в результате деформации и работы сил трения происходит образование теплоты. При этом на общее температурное поле оказывают влияние геометрические параметры детали, подвергаемой обработке, время предшествующей обработки, общая тепловая мощность источников и характер теплообмена с окружающей средой. Предложено обобщенное решение максимальных контактных температур при накатывании шариком и ультразвуковом упрочнении методом движущихся источников.
Ключевые слова: ультразвук, упрочнение, накатывание шариком, контактная область, титановый сплав
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.02.08 - Технология машиностроения
Представлены данные экспериментального исследования электрической проводимости и термо-ЭДС мелкокристаллических порошков нестехиометрических многощелочных оксидных вольфрамовых бронз Mx'My''WO3. Электрическая проводимость вольфрамовых бронз изучена в термоциклах 295-745К в вакууме. Отмечено, что все образцы бронз после термообработки являются электронными полупроводниками n-типа. Электропроводность порошков бронз натрия, калия после термообработки возросла в десятки раз. В этих условиях максимальное значение электропроводности наблюдается у бронзы Na0.70WO3. Установлено взаимное влияние нестехиометрии субоксидов вольфрама и химического состава, электрофизических свойств многощелочных бронз вольфрама
Ключевые слова: электрическая проводимость, порошок, многощелочная вольфрамовая бронза, термо-ЭДС, нестехиометрия, субоксид вольфрама
Пьезокерамика на основе фаз системы (1-х)PbTiO3-xPbZrO3 является основой большинства высокоэффективных пьезокерамических материалов. Управлять характеристиками таких материалов можно в зависимости от метода и температуры их спекания, в результате изменения механизма формирования ее микроструктуры. А контроль механизма формирования микроструктуры получаемой керамики позволяет управлять её сегнетожесткостью, электрофизическими и механическими параметрами в том числе и добротностью. Актуальным представляется изучение влияния на свойства материалов системы ЦТС технологических приемов на этапах изготовления пьезокерамических образцов
Ключевые слова: пьезокерамика, ,пьезофаза, пьезоматериал, горячее прессование, керамическая технология
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.17.01 - Технология неорганических веществ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Рассмотрены горячедеформированные порошковые материалы, полученные совместной механохимической активацией стружки Д16 с порошком ферротитана в среде насыщенного водного раствора борной кислоты с добавлением порошка алюминия. Технология включает: механохимическую активацию шихты; холодное прессование; нагрев в воздушной среде и горячую штамповку. Исследованы механические свойства и структура полученных горячедеформированных материалов. Усовершенствованная технология позволяет получать материал с повышенными значениями прочности и твердости.
Ключевые слова: "механохимическая активация, измельчение, стружка Д16, ферротитан, горячедеформированные порошковые материалы, агломерация "
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.02.22 - Организация производства (по отраслям)
Установлено, что повышение температуры термохимической активации до 750 °C и увеличение расхода гидроксида калия до 2,1 г/г при синтезе активных углей из гидролизного лигнина оказывает положительное влияние на формирование адсорбционных и структурных свойств АУ.
Ключевые слова: термохимическая активация , гидроксид калия,синтез, активные угли, гидролизный лигнин, формирование, адсорбционных и структурных свойства
Перспективным направлением создания новых смазочных материалов является их модифицирование нанокластерами металлов, которые формируют в зоне трения защитные пленки, обеспечивающие уменьшение износа пар трения. В связи с этим целью настоящей работы является изучение трибологических свойств смазочных композиций, содержащих наноразмерные частицы свинца и палладия. Смазочные композиции получали в водных растворах в процессе электролиза со свинцовым анодом или в присутствии солей палладия в ультразвуковом поле (комплексная обработка). Трибологические исследования показали, что полученные смазочные композиции обладают высокими противоизносными и противозадирными свойствами.
Ключевые слова: наноразмерные частицы, трение, износ, противоизносные и противозадирные свойства
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.02.08 - Технология машиностроения
В настоящее время достаточно широко рекламируются и предлагаются на отечественном и мировом рынках: противоизносные и противозадирные аддитивы к моторным, трансмиссионным, индустриальным маслам. Разработан способ получения нанокластеров меди, свинца и палладия в водно-спиртовых средах и показана возможность реализации эффекта безызносного трения при использовании такой смазочной композиции для трущихся стальных поверхностей. Исследованы триботехнические свойства нанокластеров металлов в водных растворах многоатомных спиртов с использованием торцевой машины трения АЕ-5.
Ключевые слова: наноразмерные частицы, трение, износ, безызносное трение
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.02.08 - Технология машиностроения
Получен отверждённый гибридный эпокси-аминный гидроксиуретановый графт-полимер новой структуры с протяженными эпокси-аминными цепями, подвешенными гидроксиуретановыми звеньями и контролируемой степенью сшивки. Эти гибридные полимеры сочетают повышенную эластичность с хорошо сбалансированными физико-механическими и физико-химическими свойствами традиционных эпокси-аминных систем. Такие полимеры могут быть использованы, например, для изготовления синтетической/искусственной кожи и покрытий спортивных площадок.
Ключевые слова: линейные эпокси-аминные цепи, гибридные гидроксиуретановые графт-полимеры, синтетическая неизоцианатная кожа
Рассмотрено влияние концентрации хлорида натрия на работу ОРТА электродов. Установлено, что на электродах ОРТА, в особенности в области концентраций раствора хлорида натрия менее 50 г/л, протекают три группы сопряженных процессов, окисление хлорид-ионов, твердофазное окисление материала анода, активное растворение каталитического покрытия. Процессы окисления хлорид-ионов преобладают в области плотностей тока 0,001 – 0,032 А/см2, при больших плотностях тока существенными становятся процессы окисления оксидно-рутениевого покрытия. Окисление хлорид-ионов, в особенности в области концентраций менее 50 г/л, можно охарактеризовать как происходящее в условиях постоянно изменяющейся активности анодного материала вследствие его коррозии и твердофазного окисления.
Ключевые слова: оксидный рутениево-титановый анод, гипохлорит натрия, поляризационная зависимость, дезинфекция воды, тафелевская зависимость, окисление хлорид-ионов, твердофазное окисление материала анода, изменение активности анодного материала, рутенат-анион, пассиваци
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.17.03 - Технология электрохимических процессов и защита от коррозии
Создана однокаскадная модель кремниевого солнечного элемента с использованием программы PC1D v.5.9, предназначенной для моделирования фотоэлектрических устройств. В процессе моделирования изменялись уровень легирования и толщина фронтального n+-слоя, а также применялось текстурирование фронтальной поверхности. Показано влияние уровня легирования и толщины n+-слоя на фотоэлектрические характеристики солнечных элементов. Определено, что с увеличением уровня легирования и толщины фронтального n+-слоя происходит снижение КПД солнечных элементов. Получено, что использование текстурирования фронтальной поверхности приводит к увеличению КПД и связано со снижением потерь на отражение и увеличением фототока.
Ключевые слова: Кремниевый солнечный элемент, толщина, уровень легирования, текстурирование, вольт-амперная характеристика
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
В статье представлены результаты исследований пластических свойств пористых порошковых материалов в нагретом состоянии при испытаниях на одноосное растяжение. Отмечена особенность деформации пористых образцов, которая заключается в практически равномерном их сужении по всей рабочей длине с последующим разрывом без видимого образования шейки. Установлена зависимость деформаций удлинения и сужения образцов от их исходной пористости и марки металлического порошка.
Ключевые слова: одноосное растяжение, пластическое свойство, пористый порошковый материал, нагрев, защитная среда, деформация, удлинение и сужение образца
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.02.08 - Технология машиностроения
Проведено исследование морфологии поверхности и удельной электропроводности нанокристаллической пленки кремния на стеклянной подложке от мощности лазерного отжига. Лазерный отжиг осуществлялся Nd:YAG лазером с длиной волны 532 нм, скоростью перемещения предметного столика с образцом 5 мм/с и мощностью лазерного излучения в пределах от 34 до 86 Вт. Лазерный луч фокусировался на образце в виде узкой линии шириной 10 мкм и длиной 60 мм. Определены зависимости размера нанокристаллов и удельной электропроводности пленок кремния от мощности излучения лазерного отжига. Показано, что мощность лазерного излучения в диапазоне от 60 до 70 Вт является оптимальной для получения наилучших электрофизических параметров кремниевой пленки с целью её использования в высокоэффективных тонкопленочных солнечных элементах.
Ключевые слова: Пленка кремния, лазерный отжиг, морфология поверхности, удельная электропроводность, тонкопленочный солнечный элемент
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Разработана численная модель лазерного отжига пленки TiO2 на TCO (прозрачный проводящий оксид, SnO2:F) / стеклянной подложке излучением с длиной волны 1064 нм (Nd:YAG лазер) с целью её кристаллизации и использования в перовскитовых солнечных элементах. В процессе моделирования использовался численный метод конечных разностей для решения системы одномерных нестационарных дифференциальных уравнений теплопроводности. В результате моделирования процесса лазерного отжига получено распределение температуры в структуре TiO2 / TCO / стеклянная подложка от различной мощности лазерного излучения. Показано, что высокой мощности лазерного излучения (30-100 Вт) достаточно для эффективного перехода металлоорганического прекурсора TiO2 в кристаллическую фазу анатаза TiO2 (температура перехода составляет 400-600 °С) в течение короткого периода времени (60 сек.) за счёт прямого поглощения фотонов лазерного излучения.
Ключевые слова: Численное моделирование, лазерный отжиг, пленка TiO2, уравнение теплопроводности, солнечный элемент
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье представлены разработанные автором технологические маршруты формирования пленок на поверхности сапфира для газочувствительных датчиков с использованием лазерного излучения длиной волны 1064 нм. Определено, что лазерное излучение позволяет повысить производительность при изготовлении газочувствительных элементов, модифицировать кристаллическую и дефектную структуру материалов, повысить качество оксидной пленки, воспроизводимость параметров пленки и их стабильность.
Ключевые слова: сапфир, пленка, газочувствительный датчик, лазерное излучение, чувствительный элемент, технологический маршрут, полупроводниковые материалы
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
В статье приводится обзор работ в области получения и исследования характеристик наноструктурированных экологически безопасных полимерных композитов. Описана технология получения и приведены основные области применения наноцеллюлозы (NanoCell) .Разработаны новые экологичные гидрофобные полимерные композиты, состоящие из толстого слоя целлюлозного субстрата и тонкого слоя биоразлагаемого полимера.Описаны различные виды таких слоистых композитов и их применение в качестве упаковочных материалов. Разработанные биоразлагаемые нанокомпозитные покрытия способствуют увеличению прочности природных упаковочных материалов и служат эффективной защитой от влияния воды и жира. Утилизация новых полимерных материалов может быть двоякой: репульпацией и биоразложением. Широкое применение разработанных полимерных композитов будет способствовать охране окружающей среды. В статье также рассмотрен метод получения наноцеллюлозного защитного покрытия для применения в биомедицине и косметики.
Ключевые слова: наноцеллюлоза, биоразлагаемые материалы, нанокомпозитные полимерные покрытия, упаковочные материалы, охрана окружающей среды
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
Изучены порошковые образцы релаксорного сегнетоэлектрика индониобата свинца, полученного методом силового воздействия в сочетании со сдвиговой деформацией. Исследованы зависимости микродеформаций и среднеквадратичных смещений образцов PbIn0.5Nb0.5O3 от величин приложенных давлений. Методом рентгеноструктурного анализа изучены интегральные интенсивности и полуширины некоторых дифракционных отражений. Установлена связь между силовым воздействием и концентрацией и типом дефектов в изученном сегнетоэлектрике.
Ключевые слова: релаксорный сегнетоэлектрик, точечный дефект, дислокация, область когерентного рассеяния, кристаллит, микродеформация, механоактивация, индониобат свинца, сдвиговая деформация, силовое воздействие, рентгеновская дифракция
В статье предложен технологический маршрут создания спая сапфир-стекловидный диэлектрик PbO – B2O3 – ZnO. Для получения спая сапфир – стекловидный диэлектрик использовался метод центрифугирования, позволяющий формировать сравнительно равномерные пленки толщиной от единиц до десятков мкм. Проведены исследования морфологии поверхности полученных пленок методом атомной силовой микроскопии.
Ключевые слова: сапфир, стекловидный диэлектрик, технологический процесс.
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Проведены исследования кристаллической структуры, зеренного строения и диэлектрических свойств высокотемпературного мультиферроика Bi1-xGd xFeO3 в широком концентрационном интервале x=0.00–0.50.
Ключевые слова: мультиферроики, кристаллическая структура, зеренное строение, диэлектрические свойства
Одним из основных недостатков современных металлосплавных катодов Pd-Ba является неоднородное распределение интерметаллида Pd5Ba в матрице Pd. Данное обстоятельство приводит к занижению срока службы и технических показателей приборов СВЧ-Электроники на основе данных катодов. К существенному улучшению однородности катодных сплавов Pd-Ba должна привести операция механоактивации порошка Pd, проводимая до процесса его прессования. В работе изучено влияние механоактивации на форму частиц, дисперсность и гранулометрический состав порошка Pd. Показано, что механоактивация приводит к существенному уменьшению среднего размера и среднемассового размера частиц порошка Pd, а также к существенному росту удельной поверхности частиц. Установлены оптимальные режимы проведения механоактивации порошка Pd с целью его применения для получения металлосплавных катодов.
Ключевые слова: металлосплавные катоды Pd-Ba, механоактивация, дисперсность, гранулометрический состав, среднемассовый размер частиц, удельная поверхность, эмиссионные свойства
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.12.07 - Антенны, СВЧ устройства и их технологии , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Манганит лантана стронция La0,67Sr0,33MnO3, обладающий высокой спиновой поляризацией носителей, использован для создания композитных материалов с различными барьерными веществами - GeO2, Li4P2O7, C. Исследованы магниторезистивные свойства синтезированной керамики при комнатной температуре. Значения отрицательной изотропной магниторезистивности для образцов с оксидом германия при комнатных температурах в магнитном поле 18 kOe достигают 15 %, с барьерами из пирофосфата лития - 16 %. Образцы с содержанием графита 10-85% проявляют положительную магниторезистивность до 15 % в поле 15 kOe.
Ключевые слова: манганит лантана стронция, композитный материал, керамика, магниторезистивность, рентгеновская дифракция, микроструктура, барьерный слой, туннелирование, перколяционный переход, спиновая поляризация, эффект Зеебека
Проведены исследования кристаллической структуры, зеренного строения и диэлектрических свойств высокотемпературного мультиферроика Bi1-хNdxFeO3 в широком концентрационном интервале x=0.00–0.50.
Ключевые слова: мультиферроики, кристаллическая структура, зеренное строение, диэлектрические свойства