Основные результаты научных исследований // 2010

Проведено квантово-механическое моделирование наночастиц карбида вольфрама и изучено влияние кобальта на их механические свойства. Показано, что наночастицы карбида вольфрама могут иметь как кубическую, так и тригональную структуру. Прочность наночастиц значительно превышает прочность объемного материала. Атомы кобальта могут внедряться в приповерхностные слои карбида вольфрама и повышать его прочность и твердость. Результаты могут использоваться при создании наноструктурных твердых сплавов.

Публикации

  1. Заводинский В.Г. Карбид вольфрама на субнаноуровне: атомная структура, электронные состояния, механические свойства. //Российские нанотехнологии. 2010. т.5. № 11-12. С. 87-91.
  2. Zavodinsky V.G. Small tungsten carbide nanoparticles: Simulation of structure, energetic, and tensile strength. //International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2010. V. 28. P. 446-450

Изучены закономерности воздействия электрических разрядов в газовой среде на поверхность различных металлов (меди, никеля, титана), в результате чего образуются наночастицы диаметром от 10 нм, представляющие собой продукты взаимодействия расплавленного металла с буферным газом. Так на титане, в центре области воздействия разряда в воздухе обнаружены нанокристаллы нитрида титана, а на периферийных участках - наночастицы титана, покрытые оксидом. На поверхности металлических фольг в области воздействия разряда частицы агломерируют и формируют упорядоченную гексагональную структуру с периодом около 1 мкм.

Публикации

  1. Пячин С.А., Заводинский В.Г., Кузьменко А.П., Пугачевский М.А., Бурков А.А., Тимаков Д.И. Поверхностное структурирование меди под действием электрического разряда. //Письма в журнал технической физики. 2010. Т. 36. вып. 14. С. 34-40.
  2. Гордиенко П.С., Верхотуров А.Д., Достовалов В.А., Панин Е.С., Коневцов Л.А. Электрофизические и теплофизические процессы при электроискровой обработке материалов. // Металлообработка. 2010. №2. С. 18-25

Разработана классификация электродных материалов для электроискрового легирования в газовой среде. Установлено, что наиболее перспективными являются электродные материалы на основе тугоплавких соединений, содержащие пластическую связку из самофлюсующихся компонентов, а также микролегирующие добавки минеральных ассоциаций. Использование новых электродных материалов на основе вольфрамсодержащего сплава ВК8 с 1-5% добавкой нанопорошка оксида алюминия позволяет в 2-3 раза повысить коэффициент массопереноса, микротвердость и износостойкость электроискровых покрытий.

Публикации

  1. Николенко С.В., Пячин С.А., Бурков А.А. Формирование электроискровых покрытий из твердого сплава ВК8 с добавкой Al2O3 // Известия вузов. Цветная металлургия. 2011. № 1.
  2. Верхотуров А.Д., Николенко С.В. Классификация. Разработка и создание электродных материалов для электроискрового легирования //Упрочняющие технологии и покрытия. 2010. № 2, с. 13-22.

Методами квантово-механического моделирования показано, что атомы кобальта в прослойках наноразмерной толщины в твердых сплавах на основе карбида вольфрама упорядочиваются эпитаксиально по отношении к кристаллитам карбида вольфрама. При этом наиболее энергетически выгодным является связывание атомов кобальта первого слоя с атомами углерода, что обуславливает хорошую взаимную адгезию и ведет к увеличению прочности твердого сплава. Результаты могут быть использованы для развития технологии получения наноструктурных твердых сплавов

Публикации

  1. V.G. Zavodinsky. Ab initio study of the fcc-WC(100) surface and its interaction with cobalt monolayers. //Applied Surface Science. 2010.
  2. Zavodinsky V.G. Cobalt layers crystallized on the WC(100) surface: spin-polarized ab initio study. //International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2010.

Исследовано влияние продолжительности обработки расплавов алюминиевого сплава (АЛ9) вибрацией, наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) и изотермической выдержкой на изменение их свойств в жидком и твердом состояниях. Установлено, что при увеличении времени обработки НЭМИ расплава АЛ9 температура начала его кристаллизации повышается, а при вибрации - понижается. Максимальное измельчение структурных составляющих сплава АЛ9 происходит при вибрации.

Публикации

  1. Ри Хосен, Э.Х. Ри, С.Н. Химухин. Влияние термоскоростной обработки расплава на структурообразование и механические свойства отливок из алюминиевых сплавов. //Литейщик России. 2010. № 8. С. 27-28.
  2. Ри Хосен, Импульсная обработка расплавов салола и алюминия/ Ри Хосен, Э.Х. Ри, С.Н. Химухин. М.А. Теслина //Вестник ТОГУ

Методом пиролиза смесей органических комплексов металлов получены каталитически активные фазы AgхСu1-хMoO4 и Li2Ag0,1Cu1,9(MoO4)3, способные снизить более чем на 200 градусов температуру сгорания сажи и до 10 раз выход СО в выделяющихся газах по сравнению с некаталитическим горением. Показаны возможности образования различных морфологических форм оксидов при использовании прекурсорных соединений, включающих алифатические и ароматические лиганды.

Публикации

  1. Макаревич К.С., Лебухова Н.В., Чигрин П.Г., Карпович Н.Ф. Каталитические свойства СuMoO4, модифицированного добавками Со, Ni и Ag. //Неорганические материалы, 2010. Т. 46, № 12. С. 1494-1499.
  2. Лебухова Н.В., Макаревич К.С., Чигрин П.Г., Карпович Н.Ф. Морфология нанопластин МоО3, полученных при пиролизе различных органических комплексов молибдена. //Российские нанотехнологии. 2010. Т. 5. № 11-12. С. 44-47.

Предложен метод выделения субмикронных (< 1 мкм) порошков из водной суспензии оксида алюминия, заключающийся в седиментации крупных частиц порошка (более 1 мкм) в течение определенного времени с последующим испарением неседиментируемой части жидкости и сушкой порошка. Кумуляция субмикронных частиц Al2O3 составляет 82%. Метод может использоваться для получения квазимонофракций порошков ультра-нанометрового диапазона для нужд порошковой металлургии

Публикации

  1. МБойко В.Ф., Ершова Т.Б., Власова Н.М., Зайцев А.В. Седиментационное получение нанопорошка оксида алюминия. //Химическая технология. 2010. №3. С. 144-147

Методом низкотемпературной карбидизации электроэрозионных порошков ВК8 в среде оксида углерода, получены наноструктурные вольфрамкобальтовые порошки, значительно превосходящие по микротвердости стандартные (НV50=23,7 ГПа и 15,4 ГПа, соответственно). Полученные частицы твердого сплава представляют собой единый каркас из сросшихся зерен карбида вольфрама, в прослойках которого располагается кобальт. Зерна карбида вольфрама имеют вытянутую форму, толщиной в пределах от 200 до 10 нм.

Публикации

  1. Dvornik M.I. Nanostructured WC-Co particles produced by carbonization of spark eroded powder: Synthesis and characterization. // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2010. v. 28, p. 523-528

Изучены особенности углетермического восстановления касситерита в среде расплавов солей щелочных металлов (Na2CO3, Na2CO3-NaCl, Na2CO3-NaNO3). Показано, что восстановление касситерита начинается в твердой фазе при 600 ° C, далее протекает в среде расплава и обеспечивает высокую степень восстановления олова (98%) в интервале 850-950° C. Экспериментально определены параметры совместного углетермического восстановления касситерита и медьсодержащего гальваношлама в среде расплава Na2CO3-NaNO3 (1 : 3). Установлено, что восстановление протекает в интервале 600-1100°C и завершается формированием сплава типа оловянистых бронз (Cu - 66-89%; Sn - 4,5-26,7%).

Публикации

  1. В.В. Гостищев, В.Г. Комков, С.Н. Химухин. Получение олова и его сплавов с медью в расплаве Na2CO3-NaNO3. // Химическая технология. 2010.
2005 2006 2007 2008 2009 2010