ivdon3@bk.ru
Рассмотрены примеры получения кремнезолей ионообменным способом. Проанализированы факторы данного способа, влияющие на свойства получаемых золей. Рассмотрена принципиальная технологическая схема промышленной установки по получению кремнезолей ионообменным способом. Приведены результаты исследований золь-гель перехода в кремнезолях, полученных ионообменным способом. Исследована кинетика роста коллоидных частиц кремнезолей, полученных из растворов поликремневой кислоты. Показана зависимость кинетики роста коллоидных частиц из растворов поликремневой кислоты от температуры и от начального значения pH золя. Показана зависимость времени гелеобразования от размеров коллоидных частиц в золе, от температуры, концентрации и pH. Установлено влияние состава жидкой фазы на устойчивость кремнезолей. Проанализировано влияние характеристик кремнезоля на свойства получаемых ксерогелей. Проведен анализ возможностей практического применение кремнезоля в качестве связующего при получении термостойких теплозащитных композиционных материалов.
Ключевые слова: кремнезоль, ионный обмен, золь-гель технология, устойчивость золей, ксерогели, композиционные материалы
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
Рассмотрены примеры получения кремнезолей ионообменным способом. Проанализированы факторы данного способа, влияющие на свойства получаемых золей. Рассмотрена принципиальная технологическая схема промышленной установки по получению кремнезолей ионообменным способом. Приведены результаты исследований золь-гель перехода в кремнезолях, полученных ионообменным способом. Исследована кинетика роста коллоидных частиц кремнезолей, полученных из растворов поликремневой кислоты. Показана зависимость кинетики роста коллоидных частиц из растворов поликремневой кислоты от температуры и от начального значения pH золя. Показана зависимость времени гелеобразования от размеров коллоидных частиц в золе, от температуры, концентрации и pH. Установлено влияние состава жидкой фазы на устойчивость кремнезолей. Проанализировано влияние характеристик кремнезоля на свойства получаемых ксерогелей. Проведен анализ возможностей практического применение кремнезоля в качестве связующего при получении термостойких теплозащитных композиционных материалов.
Ключевые слова: кремнезоль, ионный обмен, золь-гель технология, устойчивость золей, ксерогели, композиционные материалы
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
С использованием метода трассировки лучей произведен расчет эффективности ввода оптического излучения полупроводниковых лазеров различных типов в интегрально-оптический ионообменный заглубленный волновод в стекле посредством оптических схем на основе линз сферической, полуцилиндрической и полусферической формы. Волновод изготовлен в стекле К-8 методом ионного обмена. Результаты проведенных расчетов свидетельствуют о низкой эффективности ввода оптического излучения при использовании одиночных линз. Использование пары микролинз (коллимирующей и фокусирующей) позволяет значительно увеличить эффективность оптической связи. Расчетная эффективность стыковки VCSEL-лазера и интегрально-оптического волновода, связанных с использованием пары полусферических микролинз, составила 79%. Эффективость ввода ограничена достаточной низкой апертурой самого стеклянного волновода – 0,12.
Ключевые слова: интегральная оптика, оптические волноводы, ионный обмен в стекле, VCSEL-лазер, метод трассировки лучей, ZEMAX
01.04.05 - Оптика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Были приготовлены три партии катализаторов Co-MxOy/SiO2 с разными методами введения оксидной добавки. Проведены физико-химические исследования катализаторов методами элементного анализа и Брунауэра-Эммета-Тейлора (БЭТ). Изучено влияние добавок оксидных промоторов и метод их введения на удельную поверхность, объем и размеры пор для катализаторов синтеза Фишера-Тропша.
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, углеродсодержащие ресурсы, катализатор, активный компонент, силикатный носитель, промоторы Al2O3 и ZrO2, элементный анализ, метод БЭТ, удельная поверхность, объем и размер пор
Методами термо-программированного восстановления (ТПВ) и термо-программированной десорбции водорода (ТПД Н2) проведены физико-химические исследования катализаторов Co-MxOy/SiO2, полученных различными методами внесения добавки промотора. Изучено влияние метода введения и природы промотирующей оксидной добавки на свойства активного компонента катализаторов синтеза Фишера-Тропша.
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, катализатор, активный компонент, силикатный носитель, промоторы Al2O3 и ZrO2, методы ТПВ и ТПД Н2, размер кристаллитов, степень восстановления, дисперсность
Обсуждается взаимосвязь трибологических свойств композиционных покрытий со свойствами, структурой и характером распределения поверхностных фаз, а также механизм образования поверхностных фаз.
Ключевые слова: структура кристаллов, структурно-фазовая разупорядоченность, трибологические свойства поверхностных фаз, композиционные покрытия
Проведено исследование физико-химических свойств кобальтовых катализаторов для синтеза Фишера-Тропша. Изучено влияние оксидов меди и циркония на удельную поверхность, концентрацию кобальта, объем и размеры пор, степень восстановления катализатора Co-Al2O3/SiO2.
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, углеродсодержащие ресурсы, катализатор, активный компонент, силикатный носитель, промоторы CuO и ZrO2, элементный анализ, степень восстановления, метод БЭТ, удельная поверхность
В настоявшей статье проведен анализа закономерностей осаждения твердых коллоидных частиц гидратированных оксидов металлов на поверхности различных подложек. Предложены две модели протекания этого процесса. Предложенная α-модель представляет собой процесс непрерывного зарождения центров взаимодействия, в случайных точках свободной поверхности в течение всего процесса. Предложенная β-модель представляет предусматривает мгновенное зарождение этих центров, когда они хаотически распределены по всей поверхности подложки. На основе предложенных моделей рассчитаны средние значения следующих величин: толщины пленки геля; ее шероховатость и удельной площадь поверхности. Проведенные в статье расчеты показали, что эти параметры являются универсальными функциями от степени заполнения поверхности и не зависят от конкретной модели механизма процесса.
Ключевые слова: моделирование, гомогенное осаждение, получение тонких пленок, сорбенты, катализаторы, термостойкие композиты
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Проведено исследование физико-химических свойств кобальтовых катализаторов в синтезе углеводородов по методу Фишера-Тропша. Рассмотрено влияние добавок промоторов NiО, Fe2O3, MnO2, на удельную поверхность, объём пор, размер кристаллитов кобальта, степень восстановления катализатора
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, синтетические углеводороды, катализатор, промотор, носитель, удельная поверхность, пористая структура, каталитическая активность, дисперсность, кристаллиты кобальта
дан анализ использования современных технологий, основанных на использовании физических явлений, а именно вакуумного и микроволнового воздействия при обезвоживании пищевой продукции. На основе обобщения и анализа исследований отечественных и зарубежных ученых показано, что данные технологии перспективны для такого растительного сырья как фрукты и овощи, а их эффективность зависит от характеристик обогащаемого сырья
Ключевые слова: вакуум, микроволновое воздействие, обезвоживание пищевых продуктов, сушка
Впервые при обобщении одномерной модели вязкоупругости для одного вяз-кого и двух упругих элементов на пространственный случай использовались девиаторы напряжений, деформаций, а также скоростей напряжений и деформаций. Установлено, что модель стандартного вязкоупругого тела является более универсальной, т.к. установлено, что вторая модель не может применяться при решении задач для весомого тела, или динамических задач, т.к. приводит к решению промежуточной физически неоправданной краевой или начально-краевой задачи для удвоенных значений ускорений. Таким образом, вторая модель может применяться только к решению квазистатических задач для невесомых тел. Установлено, что модель стандартного вязкоупругого тела применима только для исследования неустановившейся ползучести, тогда как вторая модель пригодна для исследования установившегося реологического поведения невесомого материала. Создано обобщение линейной модели вязкоупругости с двумя упругими и одним вязким элементом на случай композиционного в среднем изотропного тела.
Ключевые слова: девиатор напряжений, девиатор деформаций, девиатор скоростей напряжений, девиатор скоростей деформации, вязкость, стандартная вязкоупругое тело
Для обеспечения стабильности процесса гальванического осаждения и высокого качества получаемого осадка необходимо знать зависимости всех протекающих процессов от технологических факторов и режимов. Степень влияния технологических факторов на поведение деталей машин, изготовленных из серого чугуна, при травлении и осаждении цинковых гальванопокрытий не одинакова, поэтому существует необходимость проведения электрохимических исследований в лабораторных условиях. Методика проведения подобных исследований имеет общую направленность и частные условия в каждом конкретном случае. В статье подробно изложена методика электрохимических исследований серого чугуна в сернокислом электролите цинкования при восстановлении деталей машин гальваническим осаждением цинкового покрытия. Рассмотрены основные условия, необходимые для получения достоверных исчерпывающих результатов, которые позволят определить оптимальные условия проведения гальванического цинкования деталей машин из серого чугуна.
Ключевые слова: технологический фактор, электрохимические исследования, поляризационные кривые, электрохимическая ячейка, электрод, потенциостат
01.04.13 - Электрофизика, электрофизические установки , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В рамках двухжидкостной теории Ландау исследованы течения в гелий II внутри вращающегося цилиндра. Особое внимание уделено анализу возбуждения центробежными силами противотоковых (по сверхтекучей и нормальной составляющим) течений. В приближении несжимаемой жидкости получено аналитическое решение уравнений движения, безвихревое по обоим компонентам. Тангенциальные скорости для него такие же, как у вращающегося твердого тела, причем нормальная и сверхтекучая составляющие движутся в противоположных направлениях, с различными угловыми скоростями. Возникающая при этом завихренность компенсируется закрученностью противотоковых радиальных течений. Решение не обладает осевой симметрией и имеет тангенциальный разрыв вдоль радиуса. Несмотря на его неустойчивость, оно представляет определенный интерес. Во-первых, оно может быть подправлено стабилизирующими деформациями. Кроме того, оно показывает пути потери устойчивости высокосимметричных состояний. В частности, по нашим представлениям, такого типа возмущения являются промежуточными, переходными, от течения Ландау (сверхтекучая составляющая покоится) до вращения Фейнмана (в сверхтекучей части формируется система вихрей.
Ключевые слова: гелий II, вращающийся цилиндр, двухжидкостная теория, противотоковые течения, центробежные силы, компенсация завихренности
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 01.04.09 - Физика низких температур
Впервые с помощью простейшей модели упруго-идеально-пластического покрытия установлена связь между твердостью по Мейеру и абсолютной величиной предела текучести материала при сжатии для всех типов инденторов, используемых для проведения испытаний на твердость методом статического вдавливания. При использовании в качестве уравнения состояния билинейной диаграммы Прандтля, соответствующей упруго-идеально-пластическому материалу, необходимость в точном определении толщины слоя в простейшей модели покрытия отпадает. Если линейный размер пластического отпечатка совпадает на 90 процентов с линейным размером полной области контакта с учетом упругих деформаций, то твердость по Мейеру и является абсолютным значением предела текучести при сжатии для исследуемого материала.
Ключевые слова: твердость поверхности, твердость по Мейеру, предел текучести, шаровой индентор, конический индентор, пирамидальный индентор
Выполнено исследование процесса распространения поверхностных волн в киральной метасреде с градиентными диэлектрической, магнитной и магнитоэлектрическими проницаемостями. Рассмотрено условие существования в ней неклассических плоских электромагнитных волн. Получены зависимости составляющей нормированного вектора распространения от параметра киральности метасреды и компоненты нормированного волнового вектора от параметров градиентности пространственных профилей материальных характеристик искусственной среды.
Ключевые слова: градиентная киральная метасреда, композиционная структура, плоские электромагнитные волны, градиентные тензоры материальных характеристик, нормированный волновой вектор
Целью работы является исследование характера раскрытия трещины свободно опертой балки прямойгольного сечения, выполненной из упруго-пластического материала. В ходе численного экперимента варьируюется высота раскрытия и начальная форма трещины. В качестве параметра для оценки несущей способности балки выбран коэффициент интенсивности напряжений. Численный эксперимент выполнен с использованием метода конечных элементов в программном комплексе ANSYS. На основании полученных результатов даны практические рекомендации по снижению концентрации напряжений в основании трещин.
Ключевые слова: трещиностийскость, коэффициент интенсивности напряжений, несущая способность, упруго-пластический материал, метод конечных элементов
В статье рассмотрены основные проблемы получения экспериментальных данных по сушке жидких дисперсных продуктов. Показаны основные сложности применения влагомера к получению кинетических кривых сушки трудносохнущих жидких материалов. На примере лигносульфоната получены кривые сушки проб жидкого продукта в различных условиях. Показано, что применение предлагаемой методики проведения эксперимента на влагомере, не приводит к досрочному завершению операции анализа процесса сушки.
Ключевые слова: кинетика, влагомер, сушка, влага, растворитель, испарение, лигносульфонат
01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника , 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства
Радиофотонные сенсорные системы представляют собой широкий класс систем преобразования измерительной информации, в которых используются унифицированные на сегодняшний день оптические аналоговые звенья параллельного и последовательного типа с фильтрацией, позволяющие функционально отобразить информацию, полученную в оптическом диапазоне, в радиочастотном. Одним из основных, наиболее широко применяемых элементов в РФСС, решающим задачи формирования, фильтрации и измерительного преобразования оптического излучения, в том числе для стадии дальнейшей генерации радиочастотных несущих, является волоконная брэгговская решетка. Совокупный анализ позволил предложить для построения РФСС новый класс сенсоров – адресных волоконных брэгговских структур (АВБС), построенных на основе ВБР с двумя симметричными дискретными фазовыми сдвигами или двух идентичных ВБР, потенциально обладающих улучшенными метрологическими и технико-экономическими характеристиками, а также, расширенными функциональными возможностями по сравнению с существующими, широко использующимися резонансными сенсорами, на основе эффектов Брэгга и Фабри-Перо в волоконной оптике. АВБС по своему назначению должны стать многофункциональными элементом РФСС, выполняющими роль сенсоров, формирователей двухчастотного оптического излучения, основой для генерации в каждой из них уникальной разностной радиочастоты, несущей измерительную информацию, которая, кроме того, является адресом для их мультиплексирования. Это позволило предложить новый, отдельный класс РФСС, который был назван «Радиофотонные сенсорные системы на адресных волоконных брэгговских структурах», иерархический классификатор задач создания которых и явился основным предметом данной статьи.
Ключевые слова: радиофотонная сенсорная система, адресная волоконная брэгговская структура, комплексированный волоконно-оптический датчик, интеррогация, мультиплексирование, иерархический классификатор задач построения, системный подход
05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы , 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
В статье рассматриваются вопросы теоретического обоснования и компьютерного моделирования оптического векторного анализатора спектра на основе асимметричной оптической двухполосной модуляции с использованием параллельного двухканального модулятора Маха-Цендера. Предлагаемый метод и устройство позволяют достичь удвоенного диапазона измерения по сравнению с классическим оптическим векторным анализатором на основе однополосной модуляции и реализовать более простую и более надежную конфигурацию по сравнению с ранее представленным асимметричным по амплитуде оптическим векторным анализатором с двумя боковыми полосами. Может быть получена возможность измерения частотных характеристик волоконной брэгговской решетки шириной до 0,5 нм (60 ГГц) с разрешением до 1 МГц (около 5-10 фм) с использованием электрооптических модуляторов с шириной полосы пропускания до 30 ГГц.
Ключевые слова: оптический анализатор спектра, двухчастотная модуляция, ассиметрия по частоте, диапазон измерений, волоконная брэгговская решётка
05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы , 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
В данной статье описана апробация датчика влажности в реальных условиях эксплуатации автомобильной дороги. Авторами разработана защитная конструкция датчиков влажности, соответствующая требованиям для их закладки в земляное полотно, разработан мобильный переносной считыватель данных. Представлена технология калибровки, тарировки и закладки датчиков в грунт земляного полотна. Проведен анализ данных полученных после тарировки датчиков.
Ключевые слова: грунт, земляное полотно, мониторинг влажности в условиях эксплуатации дороги, датчики влажности
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Статья посвящена повышению роли новых оперативных методик экспресс -диагностирования дизелей, оборудованных современной топливной аппаратурой с электронным управлением, которые позволяют осуществлять неразрушающий контроль технического состояния.
Ключевые слова: экспресс - диагностирование, средства технического диагностирования, неисправность, дизель, электронный блок управления, топливная аппаратура, топливный насос высокого давления, электрогидравлическая форсунка
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
В статье рассматривается метод повышения разрешения изображений в голографических системах на основе алгоритмов субпиксельного сдвига. Рассматриваются методы решения систем уравнений большой размерности сведением к блочному виду. Наиболее простое решение получается, когда из набора матриц со сдвигом в одном направлении формируется набор из матриц с увеличенным разрешением, а затем из полученного набора формируется результирующая матрица.
Ключевые слова: сверхразрешение, субпиксельный сдвиг, голография, решение систем уравнений, голографическая интерферометрия, апертура
05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы , 05.11.18 - Приборы и методы преобразования изображений и звука
В статье указываются основные недостатки методов диагностирования цилиндропоршневой группы, используемых в настоящее время. Предложены математические зависимости и разработанная на их основе методика технического диагностирования цилиндропоршневой группы дизелей холодной пусковой прокруткой коленчатого вала.
Ключевые слова: двигатель, цилиндропоршневая группа, сжатие, диагностирование, холодная холостая прокрутка коленчатого вала
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий