Научные результаты

Введите год
Радиационно-индуцированные явления в микроструктуре аустенитных сталей

В.И. Бобровский, С.В. Афанасьев, В.И. Воронин, В.А. Казанцев, Н.В. Катаева, В.И. Максимов, В.Д. Пархоменко, Н.В. Проскурнина, В.В. Сагарадзе

В экспериментах, по изучению процессов образования карбидных преципитатов в аустенитных стареющих сталях под влиянием нейтронного облучения подтверждены как генерация предвыделений карбида ванадия, так и рост его преципитатов с дозой облучения. Выяснены особенности протекания этих процессов по сравнению с термическим старением, обусловленные некогерентным характером предвыделений карбидов, формирующихся из каскадов радиационных дефектов. Из анализа нейтронографических данных определены их характеристики. Также обнаружено, что в структурно нестабильных аустенитных системах с эффектом памяти формы на основе γ→ε мартенситного превращения нейтронное облучение может приводить к инициированию этого эффекта при температурах значительно ниже интервала его реализации в случае термических воздействий.

Магнитная сепарация микропластиков из водных растворов

М.С. Филинкова, Ю.А. Бахтеева, И.В. Медведева, И.В. Бызов, И.А. Курмачев, Н.В. Подвальная

Продемонстрированы возможности эффективной магнитной сепарации микрочастиц полиэтилена (МПЭ), 10-200 мкм, и полиэтилентерефталата (МПЭТ), 5-30 мкм, из чистой воды и водных растворов, моделирующих речную и морскую воду. Сепарация микропластиков происходит в режиме седиментации в неоднородном магнитном поле при добавлении к воде биосовместимых композитных наночастиц на основе магнетита (МНЧ), 14 нм, образующих гетероагрегаты с частицами пластика. При использовании наночастиц магнетита, с поверхностью, функционализированной оксидом кремния и аминогруппами, в концентрации 0,01 г/л достигается 80% извлечение из воды МПЭ и МПЭТ, а функционализированной хитозаном или желатином, в концентрации 0,002 г/л, эффективность извлечения МПЭТ из воды составляет 98%. Результаты могут быть использованы для разработки нового метода пробоподготовки для анализа воды на присутствие микропластиков, а также в перспективе – для очистки воды от микропластиков.

Мониторинг изменения относительной магнитной проницаемости при циклических испытаниях на изгиб образцов из аустенитной стали 10Х18Н10Т

М.К. Корх, А.В. Кочнев, М.Б. Ригмант, Н.В. Гордеев, А.М. Матосян

С помощью локального измерения относительной магнитной проницаемости установлена эволюция изменения фазового состава в образцах из аустенитной хромоникелевой стали 10Х18Н10Т во время циклических изгибных деформационных воздействий при комнатной температуре. Зафиксировано, что в участках образца, испытывающих максимальные напряжения, начинаются фазовые переходы аустенит – мартенсит деформации, при которых в парамагнитной аустенитной матрице в сверхмалых количествах образуется ферромагнитный мартенсит, что приводит к росту относительной магнитной проницаемости (µ). Показана возможность определения зон локализации мартенсита деформации, появление которых свидетельствует о начале процессов трещинообразования и предразрушения материала.

Тепловой неразрушающий контроль корундовых керамических пластин

С.Е. Черных, В.П. Вавилов, В.Н. Костин, Ю.И. Комоликов

Определены возможности и оптимальные способы теплового контроля целостности корундовых керамических пластин. Сопоставлены схемы одно- и двухстороннего теплового контроля. В качестве источника постоянного нагрева использованы галогенные лампы, а в качестве источника импульсного нагрева - ксеноновые лампы. Проведено сравнение различных способов программной обработки изображений. Показано, что наилучшие результаты по выявлению внутренних дефектов в керамических плитках при тепловой стимуляции с помощью галогенных ламп дает метод одностороннего теплового контроля (Рис. 1), а при импульсной тепловой стимуляции с помощью ксеноновых ламп - метод двустороннего теплового контроля с построением карт температуропроводности.

Определение концентрации лития в пластовых водах методом ЯМР-релаксометрии

И. В. Бызов, С. В. Жаков, А. А. Мысик, И. А. Кунаккужин

Разработан метод определения концентрации лития в пластовых водах на основе  ЯМР-релаксометрии. Используется измерение CPMG- последовательности (метод Карра-Парселла-Бейбума-Гилла). Концентрация лития определяется по начальной точке кривой спин-спиновой релаксации. Разработан и изготовлен переносный прибор: ЯМР-релаксометр, в котором реализован предложенный метод, позволяющий оперативно определять содержание лития при концентрациях представляющих промышленный интерес. Эксперименты на пластовых водах из скважин восточной Сибири  показали хорошее согласие предлагаемого метода с методом индукционно связанной плазмы (ИСП).

Решение задач магнитостатики для моделей дефектных и бездефектных тел, обладающих цилиндрической симметрией

В.В. Дякин, О.В. Кудряшова, В.Я. Раевский

На основе интегро-дифференциального уравнения магнитостатики поставлены и решены две линейные задачи о вычислении компонент результирующего магнитного поля для тел с цилиндрической симметрией при условии намагничивания источником внешнего поля заданной конфигурации. Одно из тел представляет из себя бесконечно протяжённую трубу с вытянутым вдоль оси протяжённости дефектом так, что перпендикулярное сечение тела остаётся неизменным вдоль этой оси. Другое тело – полубесконечный цилиндр. Обе задачи решались при условии постоянства магнитной проницаемости. Разработаны алгоритмы решения, составлены компьютерные программы.

Фотохимическая стабильность PbI2 и PbBr2 компонентов перовскитных солнечных элементов: оптические и XPS спектры и DFT расчеты

И.С. Жидков, А.И. Кухаренко, А.И. Потеряев, А.Ф. Акбулатов, П.А. Трошин, Э.З. Курмаев

Фотохимическая деградация галогенидов свинца PbI2 и PbBr2, используемых при синтезе перовскитных солнечных элементов исследовалась методами оптической и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) и первопринципных зонных расчетов. Установлено, что для PbI2 после 200 ч светового облучения наблюдается значительное снижение оптического поглощения и выделение металлического свинца, что указывает на фотохимическую деградацию этого галогенида вследствие разложения на Pb-металл и газообразный йод: PbI2 → Pb+I2↑. С другой стороны, обнаружено, что оптические и XPS спектры PbBr2 не изменяются до 1000 часов воздействия видимого света. Согласно расчетам методом теории функционала плотности, энергии образования металлических и галогенидных вакансий для PbBr2 оказались выше, чем для PbI2, что подтверждает его более высокую устойчивость к облучению видимым светом. Полученные результаты позволяют рекомендовать использовать избыток PbBr2 в прекурсоры MAPbI3 (CH3NH3PbI3) не только для уменьшения плотности дефектов и увеличения времени жизни и эффективности носителей, но также для повышения фотохимической стабильности перовскитых солнечных элементов.

Управляемое формирование обменного сдвига в отдельных элементах системы микро-объектов на основе спиновых клапанов

Л.И. Наумова, Р.С. Заворницын, М.А. Миляев, А.А. Гермизина, И.К. Максимова, А.Ю. Павлова, В.В. Проглядо, В.В. Устинов

Исследовано влияние анизотропии формы и одноосной магнитной анизотропии на поворот магнитных моментов слоев при перемагничивании наноструктур типа «спиновый клапан», обладающих эффектом гигантского магнитосопротивления. Разработаны варианты дизайна систем микрообъектов для литографического изготовления сенсоров магнитного поля на основе схемы моста Уитстона. Найдены режимы единой термомагнитной обработки, позволяющие управляемо формировать обменный сдвиг в отдельном микрообъекте. Однонаправленная магнитная анизотропия в каждом микрообъекте определяется анизотропией формы микрообъекта и отклонением оси легкого намагничивания от приложенного при термомагнитной обработке внешнего поля. Предложенные методики позволяют реализовать высокие значения чувствительности микросенсоров магнитного поля и сократить количество технологических этапов при изготовлении магнитных датчиков. Изготовлены прототипы сенсоров магнитного поля на основе полного моста, в котором все элементы вносят активный вклад в выходной сигнал.

Повышение ударной вязкости сварных соединений в трубах большого диаметра, изготовленных с применением гибридной лазерно-дуговой сварки

Н.А. Терещенко, И.Л. Яковлева, М.А. Федоров, А.Б. Гизатуллин, Т.С. Есиев

Показано, что для промышленной сварки труб большого диаметра из низкоуглеродистых низколегированных сталей перспективно применять инновационную технологию, совмещающую процессы гибридной лазерно-дуговой сварки (ГЛДС) и дуговой сварки под слоем флюса (ДСФ). Комбинация этих методов с выполнением корневого шва ГЛДС позволяет устранить зоны локальной хрупкости, возникающие при использовании традиционной технологии двусторонней ДСФ, и получить сварное соединение, обладающее повышенным уровнем ударной вязкости. Преимущество инновационной технологии обусловлены формированием в области шва ГЛДС дисперсной структуры реечного бейнита и вязким характером разрушения металла.

Влияние степени деформации и режима отжига на структуру и прочностные характеристики микрокомпозита Cu-7.7Nb

И.Л. Дерягина, Е.Н. Попова, Е.Г. Валова-Захаревская, Е.И. Патраков, Н.Е. Хлебова, В.И. Панцырный

Структура композиционного провода Cu-7.7Nb исследована на различных этапах волочения до и после отжига. Рентгеноструктурный анализ (РСА) показал, что основным аккумулятором микронапряжений являются Nb-волокна. Снятие напряжений при отжиге восстанавливает пластичность провода, позволяя дальнейшим волочением получить провод диаметром 0.05 мм с прочностью на разрыв σВ 1227 МПа. Согласно РСА, аксиальная текстура (110)Nb устойчива к исследованным режимам отжига. Расчет поперечных размеров Nb-волокон показал, что: повышение прочности композита при деформации сопровождается увеличением плотности Cu/Nb интерфейса и измельчением структуры Nb волокон; отжиг приводит к изменению морфологии Nb волокон, снижению плотности интерфейса и прочности композита. Так, после отжига 800°С/1ч плотность интерфейса снижается в 1.9 раза, предел прочности σB - в 1.8 раза. При волочении провода после отжига полукогерентная граница на Cu/Nb интерфейсе восстанавливается, о чем свидетельствуют возникающие в ниобии макронапряжения и данные ПЭМ. Прочность провода при этом резко возрастает, превышая предел прочности, рассчитанный по правилу смесей для меди и ниобия.

Страницы