Научные результаты

Введите год
Функциональные покрытия на основе алмазоподобного углерода и композита карбид переходного металла – аморфная матрица

А.П. Рубштейн, А.Б. Владимиров, С.А. Плотников, А.Б. Ринкевич

В ИФМ УрО РАН разработаны перспективные покрытия для модификации поверхности изделий, работающих в экстремальных условиях (повышенные скорости, риск коррозии и эрозии, агрессивная биологическая среда). Высокая износо-, эрозионная и коррозионная стойкость покрытий достигнута путем вариации способа осаждения алмазоподобного углерода и состава металлической мишени (Ti, Cr-Al). Многослойное покрытие с алмазоподобным углеродом на дентальных имплантатах способствует нормальному функционированию окружающей костной ткани, снижает риск их отторжения. Получено разрешение Минздрава на производство имплантатов с разработанным покрытием. Внедрение их в стоматологии уменьшит зависимость от импортных поставок. Лицензионный договор находится на стадии согласования в Роспатенте.  
Износостойкие покрытия на Ni основе для высокотемпературных применений в металлургии

А.В. Макаров, Ю.С. Коробов, Н.Н. Соболева, А.Б. Котельников, А.А. Вопнерук, Н.В. Лежнин, Ю.В. Худорожкова

Установлен и научно обоснован новый эффект формирования в NiCrBSi лазерном покрытии термически стабильных износостойких структур каркасного типа с крупными карбидами и боридами хрома в результате высокотемпературного (1000 – 1050°С) отжига (рисунок). Стабилизирующий отжиг обеспечивает рост износостойкости покрытия в условиях сильного фрикционного нагрева. Выявлена превалирующая роль упрочняющих фаз (по сравнению с ролью металлической матрицы) в сопротивлении NiCrBSi покрытий абразивному изнашиванию и наибольшая эффективность применения композиционных покрытий с крупными карбидами титана и вольфрама. Разработана оригинальная методика испытаний покрытий на кавитационную стойкость. Показаны важные преимущества лазерной наплавки при нанесении Ni-покрытий на медные сплавы.
Сверхслабозатухающие неотражённые спиновые волны в магнитных диэлектриках

В.Д. Бессонов, В.С. Теплов, А.В. Телегин

Спиновые волны (магноны), связанные с переносом углового магнитного момента, являются перспективными для создания миниатюрных устройств обработки данных в ГГц и ТГц диапазонах. В пленках железо-иттриевого граната с различными периодическими искусственными дефектами обнаружен и изучен процесс возникновения неотражённой спиновой волны. Получено, что неотражённая волна распространяется узким волновым пучком вдоль линии дефектов в пленке и далее на расстояния много больше длины свободного пробега простой магнитостатической спиновой волны. Показано, что направления групповой и фазовой скорости неотраженной волны перпендикулярны друг другу, что характерно для краевых мод. Таким образом природа неотраженной волны в магнитных диэлектриках, например, пленках железо-иттриевого граната, связана с чисто волновыми процессами в анизотропных средах. Результаты работы демонстрируют перспективность искусственно-созданных микродефектов для управления фокусировкой и затуханием спиновых волн в магнитных пленках, что является необходимым для создания планарных интегральных схем различных СВЧ-устройств.  
Классификация гидридных сверхпроводников при сверхвысоких давлениях

Е.Ф. Таланцев

Показано [1-3], что все открытые к настоящему времени гидридные сверхпроводники, включая соединения, синтезированные при сверхвысоких давлениях (свыше 150 Гпа), с температурами сверхпроводящего перехода, Tc, вблизи комнатной температуры (PdHx, H3S, LaH10, Th4H15, ThH9, ThH10), являются необычными сверхпроводниками и, вместе с купратами, фуллеренами и соединениями с тяжелыми фермионами, формируют обширный класс нетрадиционных сверхпроводников (Рис. 1). Выявлена роль [2,3] термодинамических флуктуаций амплитуды параметра порядка как основного физического механизма, ограничивающего Tc в гидридных сверхпроводниках H3S, LaH10, ThH9, ThH10, имеющих температуру сверхпроводящего перехода, близкую к комнатной.
Влияние сверхпроводимости на ферромагнетизм в многослойных наноструктурах Nb/Gd

Е.А. Кравцов, В.В. Проглядо, В.В. Устинов, В.Л. Аксенов, В.Д. Жакетов, Ю.В. Никитенко, А.С. Васенко, А.А. Голубов, М.Ю. Купниянов, Yu.N. Khaydukov, G. Kim, T. Keller, B. Keimer

Исследовано влияние сверхпроводимости на намагниченность в сверхрешетках, образованных чередующимися наноразмерными слоями сверхпроводящего Nb и ферромагнитного Gd. Комбинированным применением низкотемпературной магнитометрии и рефлектометрии поляризованных нейтронов установлено, что при переходе системы в сверхпроводящее состояние наблюдается уменьшение намагниченности в слоях Gd, вызванное экранировкой магнитного поля в сверхрешетке Nb/Gd. 
Влияние высокого гидростатического давления на пищевые продукты, мясные полуфабрикаты и семена

А.Ю. Волков, Н.А. Кругликов, А.В. Александров, А.Л. Соколов, В.В. Коткова, А.Г. Быструшкин

Изучено влияние высокого гидростатического давления (до 1 ГПа) на микро-биологические, физико-химические, органолептические и токсикологические свойства различных пищевых продуктов (молоко, майонез и др.) и мясных полуфабрикатов (фарш куриный, ромштекс рубленый и др.), а также на скорость прорастания и урожайность растений, выращенных из барообработанных семян (редис, томаты, солодка и др.). Установлено значительное (в несколько раз) повышение сроков годности мясопродуктов и полуфабрикатов (рис. 1). Выяснено, что барообработка семян томатов повышает урожайность с куста на ~60%; показана возможность борьбы с грибковыми заболеваниями семян. Эксперименты, проведенные в интересах крупных мясокомбинатов и агрохолдингов (АБИ-Продакт, ЭФКО и др.), выявили интерес товаропроизводителей к барообработке как к новому способу физического воздействия, повышающего качество и сроки хранения пищевой продукции без термообработки и использования консервантов. 
Повышение трещиностойкости сварных соединений трубных сталей

Н.А. Терещенко, Т.И. Табатчикова, И.Л. Яковлева, А.Н. Маковецкий, С.В. Шандер

Разработаны оптимальные системы легирования трубных сталей класса прочности К60 для магистральных трубопроводов, работающих в экстремальных условиях. Обеспечен повышенный уровень статической трещиностойкости сварных соединений трубных сталей за счет инновационного подхода к управлению структурным состоянием металла в зоне термического влияния сварного шва. Преимущество мелкокристаллической структуры бейнита игольчатой морфологии доказано при испытаниях образцов сварных соединений с усталостной трещиной на трехточечный изгиб, воспроизводящих реальные условия эксплуатации труб. Совместно с ПАО «ЧТПЗ» в заводских условиях выработаны и внедрены мероприятия, гарантирующие повышенный уровень надежности сварных труб. Данные рекомендации применимы для широкого круга предприятий трубной отрасли.

Технология получения и исследование тонких пластин из магниевых сплавов

Д.А. Комкова, О.В. Антонова, В.Н. Петрова, А.Ю. Волков

Разработана технология мегапластической деформации (МПД) магниевых сплавов при низких температурах, которая включает в себя два этапа: поперечное выдавливание и последующую прокатку. В результате деформации получены магниевые пластины и фольги разной толщины: от 1 мм до 10 мкм (рис. а). Обнаружено, что отсутствие преобладающей текстуры базиса (0001) в исходной магниевой заготовке способствует формированию более мелкозернистой структуры и ослаблению базисной текстуры в пластине и, как следствие, приводит к повышению пластических свойств (рис. б). Установлено, что в результате МПД происходит уменьшение размера зерна от 30 мм в исходной заготовке до 5 мкм в пластине толщиной 1 мм за счёт активно протекающих при деформации процессов скольжения, двойникования и динамической рекристаллизации [1,2]. Обнаружена температурная аномалия механических свойств: изкотемпературный отжиг деформированных пластин приводит к росту их прочностных свойств без потери пластичности [3]. На технологию получения тонких магниевых пластин оформлен патент РФ [4].

Применение спектральных характеристик магнитоакустической эмиссии для структуроскопии ферромагнитных материалов

В.Н. Костин, Е.Д. Сербин, О.Н. Василенко

Установлен экстремальный характер зависимости амплитуды магнитоакустической эмиссии (МАЭ) от частоты возбуждающего поля. Выявлены новые структурно-чувствительные спектральные характеристики МАЭ, пригодные в качестве универсальных параметров контроля разупрочняющих термических обработок сталей и напряженно-деформированного состояния объектов. Определение новых характеристик возможно с помощью бесконтактных сканирующих преобразователей.

Разработка высокотемпературных магнитов Sm-Co-Fe-Cu-Zr

А.Г. Попов, В.С. Гавико, А.В. Королев, О.А. Головня, А.В. Протасов, Е.Г. Герасимов, П.Б. Терентьев, Н.Н. Щеголева, В.Н. Москалев, А.В. Огурцов, В.В. Попов

Высокотемпературные постоянные магниты (ВТПМ) Sm-Co-Fe-Cu-Zr находят широкое применение в магнитных системах устройств, эксплуатируемых при рабочей температуре до 500оС и выше [1,2]. ВТПМ разработаны на основе явления аномальной температурной зависимости коэрцитивной силы Нс магнитов Sm-Co-Cu-Zr (рис. 1), обнаруженной в лаборатории ферромагнитных сплавов ИФМ в конце 80-х годов ХХ века [3]. Производство таких ВТПМ освоено в России на единственном предприятии – ООО «ПОЗ-Прогресс» в г. Верхняя Пышма. Выполнена детальная аттестация структуры ВТПМ, предложен новый механизм межфазного перераспределения Cu, Co и Fe, приводящий к росту коэрцитивной силы Нс [4,5].

Страницы