СОДЕРЖАНИЕ

Воздействие потоков энергии на материалы

Г.В. Потемкин, О.К. Лепакова

Модификация поверхностных свойств высокодисперсного AlB₁₂ мощным пучком ионов углерода.................................. 5

Методами растровой электронной микроскопии, рентгеновского микроанализа и оптической
металлографии исследованы изменения морфологии, элементного состава и микроструктуры
поверхностных слоев додекаборида алюминия AlB₁₂, подвергнутых обработке мощным ионным
пучком. Показано, что топография ионно-модифицированной поверхности додекаборида
алюминия определяется дозой и плотностью мощности потока углеродных ионов. Установлено,
что воздействие импульсного мощного пучка ионов углерода на СВС-материал на основе AlB₁₂
приводит к образованию на его поверхности карбида бора.

Ключевые слова: мощный ионный пучок, поверхностный слой, микроструктура, карбид бора.

Н.М. Власов, В.А. Зазноба

Влияние температурных напряжений на процесс миграции газообразных продуктов деления
ядерного топлива...................................................................................................................................................................... 13

Исследовано влияние температурных напряжений на процесс миграции газообразных продуктов
деления (ГПД), образующихся при выгорании нитридного и диоксидного ядерного топлива. Показано,
что вследствие высокой теплопроводности нитридного топлива уровень термонапряжений в нем
значительно ниже, чем в диоксидной топливной системе.

Ключевые слова: ядерное топливо, температурные напряжения, диффузионная миграция.

Плазмохимические способы получения и обработки материалов

В.И. Калита, А.А. Радюк, Д.И. Комлев, А.Ю. Иванников, Ю.В. Благовещенский,
К.В. Григорович, Т.В. Шибаева, Л.К. Болотова

Керметные плазменные покрытия из механически легированного порошка W-TiAl-C-Co.............................................. 20

Керметные порошки с тройными (W_0,6Ti_0,2Al_0,2)C_0,7 карбидами, равномерно распределенными
в кобальтовой матрице, синтезировали механическим легированием исходных порошков W, Co,
C и интерметаллида TiAl. В процессе механического легирования достигалась определенная
степень химического взаимодействия карбидов с матричной фазой, необходимого для их смачивания
расплавленной матрицей и сохранения равномерного распределения в расплаве при плазменном
напылении. Микротвердость плазменного керметного покрытия при нагрузке на индентор 20 г
составляла 18 ГПа, а при нагрузке 200 г — 11 ГПа. Такое различие объясняется недостаточной
когезией покрытия, которая может быть повышена его термопластической обработкой. Установлено,
что фазовый состав порошков изменяется после механического легирования и последующей термо-
обработки в вакууме при температурах 700 – 1150 °С, а покрытий — после 900 °С. Керметное покрытие
после напыления имеет аморфно-кристаллическую структуру и характеризуется высокой износо-
и коррозионной стойкостью.

Ключевые слова: плазменное напыление, кермет, тройной карбид вольфрама-титана-алюминия,
кобальтовая матрица, механическое легирование, аморфно-кристаллическая структура,
микротвердость, термообработка.

Ю.Н. Туманов, Н.В. Дедов

Разработка плазменной технологии получения оксидов урана с заданным кислородным коэффициентом
для изготовления таблетированного ядерного топлива.................................................................................................... 30

Исследован процесс восстановления урана методом плазменной денитрации растворов нитрата
уранила в плазменном реакторе ядерно-безопасной геометрии с использованием растворимых
восстановителей — карбамида (NH₂)₂CO, сахарозы C₁₂H₂₂O₁₁ и уксусной кислоты CH₃COOH.
Получен дисперсный оксид урана с требуемым кислородным коэффициентом 2,1 – 2,3. Установлено,
что оптимальным восстановителем является уксусная кислота, а оптимальное массовое отношение
НАс/U = 0,5 – 0,6. Показано, что получение оксидов урана методом плазменной денитрации является
экономически выгоднее, чем общепринятые технологии.

Ключевые слова: плазменная денитрация, уранилнитрат, плутоний, оксиды, растворимый
восстановитель, карбамид, сахароза, уксусная кислота, кислородный коэффициент, пирофорность,
технико-экономическая оценка.

М.В. Ильичев, В.Б. Мордынский, Д.В. Терешонок, А.С. Тюфтяев

Экспериментальное и расчетно-теоретическое исследование распределения температуры
внутри изделия при обработке низкотемпературной плазмой.......................................................................................... 38

Разработан экспериментальный метод определения пространственного распределения теплового
потока на поверхности при ее обработке плазменной струей. На основе измерений теплового потока
и численного решения нелинейного уравнения теплопроводности получено распределение температуры
внутри тела при удовлетворительном согласии экспериментальных и расчетных данных.

Ключевые слова: теплопроводность, плазменная обработка, термопара.

Н.В. Алексеев, А.В. Самохин, М.А. Синайский, Ю.В. Цветков, И.О. Пахило-Дарьял

Дисперсный состав нанопорошков нитрида титана, получаемых в потоках термической плазмы............................. 44

Определен вид функций распределения частиц по размерам в нанопорошках нитрида титана,
получаемых в процессах плазменного синтеза при взаимодействии порошка гидрида титана,
а также паров тетрахлорида титана и водорода с азотной плазмой. Показано, что формирование
наночастиц нитрида титана из порошка гидрида титана и паров тетрахлорида титана происходит
по макромеханизму “пар – кристалл” без коагуляционного роста частиц. Распределение наночастиц
нитрида титана по размерам носит логарифмически-нормальный характер и обусловлено таким же
распределением времени пребывания наночастиц в зоне роста.

Ключевые слова: нанопорошок, нитрид титана, гидрид титана, тетрахлорид титана,
термическая плазма, синтез, логарифмически-нормальное распределение.

Функциональные покрытия и обработка поверхности

Н.Н. Назаренко, А.Г. Князева, Ю.А. Чумаков

Исследование массообменных процессов между частицей, разлагающейся
в электрическом поле, и окружающей ее жидкостью.......................................................................................................... 50

Предложена модель разложения частицы в электрическом поле с учетом тепло- и массообмена
между частицей и окружающей ее жидкой фазой. Исследована динамика процесса разложения
при варьировании мощности источника тепла, коэффициента сжимаемости, константы скорости
реакции и доли частиц. Представлены оценки возникающих напряжений и деформации частицы.
Предполагается, что причиной разрушения частиц, взвешенных в электролите, может быть смена
знака тангенциальных напряжений на некотором расстоянии от центра частицы, зависящем от
параметров модели.

Ключевые слова: частица, разложение, напряжения, электрическое поле.

В.А. Коротков, Ю.С. Коробов

Влияние карбонитрирования на твердость Fe-C-Cr-Ti покрытия, нанесенного методом
активированной дуговой металлизации на стальную поверхность.................................................................................... 58

Исследовано влияние карбонитрирования и механической обработки на твердость стального
покрытия со структурой метастабильного аустенита, напыленного на стальную подложку
методом активированной дуговой металлизации

Ключевые слова: активированная дуговая металлизация, карбонитрирование,
метастабильный аустенит.

Композиционные материалы

В.В. Кудинов, И.К. Крылов, Н.В. Корнеева, В.И. Мамонов

Оценка динамических свойств армированных пластиков.................................................................................................... 63

Разработан метод определения ударной вязкости анизотропных полимерных композиционных
материалов при испытаниях на маятниковом копре модельных образцов микропластика. С помощью
предложенного метода измерены предел прочности КМ при растяжении и ударная вязкость угле-
и органопластиков. Показано, что предел прочности КМ и ударная вязкость углепластиков вдвое
меньше, чем у органопластиков на основе арамидных волокон Русар.

Ключевые слова: ударная вязкость, предел прочности при растяжении, полимерные композиционные
материалы, маятниковый копер, микропластик, углепластик, органопластик.

Новые методы обработки и получения материалов
с заданными свойствами

В.Г. Шепелевич

Структура, свойства и термическая стабильность быстрозатвердевших фольг сплавов Sn_1–xSb_x .............................. 68

Исследованы структура, механические свойства и термическая стабильность быстрозатвердевших
сплавов системы Sn – (1 – 8) ат. % Sb. Фольги имеют микрокристаллическую структуру, текстуру (100)
или (100) + (101) и состоят из пересыщенного твердого раствора олова и дисперсных частиц фазы SnSb.
Механические свойства быстрозатвердевших сплавов определяются действием твердорастворного
и дисперсионного механизмов упрочнения. Нагрев сплавов выше 50 °С вызывает распад пересыщенного
твердого раствора.

Ключевые слова: быстрозатвердевшие сплавы олово-сурьма, структура, механические свойства.

Р.К. Францев, Е.С. Гусева, С.С. Попова

Влияние фуллерена на интеркалирование лантана и лития в MnO₂ электрод................................................................... 75

Исследовано влияние катодной обработки MnO₂ электрода в 0,5М растворе салицилата лантана
в диметилформамиде с добавками фуллереновой сажи на последующие процессы интеркаляции-
деинтеркаляции лития. Показано, что присутствие фуллерена в растворе приводит к значительным
изменениям на межфазной границе и улучшает обратимость электрода. С увеличением содержания
фуллереновой сажи в растворе салицилата лантана плотность тока катодного внедрения лантана в
MnO₂ электрод снижается, а степень дальнейшей интеркаляции лития уменьшается.

Ключевые слова: литий-ионный аккумулятор, интеркаляция, фуллерен, салицилат лантана.

Е.К. Казенас, Ю.В. Цветков, Г.К. Астахова, В.А. Волченкова

Равновесные давления паров химических элементов............................................................................................................. 80

Приведены данные по давлению паров и энтальпии испарения практически всех химических
элементов таблицы Д.И. Менделеева. Давления паров даны при комнатной, в точке плавления
и точке кипения, а также в виде таблиц, охватывающих температуры, при которых соблюдается
молекулярный режим эффузии пара в методе Кнудсена.

Ключевые слова: давление пара, химические элементы, точка плавления, точка кипения.

Краткие сообщения

Ю.М. Платов, В.М. Лазоренко, В.И. Товтин, Е.Е. Казилин

Влияние лазерного облучения на структуру Al-Mg-Zn сплава.............................................................................................. 84

Ключевые слова: лазерное облучение, структурно-фазовые изменения, сплавы Al-Mg-Zn.

Ю.В. Цветкову — 85 лет........................................................................................................................................................ 86

Редакционная коллегия журнала “Физика и химия обработки материалов” поздравляет
Юрия Владимировича Цветкова с юбилеем. Желаем ему крепкого здоровья, оптимизма
и долгих лет плодотворной творческой деятельности.