СОДЕРЖАНИЕ
Воздействие потоков энергии на материалы
Г.В. Потемкин, А.Е. Лигачев, М.В. Жидков, Ю.Р. Колобов,
Г.Е. Ремнев, М.Ю. Газизова, С.А. Божко, О.А. Буреев
Изменение
рельефа поверхности магния под действием мощного импульсного ионного пучка....................................... 5
С помощью растровой электронной микроскопии высокого
разрешения изучена топография
поверхности магния после облучения импульсным несепарированным
потоком ионов углерода
С+i
с примесью протонов и нейтралов Сn и Нm на ускорителе ТЕМП-4М. Энергия однозарядных
ионов составляла E=250 кэВ, длительность импульса t=100 нс. После
облучения топография и
структура поверхности и приповерхностного слоя изменяется и формируется
регулярная
гребенчатая (волнистая) структура. На поверхности магния образуется регулярная
структура
из чередующихся выступов и впадин, а также кратеры округлой формы, механизм
образования
которых требует дополнительного изучения.
Е.А. Корнеева, А.С. Сохацкий,
J. O¢Connell, В.А. Скуратов,
А.А. Никитина, Ю.И. Головин, В.В. Коренков, J. Neethling
Радиационное упрочнение ДУО-сталей, облученных тяжелыми ионами с энергиями осколков деления....................... 10
Исследовано влияние облучения ионами Xe и Kr с энергией 1,2 МэВ/нуклон
при комнатной
температуре на структуру и твердость ДУО-сталей ЭП-450 и KP4. Установлено, что
облучение
высокоэнергетическими тяжелыми ионами дозами в
интервале 0,1-1 смещ./ат.
приводит к
радиационному упрочнению ДУО-сталей на ~20% и структурным изменениям в оксидных
частицах и ферритной матрице.
Ключевые слова: ДУО-сталь, тяжелые ионы высоких
энергий, радиационные дефекты,
радиационное упрочнение, наноиндентирование.
Плазмохимические способы получения и обработки материалов
А.В. Самохин, Н.В. Алексеев, М.А. Синайский,
Ю.В. Цветков
Равновесные
энерготехнологические характеристики плазменных процессов
получения нитрида, карбида и карбонитрида титана из
хлорида титана...................................................................... 18
Представлены результаты расчетов равновесных
энерготехнологических показателей группы
плазменных процессов получения нитрида, карбида и карбонитрида
титана — состав и выход
конечных продуктов, затраты энергии на их получение, необходимая энтальпия
потока плазмы
— в реакциях: TiCl4+xH2+yN2
(получение TiN); TiCl4+xH2+zCmHn (получение TiC); TiCl4+xH2+
+ y1N2+z1CmHn (получение TiCN ). Расчеты выполнены в интервале температур 500-4000 K при
общем давлении в системе 0,1 МПа в диапазоне изменения соотношения реагентов: x=8,
20;
y=0,5, 5, 20; z=0,9, 1,0, 1,1; y1=5; z1=0,4, 0,5, 0,6.
А.А. Сивков, А.С. Ивашутенко, О.Б. Назаренко, А.С. Сайгаш, А.Я. Пак, Ю.Л. Колганова
Плазмодинамический синтез ультрадисперсных оксидов меди в атмосферных условиях............................................... 25
Методом плазмодинамического
синтеза на воздухе в коаксиальном магнитоплазменном
ускорителе получены ультрадисперсные порошки оксидов меди. Методами РЭМ, ПЭМ,
РСА и ИК-спектроскопии показано, что отжиг на воздухе
при температурах до 800°С
приводит к изменению фазового состава порошка и образованию нанодисперсного
продукта, основной кристаллической фазой которого является оксид меди CuO.
Л.Ю. Махоткина, В.И. Христолюбова
Повышение
деформационной способности натуральных высокомолекулярных материалов
при высокочастотной плазменной обработке...................................................................................................................... 35
Изучено влияние высокочастотной плазменной обработки
на деформационное поведение
коллагенсодержащих высокомолекулярных материалов — натуральной кожи хромового
дубления. Показано, что плазменная обработка приводит к повышению механических
свойств материала, в том числе его способности к формованию.
В.И. Калита, А.А. Радюк, Д.И. Комлев, А.Ю. Иванников
Плазменные
покрытия из стали Fe-25Cr-6Al........................................................................................................................ 39
Исследована микроструктура и измерена микротвердость плазменного покрытия Fe-25% Cr-
6% Al, напыленного с
местной защитой. Установлено, что микротвердость
покрытия при
эффективной мощности плазменной струи Nэфф£5 кВт составляет ~0,7-0,8 от микротвердости
исходного порошка для напыления (~2,3 ГПа) и возрастает в ~1,7-1,8 раза при
увеличении Nэфф
до максимального значения ~10 кВт. Рост микротвердости
объясняется уменьшением пористости
и упрочнением материала покрытия в процессе закалки из жидкого состояния. При
увеличении
нагрузки на индентор с 10 до
с ~3,5 до ~2,3 ГПа.
И.Б. Кучмин, Г.Г. Нечаев,
Н.Д. Соловьева
Изменения плазменных образований в процессе микродугового оксидирования
и их влияние на характеристики покрытия.......................................................................................................................... 45
Исследованы морфология и микротвердость
МДО-покрытия, сформированного на поверхности
сплава Д16 в силикатно-щелочном электролите. Предложена модель формирования поверхности
покрытия и образования шлама на дне электролитической ванны на различных
стадиях развития
микроразрядов в процессе МДО. Отмечено существенное
термическое воздействие микроразрядов
на металл, вызывающие образование в зоне анодного пятна “микрованны”
жидкого металла.
Появление дефектов в МДО-покрытиях в условиях
серийного производства связывается с
уменьшением проводимости электролита.
Ключевые слова: электролит, микроразряд, микродуговое оксидирование, покрытие, шлам.
Функциональные покрытия и обработка поверхности
В.М. Береснев, О.В. Соболь,
С.С. Гранкин, У.С. Немченко, В.Ю. Новиков,
О.В. Бондар, Е.О. Беловол, О.В. Максакова, Д.К. Ескермесов
Физико-механические
свойства покрытий (Ti-Zr-Nb)N, полученных методом
вакуумно-дугового испарения................................................................................................................................................... 50
Методом вакуумно-дугового испарения из
многоэлементного катода Ti-Zr-Nb в среде азота
получены покрытия (Ti-Zr-Nb)N. Покрытия имеют
столбчатую структуру роста с нанометровым
(10-63 нм) размером кристаллитов основной фазы — нитрида (Ti-Zr-Nb)N
с ГЦК решеткой. При
максимальном давлении азотной атмосферы РN=4·10–3 Торр в покрытиях образуется
аксиальная
текстура роста кристаллитов (Ti-Zr-Nb)N с осью [111]
и достигается наибольшая твердость
45 ГПа и адгезионная прочность 67 ГПа. Коэффициент
трения системы “покрытие–Al2O3”
составляет 1,1. Данные покрытия представляются перспективными
в качестве защитных
для пар трения и режущего инструмента.
В.В. Семенычев, Р.К. Салахова
Осаждение гальванических покрытий на внутреннюю поверхность металлических трубок малого диаметра......... 59
Методом электронатирания с
применением специальной оснастки производилось осаждение
гальванических покрытий Ni, Zn
или Cu на внутреннюю поверхность стальных трубок с
внутренним диаметром ³6
мм и длиной до одного метра. Толщина осаждаемого покрытия
может варьироваться путем изменения параметров технологического процесса. Металлогра-
фические исследования поперечных шлифов показали, что
покрытия повторяют рельеф
внутренней поверхности трубки и осаждаются на все существующие на ней
микродефекты.
Установлена зависимость толщины покрытия от времени осаждения.
Ключевые слова: гальванические покрытия, метод электронатирания, внутреннее
покрытие трубок малого диаметра.
Композиционные материалы
А.К. Микитаев, Г.В. Козлов
Исследовано влияние функционализации
нанонаполнителя на структуру и свойства нанокомпозитов
полимер/углеродные нанотрубки. Эффект проявляется
только до критического структурного перехода,
характеризующегося образованием “замкнутых” кольцеобразных структур и достижением
порога
перколяции углеродных нанотрубок.
Макроскопические свойства нанокомпозитов определяются
эффективностью переноса механических напряжения от
полимерной матрицы к нанонаполнителю.
Новые методы обработки и
получения материалов
с
заданными свойствами
Ю.Н. Девятко, В.В. Новиков,
О.В. Хомяков, Д.А.Чулкин
Модель
теплопроводности UO2 ............................................................................................................................................. 70
Проанализированы существующие модели расчета теплопроводности диоксида урана. Объяснен
аномальный рост коэффициента теплопроводности оксидного ядерного топлива в высокотемпера-
турной области. Предложены модели теплоемкости при
постоянном объеме и теплопроводности
диоксида урана. Показано, что вкладом от степеней свободы носителей заряда в
наблюдаемый
коэффициент теплопроводности беспримесного, стехиометрического UO2 можно пренебречь
вплоть до температуры плавления.
Я.С. Глазкова, С.Н. Калмыков, И.А. Пресняков, А.В.
Соболев, О.И. Стефановская,
С.В. Стефановский, М.Б. Ремизов, П.В. Козлов, Р.А. Макаровский
Состояние
окисления и локальное окружение железа и гидролитическая устойчивость
многокомпонентных алюмо-железо-фосфатных стеклах для иммобилизации высокоактивных отходов ................. 82
Методом ядерного гамма-резонанса
(эффекта Мессбауэра) определено состояние окисления
и координационное окружение ионов железа в модельных стеклах, имитирующих остеклованные
высокоактивные отходы. В образцах с относительно низкими концентрациями оксидов
переходных
элементов преобладающая доля железа присутствует в виде Fe(III)
в октаэдрическом кислородном
окружении. При высоких концентрациях оксидов переходных элементов железо
распределяется
между стеклофазой (10-15%) и кристаллической фазой
(85-90%). В первой железо находится
преимущественно в виде Fe(III), предположительно в октаэдрическом окружении, во второй
— в виде Fe(II) и Fe(III),
также октаэдрически координированных и принимающих
участие
в “быстром” электронном обмене типа mFe3++nFe2+« mFe2++nFe3+.
Скорость выщелачивания
ионов Cs из безборных
стекол составляет ~1·10–5 г/(см2·сут) и ниже, а Fe — почти на 3 порядка
ниже. После отжига скорость и степень выщелачивания возрастают в несколько раз,
в то время
как борсодержащие стекла показывают более низкую гидролитическую устойчивость.
Скорость
и степень выщелачивания Fe после отжига изменяется
незначительно.
В.Ф. Даненко, Л.М. Гуревич
Методами энергодисперсионного
анализа установлено распределение интерметаллических
фаз по глубине диффузионного слоя в алитированной
углеродистой стали Ст3. Показано, что
уровень неоднородности деформации микрообъемов покрытия и переходной зоны при
высоко-
температурной ползучести зависит от распределения химических элементов по
глубине
диффузионного слоя и оказывает влияние на механические свойства стали.
Исследованы
механические свойства алитированной стали и характер
разрушения поверхностного слоя
в интервале температур 600-1000°С.