ТОМ 97, № 8 (2024)

Предложен способ получения нового композитного материала на основе магматической горной породы габбро, армированной базальтовым волокном. Получены лабораторные образцы и определены их свойства (пикнометрическая плотность и твердость по Бринеллю).

Разработан способ одностороннего растравливания входных отверстий каналов невытравленных заготовок микроканальных пластин в разбавленной плавиковой кислоте. В работе использовали заготовки микроканальных пластин МКП 18-10. Обработку проводили в 0,2 н. растворе плавиковой кислоты при комнатной температуре без колебания и перемешивания раствора. Полученные результаты позволяют утверждать, что растравливание входных отверстий каналов составляет более 10 % от диаметра каналов МКП 18-10, что увеличивает электронную прозрачность прибора.

Методами колебательной спектроскопии исследована структура матричных материалов, синтезированных быстрым охлаждением натриево-рубидиевых алюмоборосиликатных расплавов с добавлением циркония. В структуре формирующегося стекла установлено значительное влияние циркония на соотношение основных структурных единиц и распределения катионов-модификаторов между ними. Полученные результаты были использованы для объяснения изменения значения температуры перехода стекло–расплав и плотности синтезированных образцов и рекомендуются к использованию при корректировке состава и параметров синтеза матричных материалов для иммобилизации высокоактивных радиоактивных отходов, содержащих значительные количества циркония.

Показано, что модифицированным золь-гель методом (методом Печини) успешно синтезируются многоэлементные оксиды на основе ниобата висмута, кристаллизующиеся в структурном типе пирохлора (пр. гр. Fd-3m). Температура синтеза однофазного образца составляет 950 ?С, что на 100 ?С ниже температуры прокаливания в традиционном керамическом методе синтеза. Средний размер кристаллитов, определенный рентгенографически, изменяется от 39 (850 ?С) до 48 нм (1050 ?С) в зависимости от температуры спекания. По данным рентгенофазового анализа (РФА), параметр элементарной ячейки равен 10,4872(6) ?. Результаты элементного картирования свидетельствуют о равномерном распределении атомов металлов на поверхности образца, а рентгеновский энергодисперсионный анализ показал соответствие химического состава синтезированного образца заданному теоретическому составу.

Возможность увеличения плотности тока пучка заряженных частиц («фокусировка») с помощью сужающихся стеклянных каналов без привлечения внешних источников энергии активно реализуется в настоящее время для положительно заряженных ионов. Для пучков электронов данная возможность не используется ввиду недостаточности экспериментальных данных о процессе скользящего взаимодействия пучков электронов с диэлектрической поверхностью. Требуется исследование степени сжатия пучка электронов сужающимися капиллярами в зависимости от их геометрических параметров, а также изучение временных характеристик процесса фокусировки. Выполнено экспериментальное исследование степени сжатия пучка электронов с энергией 10 кэВ с помощью стеклянного конусного канала длиной 15 мм с отношением входного/выходного внутренних диаметров 1,15 мм/0,30 мм. Продемонстрировано увеличение плотности тока пучка на выходе для капилляра с приведенными выше параметрами до 2,7 раза для положения, когда ось канала параллельна оси исходного пучка. При этом данное увеличение плотности оценено для электронов, потерявших не более 1 кэВ первоначальной энергии. Также показана стабильность процесса пропускания электронов сужающимся капилляром независимо от ориентации капилляра по отношению к направлению исходного пучка.

Исследовали температурные режимы термического синтеза кремнезема из рисовой шелухи и различные условия последующего помола. Были использованы элементный, рентгенофазовый, петрографический анализы, электронная и атомно-силовая микроскопия, дифференциальная сканирующая калориметрия и лазерная гранулометрия. Появление кремнезема обнаруживалось при температуре около 650 ?C, а его структура оставалась стабильной в процессе пиролиза и последующей термообработки с доступом воздуха. После термообработки при 1000…1100 ?С кристобалит оставался преимущественной фазой. Помол продуктов термообработки был сопряжен со значительной потерей эффективности процесса вследствие наследственной ячеистой структуры агрегатов и их пластического характера разрушения.

Показана возможность синтеза хемосорбента серы на основе ZnO, нанесенного на подложку гранулированного ?-Al2O3 методом пропитки водным раствором соли цинка с последующим термическим разложением. Изучены прочностные и текстурные характеристики полученного сорбента методами низкотемпературной адсорбции азота, рентгеновской дифракции, растровой электронной микроскопии. Синтезированный поглотитель обладает более высокими прочностью и степенью использования поверхности, чем у традиционных сорбентов на основе ZnO, применяемыми при переработке природного газа. Предложенный сорбент показал относительно высокие значения статической сероемкости при поглощении H2S, по сравнению с промышленными аналогами цинкового поглотителя.

Синтезированы полиоксовольфрамосиликаты с общими формулами Cat4[SiW12O40] ? mH2O и Cat6[SiW11O39Ni(H2O)] ? nH2O, где Cat = Rb+, Cs+, (CH3)4N+. Методами ИК-спектроскопии и рентгенофазового анализа показано, что соединения имеют структуру аниона Кеггина. При термолизе полученных соединений в интервале температур 600…800 ?C образуются ранее не описанные фазы со структурой пирохлора составов Rb12/13Si2/13W22/13Ni2/13O6 и Cs12/13Si2/13W22/13Ni2/13O6 с параметрами элементарной ячейки a = 10,284 и 10,309 ? и вольфрамовой бронзы Rb12/20Si3/20W36/20O6 и Si3/38W36/38O3. Синтез вольфрамосиликатов со структурой пирохлора и вольфрамовой бронзы путем термолиза полиоксовольфрамосиликатов снижает температуру их получения до 600…650 ?C и время нагревания до 1 ч, расширяет области химических составов и их морфологическое разнообразие.