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.
Посвящено изучению и диагностике крупных и мелких трещин в трубах, покрытых силикатной эмалью,
что является ключевой проблемой для структурной целостности трубопроводных систем. Силикатно-эмалевые покрытия обычно применяются для повышения коррозионной стойкости, однако идентификация подповерхностных крупных и мелких трещин остается сложной задачей. В настоящее время активно идет работа по выявлению крупных трещин на поверхности покрытий, но проблема диагностики мелких трещин все еще остается нерешенной. Показана значимость своевременного выявления трещин в целях предотвращения возможных утечек и конструктивных сбоев, акцентируется внимание на последствиях данной проблемы для экономического развития и обеспечения безопасности. Разработан алгоритм диагностики крупных и мелких трещин на поверхности труб с силикатно-эмалевым покрытием. Испытательное напряжение усовершенствованного электроискрового дефектоскопа было повышено до 40 кВ, и обнаружены мелкие трещины до 1,5 мм. Описан способ дистанционного обнаружения утечек нефти из магистральных нефтепроводов.
В результате диагностики определены координаты и геометрические параметры трещин.
Соответствие зданий требованиям пожарной безопасности – важный вопрос для проектировщиков и строителей. На основании анализа статистических данных обоснованы выводы о недостаточности мер по обеспечению безопасности людей на пожаре и о роли светопрозрачных конструкций (СПК) в решении этой проблемы. Рассмотрены вопросы обязательных требований пожарной безопасности к СПК зданий. Проведен анализ нормативной документации в связи с недавней актуализацией базовых нормативных документов по требованиям пожарной безопасности. Приведен краткий обзор противопожарных СПК и огнестойких стекол. Даны рекомендации по использованию СПК в целях повышения безопасности людей при пожаре.
Синтезированы висмутгерманатные стекла, модифицированные оксидом натрия. Изучено влияние модификатора на спектрально-люминесцентные свойства висмутгерманатных стекол. Найдены соотношения концентраций Bi2O3 и Na2O, при которых возможна ИК-люминесценция данных стекол.
Керамическим методом синтезированы из оксидов Bi (III) и Cr (III) висмутсодержащие хроматы BixCrO1,5x+3
с варьируемым мольным соотношением 1 ? n(Bi)/n(Cr) ? 38. В зависимости от соотношения n(Bi)/n(Cr) прокаленные образцы приобретают окраску от зеленой до темно-красной. Керамика окрашивается в красный цвет при высокотемпературной обработке на воздухе (при 650 ?С) смеси оксидов со значительным преобладанием оксида висмута n(Bi2O3)/n(Cr2O3) ? 3. Примечательно, что прокаливание оксида хрома (III) в аналогичных условиях не приводит к окислению ионов хрома. Рентгенофазовый анализ (РФА) подтвердил образование хроматов Bi6Cr2O15, Bi10Cr2O21, Bi31Сr5O61,5, Bi14CrO24. Исследования образцов методом рентгеновской спектроскопии показали, что NEXAFS Cr2p-спектры висмут-хромовой керамики красного цвета по основным деталям спектра совпадают cо спектром K2CrO4 и свидетельствуют о содержании хрома в оксидной керамике
в виде тетраэдрических ионов CrO42–. По данным сканирующей микроскопии образцы характеризуются плотной малопористой микроструктурой.
Впервые получена оптическая керамика на основе LuAG, одновременно солегированная ионами Yb3+ и Er3+. Исследованы оптические, спектрально-люминесцентные и кинетические характеристики керамики составов Y2,82Yb0,15Er0,03Al5O12 (YAG 5-Yb, 1-Er) и Lu2,82Yb0,15Er0,03Al5O12 (LuAG 5-Yb, 1-Er). Показано, что при возбуждении люминесценции на длине волны 940 нм в керамиках YAG 5-Yb, 1-Er и LuAG 5-Yb, 1-Er происходит эффективная передача энергии возбуждающего излучения от ионов Yb3+ к ионам Er3+.
Определены энергетические переходы, играющие основную роль в процессах стоксовой и антистоксовой люминесценции керамики составов YAG 5-Yb, 1-Er и LuAG 5-Yb, изображена схема этих переходов. Обнаружено взаимное изменение интенсивности антистоксовых люминесцентных полос, обусловленных переходами
2H11/2 ? 4I15/2 (525 нм) и 4S3/2 ? 4I15/2 (546 нм), в зависимости от мощности возбуждающего излучения. Продемонстрирована возможность использования керамик YAG 5-Yb, 1-Er и LuAG 5-Yb, 1-Er в качестве материала для оптической термометрии.
Описана сущность метода горизонтального бурения с применением гидравлического разрыва пласта. Показано влияние буровых шламов и отходов углесжигания на состояние окружающей среды. Проведен ряд физико-химических методов исследования бурового шлама Восточно-Чумаковского нефтяного месторождения и котельного шлака Филиала ОГК-2-Новочеркасская ГРЭС. Исследована возможность применения котельного шлака в синтезе алюмосиликатных пропантов.
Представлены результаты исследований влияния влажности, температуры термообработки, фракционного состава периклаза, времени вылеживания перед термообработкой, количества углерода в шихте на процесс формирования прочностных свойств периклазоуглеродистых образцов. Установлено, что увлажнение периклазоуглеродистых образцов перед термообработкой и продолжительность их вылеживания не влияют на механическую прочность. Механическая прочность образцов возрастает при увеличении в составе шихты более мелких фракций периклаза. Изменение количества углерода в интервале от 3 до 11 % не оказывает существенного влияния на механическую прочность образцов, поэтому содержание углерода (графита) в шихтовой массе следует определять индивидуальным назначением периклазоуглеродистых изделий. В исследованном температурном интервале (125…250 ?С) наибольшая механическая прочность образцов соответствовала температуре термообработки 200 ?С.
Изучена способность изовалентного замещения атомов цинка и кобальта в структуре виллемита Zn2SiO4, синтезированы керамические пигменты со структурой виллемита синего, фиолетового и голубого цветов. Пробы синего цвета использовали при изготовлении глазурей. При синтезе пигментов синтетический оксид кремния заменили на природный кварцевый песок. Пигменты синтезировали методом твердофазных реакций при температуре 1270 ?С. Определены физико-химические свойства синтезированного синего пигмента, использованного в составе традиционных глазурей для окрашивания керамических изделий. Установлено, что синтезированный пигмент синего цвета обладает высокими эстетическо-декоративными показателями при сравнительно низкой себестоимости.
