СОДЕРЖАНИЕ

Воздействие потоков энергии на материалы

Б.А. Калин, Н.В. Волков, Р.А. Валиков, А.С. Яшин

Анализ процесса ионного перемешивания при легировании внешней поверхности трубок

из циркония под воздействием радиального пучка ионов аргона ......................................................................................... 5

Проанализирован процесс легирования циркониевой подложки за счет ионного перемешивания с

примесными атомами (Fe, Al), внедренными в подложку при бомбардировке напыленной Fe(Al)

пленки пучком ионов Ar⁺ с широким энергетическим спектром (0,5-8,0 кэВ) дозами ~10¹⁸-10¹⁹ см^–2.

Обнаружена неоднородность дозовой зависимости изменения шероховатости Ra поверхности

легированной подложки, которая при дозах облучения ~10¹⁸ см^–2 резко снижается с 1,75 до

0,63 мкм, а затем возрастает до 0,91 мкм при дозе облучения ~10¹⁹ см^–2.

Ключевые слова: ионная обработка, ионное перемешивание, цирконий, сплав Э110.

В.С. Поленок, О.Г. Сидоренко, Г.В. Шевляков

Исследование закономерностей изменения геометрических параметров оболочек тепловыделяющих элементов

с уран-гадолиниевым оксидным топливом при их эксплуатации в реакторе ВВЭР-1000 .................................................. 9

Исследованы закономерности изменения геометрических параметров оболочек тепловыделяющих

элементов с уран-гадолиниевым оксидным топливом при эксплуатации от 1 до 6 лет. Деформация

растяжения оболочек в результате взаимодействия с топливом достигала ~0,9%, при этом структура

материала оболочки в местах максимальной деформации не отличалось от структуры соседних

участков.

Ключевые слова: уран-гадолиниевое оксидное топливо, оболочка, геометрические параметры,

деформация.

Н.М. Власов , В.А. Зазноба

Диффузионная миграция газообразных продуктов деления в ядерном топливе с неоднородным тепловыделением .... 15

Исследована диффузионная миграция газообразных продуктов деления в односвязных системах

ядерного топлива с неоднородным тепловыделением. Математическое моделирование осуществлено

с учетом градиентов температуры и термонапряжений. Результаты теоретического анализа могут

использоваться для обоснования выбора различных соединений урана в качестве топлива в атомной

энергетике. Основное внимание уделено нитридным и диоксидным системам ядерного топлива.

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

неоднородное тепловыделение.

Плазмохимические способы получения и обработки материалов

Ал.Ф. Гайсин

Исследование воздействия низкотемпературной плазмы парогазовых разрядов с электролитическими

электродами при пониженном давлении на изделие сложной геометрической формы ..................................................... 22

Исследовано влияние механической, электрохимической, лазерной и электролитно-плазменной

обработки на морфологию и класс шероховатости внешней и торцовой зоны микрорельефа

поверхности образцов колец статора из электротехнической стали марки 2411. Проведен

рентгеноструктурный анализ поверхностного слоя.

Ключевые слова: электролитно-плазменная обработка, низкотемпературная плазма, жидкие

электролитические электроды, парогазовый разряд, кольца статора, морфология поверхности.

Э.Х. Исакаев, А.С. Тюфтяев, М.Х. Гаджиев

Оценка влияния угла раскрытия газоразрядного тракта на энергоэффективность плазмотрона ................................. 27

С целью повышения устойчивости дуги проведены экспериментальные исследования генератора

плазмы с расширяющимся каналом выходного электрода. Показано, что оптимальный угол

раскрытия по потоку с углом 6° между образующей и осью канала приводит к повышению

устойчивости дуги по сравнению с цилиндрическим каналом постоянного сечения.

Ключевые слова: плазмотрон, расширяющийся канал, угол раскрытия, плазменная резка.

Композиционные материалы

С.В. Крючкова, М.Ю. Яблокова, А.В. Кепман, Е.Н. Воронина,

Л.С. Новиков, В.Н. Черник, Ю.В. Костина

Введение алмазной шихты в полимерные пленки для повышения их стойкости

к воздействию атомарного кислорода ....................................................................................................................................... 31

Образцы пленок из полиимида марки Extem® и полисульфона марки ПСК-1 и их модификации

высокодисперсным углеродным наполнителем (алмазной шихтой) облучали атомарным кислородом

с энергией 20 эВ. На основании полученных данных рассчитаны массовые коэффициенты эрозии

исходных и модифицированных полимеров и проведен сравнительный анализ стойкости пленочных

образцов. Методом сканирующей электронной микроскопии выполнено исследование морфологии

поверхности пленок после облучения атомарным кислородом. Показано, что увеличение

процентного содержания наполнителя в полимерной матрице приводит к повышению стойкости

пленочных образцов к воздействию атомарного кислорода.

Ключевые слова: атомарный кислород, полиимид, полисульфон.

В.А. Артюх, В.С. Юсупов, В.А. Зеленский, М.С. Холин, Р.С. Фахуртдинов

Особенности структуры механически легированного Al-Fe порошкового композита ...................................................... 39

Представлены литературные данные по использованию функциональных композиционных

материалов на основе интерметаллидов системы Al-Fe. Отмечены преимущества твердофазной

технологии получения алюминидов (механическое легирование + термосинтез) по сравнению с

жидкофазной — меньшие энергозатраты и лучшее управление структурно-фазовым состоянием

материала. Металлографическими методами определен характер распределения Al и Fe в

порошковом композите. Показана целесообразность использования исходных порошков Al фракции

~60-80 мкм и порошков Fe фракции 20-40 мкм для получения композитов с более равномерным

распределением железа. Результаты измерения микротвердости свидетельствуют о значительном

наклепе алюминия и железа в процессе механического легирования.

Ключевые слова: Al-Fe порошковый композит, механическое легирование, фракции порошков,

распределение порошковых компонентов в композите, микротвердость, наклеп.

А.С. Устюхин, М.И. Алымов, П.М. Кришеник, Ю.В. Левинский, С.А. Рогачев

Исследование распределения хрома в сплаве системы Fe-Cr-Co при спекании в вакууме ................................................ 46

Методом порошковой металлургии получены магнитотвердые Fe-Cr-Co сплавы, легированные

молибденом и вольфрамом. Обнаружено, что в процессе спекания происходит преимущественное

испарение хрома с поверхности образцов, что приводит к уменьшению их массы и возникновению

неоднородностей по химическому составу, неблагоприятно сказывающихся на функциональных

свойствах спеченного материала. Представлена математическая модель, описывающая

диффузионные процессы переноса и испарения хрома во время спекания. Расчетные данные по

распределению хрома качественно согласуются с экспериментальными результатами, полученными

методом микрорентгеноспектрального анализа. Установлено, что наиболее интенсивное испарение

хрома происходит в первые минуты спекания.

Ключевые слова: порошковая металлургия, магнитотвердые сплавы Fe-Cr-Co, спекание, испарение,

диффузия, математическое моделирование.

М.Е. Саввинова

Полимерные композиты электротехнического назначения .................................................................................................... 52

Методами рентгеноструктурного анализа и растровой электронной микроскопии изучены процессы

структурообразования в резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука с

наполнителями. Предложены механизмы формирования электропроводящих полимерных

композитов.

Ключевые слова: электропроводящий полимерный композиционный материал, бутадиен-

нитрильный каучук, структура, температурный коэффициент сопротивления.

Новые методы обработки и получения материалов с заданными свойствами

О.Е. Осинцев, С. Я. Бецофен, В. В. Васенев, В. Н. Мироненко, В. Н. Бутрим

Исследование влияния кинетических и термодинамических факторов на структуру,

свойства и особенности технологии получения деформированных полуфабрикатов

из быстрозакристаллизованного алюминиевого сплава системы Al-Si-Ni ............................................................................ 57

На основании результатов структурных исследований показана предпочтительность порошкового

сплава САС1-50 по сравнению со сплавом САС1-400. Разработаны режимы вакуумного отжига

сплава САС1-50 и получены прессованные и штампованные полуфабрикаты, показавшие

удовлетворительные механические свойства.

Ключевые слова: заэвтектические Al-Si-Ni сплавы, быстрая кристаллизация, порошковая

металлургия, механическое легирование

И.И. Ташлыкова-Бушкевич, Ю.С. Яковенко, В.Г. Шепелевич, И.С. Ташлыков

Влияние состава и микрорельефа на смачивающие свойства поверхности фольг сплавов Al-In,

полученных высокоскоростной кристаллизацией .................................................................................................................... 65

Морфология и смачиваемость быстрозатвердевших фольг чистого алюминия (99,99%) и сплавов

Al-In, содержащих 0,35, 0,7, 1,4 и 4,7 ат.% In, исследованы с помощью метода покоящейся капли и

сканирующей зондовой микроскопии. Установлено, что в отличие от чистого алюминия поверхность

фольг сплавов обладает гидрофильными свойствами. Величина краевого угла смачивания сплавов

изменяется от 35,8° до 78,5°. В рамках моделей Венцеля-Дерягина и Касси-Бакстера рассмотрена

корреляция между шероховатостью поверхности и величиной краевого угла смачивания.

Продемонстрирована возможность получения быстрозатвердевших сплавов алюминия с

контролируемой смачиваемостью.

Ключевые слова: смачивание, высокоскоростная кристаллизация, сплавы Al-In, атомно-силовая

микроскопия, морфология.

М.И. Лернер, И.А. Горбиков, О.В. Бакина, С.О. Казанцев

Деагломерация наноструктур оксигидроксида алюминия при ударно-волновом

воздействии электрогидравлического разряда .......................................................................................................................... 73

Изучены закономерности разрушения агломератов нанолистов оксигидроксида алюминия под

действием электрогидравлического разряда. Показана более высокая, чем при ультразвуковом

воздействии, эффективность диспергирования электрогидравлическим разрядом. Наибольшее

влияние на эффективность разрушения агломератов нанолистов оказывает время выделения

энергии, которое определяет интенсивность кавитационных процессов в воде. При выбранных

параметрах электрических импульсов измельчения первичных наноструктур не отмечено.

Ключевые слова: деагломерация, электрогидравлический разряд, наноструктуры, твердые

агломераты, нанолисты.

В.И. Капустин, И.П. Ли, В.С. Петров, Н.Е. Леденцова, Н.И. Полушин, И.Ю. Кучина, Е.С. Захарова

Физикохимия формирования и электронная структура оксидно-бариевой фазы в оксидных катодах .............................. 81

Методами высокотемпературной дифрактометрии и дериватографии исследованы фазовые

переходы в карбонате бария в различных атмосферах: на воздухе, в аргоне, в двуокиси углерода

и в вакууме. Показано влияние атмосферы на температурный диапазон и характер фазовых

переходов. Методами оптического поглощения и электронной спектроскопии высокого

разрешения исследована электронная структура оксида бария, полученного термическим

разложением карбоната бария.

Ключевые слова: оксид бария, диссоциация карбоната бария, электронная структура, электронная

спектроскопия, термоэлектронная эмиссия.