Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Институт Материаловедения Дальневосточного отделения Российской академии наук

Основные результаты научных исследований // 2014

Получены интерметаллидные сплавы и покрытия на основе алюминидов титана и исследованы их свойства (рис. 1) Показано, что использование титановой стружки в качестве одного из компонентов приводит к образованию слоистого тройного нитрида Ti₂AlN, который становится основной фазой при увеличении температуры, при этом относительное содержание фазы Ti₃Al уменьшается. Микротвердость интерметаллидного сплава определяется количеством и распределением дисперсных включений интерметаллидной фазы Ti₃Al в теле матрицы Ti₂AlN. Сплавы на основе интерметаллидов можно рекомендовать в качестве электродных материалов для электроискрового легирования сталей и титанового сплава ВТ20. Показано, что износостойкость интерметаллидных покрытий и стойкость к микроабразивному износу увеличивается с ростом содержания титана в электродных материалах.

Микроструктура (а) Ti₃Al интерметаллидного сплава и (б) электроискрового покрытия на его основе.

Публикации

1. Ершова Т.Б., Теслина М.А., Власова Н.М., Астапов И.А., Пячин С.А. Получение алюминидов титана методом спекания в вакууме и исследование их микроструктуры//Химическая технология, 2014. №12 С.710-715

Разработан новый подход к квантово-механическому моделированию, позволяющий без использования волновых функций находить равновесную конфигурацию и полную энергию многоатомных систем, исследовать их механические характеристики и химические реакции с их участием (рис). Подход может быть использован для исследования реальных наносистем, содержащих сотни тысяч и миллионы атомов.

Зависимость величины энергии связи в димере Si₂ от расстояния между атомами. Расчет согласно: 1 - новому методу, 2 - методу Кона-Шэма.

Публикации

1. V. G. Zavodinsky and O. A. Gorkusha. Quantum Mechanical Modeling without Wave Functions. Physics of the Solid State, 2014. Vol. 56. No. 11. Р. 2329-2335. В.Г.Заводинский, О.А. Горкуша. На пути к моделированию больших наносистем на атомном уровне. Вычислительные нанотехнологии. 2014. №1. С. 11-16.

Разработан новый способ формирования каталитических покрытий с ультрадисперсной структурой (рис), заключающийся в создании наноструктурного подслоя TiO₂ на поверхностях различных материалов (базальт, титан, нихром) с последующим золь-гель нанесением катализатора (CuMoO₄, CuFe₂O₄, ZnMn₂O₄). Установлено, что наибольшей активностью окисления дизельной сажи, а также механической и термохимической стойкостью обладают композиции CuMoO₄/TiO₂/носитель.

СЭМ-изображения (а) каталитических покрытий) и (б) их активность при окислении дизельной сажи.

Публикации

1. Лебухова Н.В., Руднев В.С., Кириченко Е.А., Чигрин П.Г., Лукьянчук И.В. Стабильность медно-малибдатных катализаторов очистки дизельных выбросов. //Экологический вестник научных центров ЧЭС. 2014. №2 С.44-50

Методами лазерной абляции и автоклавного синтеза получены наночастицы оксидов переходных металлов IV группы, перспективные для использования в качестве катализаторов (рис). Показано, что температурный отжиг аблированных частиц TiO₂ и HfO₂ приводит к уменьшению ширины запрещенной зоны и концентрации дефектов. Продукт автоклавного синтеза TiO₂, допированного 1-2% La, представляет нанокристаллы анатаза диаметром 30-50 нм с аморфной компонентой. Полученные наночастицы ZrO₂ разной геометрии с узким распределением по размеру имеют кубическую и тетрагональную сингонии.

ПЭМ-изображения и электроннограммы наночастиц диоксида титана, полученных методами (а) автоклавного синтеза и (б) лазерной абляции

Публикации

1. Пугачевский М.А., Панфилов В.И. Оптические свойства наночастиц HfO2, полученных лазерной абляцией // Журнал прикладной спектроскопии. 2014.Т.81, №4 С.585-588