МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Цель. Исследование состава, структуры и свойств порошковых материалов, полученных электродиспергированием отходов никеля марки ПНК-0Т1 в кислородсодержащей среде – дистиллированной воде.
Методы. Для определения состава, структуры и свойств порошковых материалов были исследованы образцы порошков, полученных из отходов никеля марки ПНК-0Т1. Порошковый материал был получен электроэрозионным диспергированием в воде дистиллированной. Микроанализ частиц порошка был проведен с помощью растрового электронного микроскопа. Анализ распределения по размерам частиц порошка получен с помощью анализатора размеров частиц. Рентгеноспектральный микроанализ частиц порошка проведен с помощью энергодисперсионного анализатора рентгеновского излучения, встроенного в растровый электронный микроскоп. Анализ фазового состава частиц порошка проведен с помощью рентгеновской дифракции на дифрактометре.
Результаты. В ходе исследования было выявлено, что форма частиц полученных никелевых порошков сферическая и эллиптическая, также на увеличении отмечены агломераты частиц более мелкого размера. В составе порошковых материалов присутствует кислород и никель. В фазовом составе отмечены фазы чистого никеля и оксида никеля NiO. Из анализа гранулометрической гистограммы следует, что разброс частиц по размерам варьируется в интервале 0,26–18,62 мкм, средний объемный диаметр частиц составил 5,2 мкм.
Заключение. Полученные результаты исследований могут быть использованы для разработки нового тяжелого псевдосплава с использованием металлоотходов дорогостоящего сырья методом электроэрозионного диспергирования с последующим совершенствованием и оптимизацией состава и структуры сплава.
Целью настоящей работы является установление зависимости коэффициентов плоскостной анизотропии от интенсивности локализованных деформаций в различных диапазонах нагружения поперечных и продольных сечений образцов жаропрочного порошкового сплава Inconel 718, изготовленных по технологии SLM. Оценена роль технологической анизотропии образцов, характерной для технологии SLM, и её влияние на характер упрочнения изделий из сплава Inconel 718.
Методы. Для достижения цели анализировали диаграммы деформации образцов порошкового сплава Inconel 718, изготовленных по технологии SLM, измеренные в ходе их растяжения по ГОСТ 11701-84. Нагружению подвергали плоские образцы с нанесённой на их поверхность делительной сеткой. В ходе испытаний локализованную деформацию образцов в различных сечениях определяли путём измерения геометрии изображений делительной сетки. Для фиксации указанных изображений использовали специально разработанную технологию фото- и видеофиксации.
Результаты. Проведённый статистический анализ вида и параметров диаграмм деформации позволил определить характер изменения интенсивности напряжений и деформаций образцов исследованного материала. Установили линейный характер его упрочнения при растяжении в области малых значений интенсивности деформаций и степенной характер упрочнения в диапазоне интенсивности деформации от 0,03 до 0,17.
Заключение. Показано значимое влияние технологической анизотропии образцов жаропрочного порошкового сплава Inconel 718, полученных по технологии SLM, от величины интенсивности деформаций. Выявлена необходимость учёта данного факта при разработке технологических процессов производства изделий ответственного назначения из исследованного материала.
Цель. Получение и исследование состава, структуры и свойств порошка карбида вольфрама из металлоотходов вольфрама марки ВА в керосине авиационном.
Методы. Порошок карбида вольфрама из металлоотходов вольфрама марки ВА получали в следующей последовательности. Реактор заполняли рабочей средой – керосином авиационным марки ТС-1, отходы загружали в реактор. Монтировали электроды из тех же отходов вольфрама марки ВА. Смонтированные электроды подключали к генератору импульсов. Устанавливали необходимые электрические параметры установки: ёмкость конденсаторов 42,0–43,5 мкФ; напряжение на электродах от 115–120 В; частота следования импульсов 50–55 Гц. Полученный вольфрамовый порошок исследовали с помощью: растрового электронного микроскопа QUANTA 600 FEG; анализатора размеров частиц Analysette 22 NanoTec; энергодисперсионного анализатора рентгеновского излучения фирмы EDAX; рентгеновской дифракции на дифрактометре Rigaku Ultima IV.
Результаты. На основании проведенных экспериментальных исследований разработан новый способ получения порошка карбида вольфрама, отличающийся тем, что порошок получен путем электроэрозионного диспергирования металлоотходов вольфрама марки ВА в керосине авиационном при ёмкости конденсаторов 42,0–43,5 мкФ, напряжении на электродах 115–120 В и частоте следования импульсов 50–55 Гц. Экспериментально установлено, что сферические и эллиптические частицы порошка карбида вольфрама W2С имеют размеры от 2,26 мкм до 90,72 мкм со средним объемным диаметром 20,2 мкм и на поверхности содержат углерод.
Заключение. Получение карбида вольфрама, пригодного к промышленному применению, из металлоотходов при низких затратах электроэнергии показало высокую эффективность технологии электроэрозионного диспергирования.
ФИЗИКА
Цель. Исследование зависимости термического модуля упругости двухкомпонентной магнитной жидкости от величины напряженности магнитного поля, частоты внешнего возмущения и объемной концентрации магнитных частиц.
Метод исследования основан на кинетической теории жидких систем. На основе ранее построенных кинетических уравнений для одночастичной и двухчастичной функций распределения и микроскопического выражения вектора потока тепла получено явное динамическое выражение термического модуля упругости магнитных жидкостей. В быстропротекающих процессах в жидкостях перенос тепла протекает волнообразно и их распространение аналогично распространению второго звука в гелии II. Термический модуль упругости в жидкостях проявляется при высоких частотах и обеспечивает распространению второго звука. Выражение термического модуля упругости состоит из потенциальной и кинетической частей, учитывающих соответственно структурные и трансляционные релаксационные процессы. Для исследования термоупругих свойств магнитных жидкостей для каждой подсистемы выбраны соответствующие выражения потенциальных энергий взаимодействия, позволяющие провести численные расчеты.
Результаты. Проведены численные расчеты частотной и концентрационной зависимости динамического термического модуля упругости при наличии внешнего магнитного поля в магнитной жидкости на основе керосина. Результаты расчетов показывают, что увеличение воздействия внешнего возмущения приводит к нелинейному возрастанию термического модуля упругости в магнитной жидкости. Рост объемной концентрации магнитных частиц и увеличение значения напряженности магнитного поля также привели к нелинейному возрастанию термического модуля упругости в магнитной жидкости.
Заключение. Установлено, что вследствие учета трансляционной и структурных релаксационных процессов область частотной дисперсии термического модуля упругости получается широкой. Проведенные численные расчеты при различных значениях внешнего магнитного поля и объемной концентрации магнитных частиц показали, что хотя увеличение магнитного поля и концентрации магнитных частиц приводит к возрастанию термического модуля упругости, их рост на изменение области частотной дисперсии не влияет.
Цель. Получение информации о влиянии расположения источника неоднородного магнитного поля относительно нагреваемого участка вертикального гидродинамического контура, заполненного магнитной жидкостью, на интенсивность конвективного переноса тепла вдоль контура.
Методы. Проведены эксперименты с использованием гидродинамического контура, выполненного из тонкой трубки круглого сечения и расположенного в вертикальной плоскости. Подвод тепла осуществлялся нагревателем на коротком вертикальном участке контура, отвод – обдувом всей поверхности трубки термостатированным воздухом. Источником магнитного поля служили плоские полюсные наконечники ферритового магнитопровода, в зазоре между которыми располагался нагреватель. Расположение полюсных наконечников относительно нагревателя в экспериментах варьировалось по вертикали. При проведении контрольных опытов источник магнитного поля демонтировался. Контур был заполнен магнитной жидкостью типа «магнетит – керосин – олеиновая кислота» умеренной концентрации. Интенсивность стационарного конвективного теплопотока вдоль контура рассчитывалась по результатам измерения температуры поверхности трубки медьконстантановыми термопарами. Результаты измерений представлялись в безразмерном виде – взаимосвязи числа Нуссельта и теплового числа Рэлея.
Результаты. Установившаяся смешанная, термомагнитная и гравитационная конвекция магнитной жидкости в контуре наблюдалась при любом расположении наконечников магнитопровода относительно нагревателя. При расположении полюсных наконечников выше нагревателя наблюдалась конкуренция гравитационной и термомагнитной конвекции, а поток тепла оказывался слабым. При размещении полюсных наконечников ниже нагревателя число Нуссельта было в 2–4 раза больше, чем в контрольных опытах (только гравитационная конвекция) при равных числах Рэлея. Наибольшие числа Нуссельта получены при размещении источника поля вблизи центра нагревателя.
Заключение. Информация о влиянии взаимного расположения источника магнитного поля и нагревателя на конвективный перенос тепла магнитной жидкостью в гидродинамическом контуре получена экспериментально. Найдено оптимальное, в смысле интенсивности теплопереноса, положение источника поля.
Цель. Характеризация химической структуры наночастиц нитрида бора по ИК-спектроскопии в процессе испарения их коллоидной системы и их размеров методом малоуглового рентгеновского рассеяния.
Методы. Процесс испарения растворителей из коллоидной системы изучался на ИК-Фурье-спектрометре Nicolet iS 50 в среднем ИК-диапазоне (400–4000 см-1) с приставкой нарушенного полного внутреннего отражения с алмазным кристаллом (угол падения 45о) и жидкостной ячейкой (200 мкл).
Размеры коллоидных частиц определялись на дифрактометре малоуглового рентгеновского рассеяния в режиме линейной коллимации (разрешение 0,03 нм–1, рентгеновская трубка с медным антикатодом 2,2 кВт, λ = 0,154 нм, время экспозиции 30 с).
Результаты. Измерен ИК-спектр порошка наночастиц нитрида бора, который содержит линии, характерные для кубической (952 см-1) c-BN и гексагональных кристаллических (758, 1301 и 1372 см-1) h-BN фаз. Средние размеры наночастиц нитрида бора в коллоидной системе после ультразвуковой обработки составили по данным малоуглового рентгеновского рассеяния 46 и 84 нм при размерах стеариновой кислоты, выступающей в качестве стабилизирующей оболочки 0,8, 1,3 и 2,5 нм. Анализ ИК-спектров подтвердил полное испарение растворителей (гексана и хлороформа) из капли коллоидной системы толщиной 1,2 мм в течение 30 минут.
Заключение. В работе определены средние размеры стабилизированных стеариновой кислотой наночастиц нитрида бора в коллоидной системе и изучен процесс ее испарения.
Цель исследования. Получить аналитические выражения, позволяющие вычислять силу и скорость умеренно крупной высоковязкой капли с учетом прямого вклада коэффициента испарения, линейных поправок по числу Кнудсена и реактивного эффекта, движущейся в поле плоской волны монохроматического излучения.
Методы. Применялись методы теории возмущения, газокинетические методы, математические методы решения линейных дифференциальных уравнений в частных производных с переменными коэффициентами (система уравнений Стокса, уравнения Лапласа и Пуассона).
Результаты. В квазистационарном приближении проведено теоретическое описание фотофоретического движения умеренно крупной испаряющейся высоковязкой капли сферической формы (отсутствуют циркуляция вещества внутри капли и силы межфазного поверхностного натяжения) в вязкой бинарной газовой смеси. Решалась линеаризованная по скорости система уравнений Навье – Стокса и тепломассопереноса. Получены выражения для полей массовой скорости, давления, температуры и относительной числовой концентрации первого компонента. Сила и скорость фотофореза высоковязкой капли определялась интегрированием тензора напряжений по поверхности частицы. В граничных условиях на поверхности высоковязкой капли учитывались линейные поправки по числу Кнудсена (изотермическое, тепловое и диффузионное скольжение, скачки температуры и концентрации, а также скольжение, возникающее из-за неоднородности температуры вдоль искривленной поверхности частицы), реактивный эффект и вклад прямого влияния коэффициента испарения. Проанализированы вклады в полученные формулы для фотофореза умеренно крупной высоковязкой капли сферической формы и рассмотрены предельные переходы к известным в литературе результатам.
Заключение. Полученные формулы на основе гидродинамического подхода позволяют оценивать влияние прямого вклада коэффициента испарения и линейных поправок по числу Кнудсена на силу и скорость фотофореза умеренно крупной испаряющейся высоковязкой капли в бинарной газовой смеси.
Цель. Экспериментальное исследование плотности, теплового расширения и динамической вязкости галогенозамещенных аренов при температурах от 293,15 до 343,15 К и атмосферном давлении 97,992 кПа.
Методы. Плотность определялась пикнометрическим методом, вязкость – капиллярным методом. Использовались кварцевый пикнометр типа ПЖ2 номинальной вместимостью 10 мл и стеклянный капиллярный вискозиметр типа ВПЖ-2 с номинальным диаметром капилляра 0,34 мм. Измерение массы жидкостей осуществлялось с помощью электронных весов ВСЛ-200/0,1А с ценой деления 0,0001 г. Для обработки экспериментальных результатов применялись численные методы.
Результаты. Получены экспериментальные данные по плотности, коэффициенту объемного теплового расширения и динамической вязкости жидких о-ксилола, этилбензола, фторбензола, хлорбензола, бромбензола, толуола, о-фтортолуола, м-фтортолуола, п-фтортолуола, о-хлортолуола, м-хлортолуола, п-хлортолуола, 2,4-дихлортолуола, 2,6-дихлортолуола. Данные по плотности и динамической вязкости аппроксимированы полиномом третьей степени. Данные по коэффициенту объемного теплового расширения получены на основе аппроксимированных данных измеренной плотности. Максимальная оценка погрешности измерений для плотности составила 0,13%, для динамической вязкости – 3,5%. Максимальная погрешность вычислений для коэффициента теплового расширения оценивается в 3%.
Заключение. Математическая обработка полученных экспериментальных данных по плотности и динамической вязкости позволила получить аналитические соотношения в виде степенных полиномов, позволяющих вычислять значения этих величин при любой температуре из исследованного интервала температур и атмосферном давлении с погрешностью, не превосходящей погрешности экспериментального определения. Рассчитанные значения хорошо согласуются с данными, приведенными в справочной и научной литературе. Полученные экспериментальные данные дополняют информацию о свойствах некоторых рассмотренных жидкостей, для которых зависимости плотности и вязкости от температуры мало изучены. Исследуемые вещества используются в различных отраслях экономики, поэтому являются технически важными жидкостями. Результаты измерений могут использоваться в физике конденсированного состояния, для анализа жидких углеводородов, и могут быть полезны в химической промышленности.
Цель. Выявить особенности поведения магнитной полимеросомы, помещенной в неоднородное поле точечного диполя, с помощью моделирования методом крупнозернистой молекулярной динамики.
Методы. Исследуемая система представляется в виде набора взаимодействующих частиц двух типов: полимерные частицы, имитирующие двойной слой амфифильной мембраны, и магнитные наночастицы, расположенные в мембранном слое. Полимерные частицы взаимодействуют посредством упругих потенциалов, призванных сохранять равновесную сферическую везикулярную геометрию. Магнитные наночастицы взаимодействуют между собой и внешними полями как точечные диполи. Исключенный объем и стерическое взаимодействие магнитных частиц с полимерными стенками моделируется в форме мягкого отталкивания. Вся система находится в изотермических условиях, и модельные параметры выбраны в соответствии с типичными энергиями взаимодействий относительно тепловых колебаний. Рассматривается модельная полимеросома диаметра около 100 нм в водном растворе при 25°C. Неоднородное магнитное поле создается расположенным на фиксированном расстоянии диполе неизменного направления. Динамика системы отслеживается численным интегрированием уравнений движения частиц с введенными взаимодействиями и наложенными условиями.
Результаты. В численных экспериментах получен ответ полимеросомы на магнитное поле для трех значений параметра, описывающего неоднородность поля. Рассмотрена задача при постепенном росте напряженности (и ее градиента) магнитного поля вблизи полимеросомы. Показано изменение намагниченности системы, проанализировано перераспределение концентрации наночастиц. Проведено моделирование ситуации, когда центр полимеросомы в начальный момент времени помещен в точку с фиксированным значением магнитного поля для трех случаев неоднородности поля. Обнаружена значительная перестройка магнитного слоя везикулы, совмещенная с перемещением всей капсулы. По смещению объекта сделаны оценки о развиваемой средней скорости.
Заключение. Модель позволяет оценить особенности комбинированного магнитного, структурного и механического отклика полимеросомы на неоднородное поле в канве потенциальных приложений для управляемой доставки содержимого внутрь клеток.
Цель работы. Разработка и апробация теоретической модели акустооптического квазиколлинеарного перестраиваемого фильтра на кристаллическом кварце, работающего в спектральном диапазоне 0,25– 0,4 мкм со спектральным разрешением 0,2 нм.
Методы. В работе анализируются основные свойства акустооптических перестраиваемых фильтров на базе кристаллов различных классов. На основе литературного анализа и проведенных расчетов предложена и практически реализована опытная модель АОПФ. Изучение физических свойств фильтрации света на кристалле α-SiO2 осуществлялось экспериментальным методом. Практические исследования спектральной перестройки устройства по экспериментальным оптическим частотам были проведены в предлагаемой ультразвуковой системе стоячей волны в соответствии с перестроечной характеристикой. На основе известных экспериментальных данных предложена теоретическая модель описания полосы пропускания с учетом пьезоэлектрических эффектов.
Результаты. Показано влияние анизотропии кристаллов на их акустоэлектрические свойства. Определены оптимальные кристаллографические параметры работы фильтров на кристалле оксида кремния. Разработана компьютерная модель АОПФ, реализованная на базе численных расчетов в среде Wolfram Mathematica. Экспериментально выявлено, что в красной части исследуемого спектра наблюдается максимальная интенсивность частот дифрагированного света, что соответствует наиболее близким к собственным частотам пьезопреобразователя, одновременно в синем и фиолетовом спектрах, было замечено наименьшее пропускание. Практическими исследованиями подтверждено, что уширения полос пропускание фильтра происходит вследствие увеличения расходимости света.
Выводы. Обоснована и разработана математическая модель акустооптического квазиколлинеарного перестраиваемого фильтра на кристаллическом кварце, на основе которой выполнен расчет АОПФ, работающего в спектральном диапазоне 0,25–0,4 мкм со спектральным разрешением около 0,2 нм.
Цель работы. Выявление и анализ математических выражений для энергетического спектра носителей заряда в наноразмерных магнитных пленках никеля и структурах Ni-Cu (подложка), а также NiO-Ni-Cu (подложка).
Методы. В работе на основе основных квантово-механических представлений, с учетом граничных условий для связанных квантовых ям получены выражения для энергетического спектра электронов. Ферромагнитные свойства никеля учитываются посредством величины эффективной массы. Решение нелинейных уравнений, определяющих дискретные энергетические уровни, достигалось численными методами с использованием математического пакета Mathcad.
Результаты. Получены трансцендентные выражения для энергий свободных носителей заряда в квантовых ямах ферромагнитных пленок никеля, показано влияние положения никеля на медной подложке. Показано, что использование медной подложки приводит к увеличению плотности энергетических уровней в никелевой нанопленке. В рамках модели Андерсона рассмотрено влияние оксидного слоя на одноэлектронные состояния в нанопленках никеля и его оксида. На основе численного решения полученных в работе трансцендентных уравнений показано влияние соотношения толщин ферромагнитного металла и его оксида на энергетические уровни электронов, локализованных в оксидном слое.
Заключение. Представленные в работе формулы для спектра энергий учитывают энергетический рельеф сложной квантовой ямы, размеры пленки, поверхностного оксида и значительную эффективную массу в области ферромагнитной пленки. Показано, что увеличение эффективной массы в магнитных гетероструктурах приводит к повышению электронной плотности состояний. Обнаружено, что плотность электронных состояний в области поверхностного оксида никеля практически независима от толщины никелевой пленки. Результаты и выводы работы могут быть использованы для теоретического прогнозирования физических свойств магнитных наноструктур, в частности элементов спинтроники.
Цель исследования. Изучение морфологических и фазовых изменений в структуре нанопленок нитрида тантала, формируемых методом магнетронного реактивного распыления на подложке из кремния.
Методы. Магнетронное распыление на подложку из кремния осуществлялось на установке МВУ ТМ-Магна Т при изменении параметра времени распыления от 300 до 900 с, а также при постоянных параметрах мощности 500 Вт и давления рабочего газа Ar 0,5 Па. Исследования морфологических и фазовых изменений в структуре нанопленок нитрида тантала выполнялись методами атомно-силовой микроскопии, рентгенофазового анализа. Определение фрактальной размерности осуществлялось с помощью метода подсчета кубов. Рентгенодифрактометрический анализ в режиме измерений in situ с дискретным нагревом (с шагом через 100°С) на воздухе до 1000°С на высокотемпературной приставке PAAR HTK-16.
Результаты. При помощи методов атомно-силовой микроскопии установлено, что в исследуемых нанопленках из TaN гранулометрическое распределение нанокластеров было гауссовым и наблюдалось увеличение латерального размера частиц при увеличении времени напыления. Минимальную шероховатость имела нанопленка, время напыления которой составило 300 с. Рассчитана статистическая фрактальная размерность, величина которой отвечала их трехмерности. По данным рентгенофазового анализа определены размеры области когерентности, текстурированности, микродеформации и межплоскостные деформационные искажения, а также установлен смешанный механизм Странского – Крастанова формирования нанопленок.
Заключение. Шероховатость поверхности нанопленок нитрида, формируемых при постоянной мощности (500 Вт), существенно зависит от времени магнетронного распыления и концентрации N2. Во всех исследованных нанопленочных структурах доминирующим механизмом роста был реализован смешанный механизм Странского – Крастанова.
Целью исследования является систематизация новейших литературных сведений, относящихся к модуляции коэффициента трения внешними полями при использовании смазочных композиций с жидкокристаллическими мезогенами и полимерными композитами.
Методы. В статье рассмотрены методы трибологических испытаний с использованием различных схем пар трения (цилиндр-диск, штифт-диск). Указаны некоторые широко используемые методы нанесения покрытий на элементы пар трения: ионно-лучевое осаждение, химическое и физическое термическое напыление, молекулярное слоевое осаждение, фотополимеризация и др. Из обсуждаемых методов характеризации трибосистем обозначены: диэлектрическая спектроскопия, комбинационное рассеяние света, поляризационная оптическая микроскопия, ядерно-физические методы (позитронная аннигиляционная спектроскопия и рентгеновскя дифракция).
Результаты. Систематизированы современные тенденции в разработке модулированных режимов функционирования триботехнических схем со смазочными композициями, имеющими в своем составе жидкие кристаллы и полимерные композиты. Для осуществления активного управления коэффициентом трения применяются следующие подходы: 1) модуляция трения электрическим полем, 2) модуляция трения температурным полем и 3) модуляция трения на оптических решетках при облучении светом. В этих подходах учитываются измененные характеристики смазочного материала, связанные с применением мезогенных присадок, режимы воздействия электромагнитным и тепловым полем, электрические характеристики, геометрия поверхности пар трения, приводятся значения трибологических показателей (коэффициент трения и износ), которые достигаются в результате модуляции трения.
Заключение. Установлено положительное влияние мезогенных добавок жидких кристаллов и полимеров на триботехнические показатели при активном управлении коэффициентом трения: наблюдается снижение коэффициента трения, что способствует снижению изнашивания материалов.
Цель. Исследовать изменение механических свойств магнитореологического силиконового эластомера, состоящего из полимера, наполненного наночастицами магнетита, под воздействием неоднородного магнитного поля электромагнита.
Методы. В качестве образцов исследовались двухкомпонентные силиконовые каучуки, наполненные магнетитовыми частицами. Изготовленные образцы отличались геометрическими размерами, концентрацией магнитной фазы 1%, 5%, 10% и 20%, способом перемешивания активного наполнителя и полимерной матрицы, а также механизмом полимеризации: в магнитном поле или без него. Структура полимеров была исследована с помощью оптической микроскопии. Фиксация изображений происходила при помощи цифрового USB микроскопа Микмед 5.0. Эксперименты проводились на установке для исследования магнитного отклика, разработанной и изготовленной самостоятельно на основе известных методов. Значение угла отклонения магнитоактивного кантеливера от первоначального вертикального положения определялось оптическим методом. Источником магнитного поля являлись электромагниты различных размеров с конусными наконечниками, которые были присоединены к программируемому линейному источнику питания.
Результаты. Осуществлен анализ структуры изготовленных магнитореологических силиконовых эластомеров, зафиксировано изменение структуры образцов, которое объясняется диполь-дипольным взаимодействием микрочастиц наполнителя под воздействием внешнего магнитого поля. Также проведены исследования зависимости угла отклонения кантеливера, выполненного из силиконового полимера с магнитным наполнителем, от значения напряженности магнитного поля и структуры образцов. Полученным экспериментальным результатам предложена теоретическая интерпретация.
Вывод. Экспериментально и теоретически исследована зависимость угла наклона магнитоактивного полимерного кантеливера от величины напряженности магнитного поля, создаваемого с помощью электромагнита. Полученные результаты могут быть использованы для разработки перспективных магнитоактивных устройств перемещения и сенсоров.
ХИМИЯ
Целью работы стало изучение вариантов объёмного анализа изоцианатных групп в преполимерах и поиск факторов, влияющих на точность анализа, для выявления различий между значениями, указанными производителем и полученными в лаборатории
Методы. В качестве объекта исследования выбраны промежуточные продукты полимеризации на основе изоцианатов из двух или более мономерных звеньев, используемые для производства полиуретанов, качество которых определяется оптимальным соотношением изоцианатных и гидроксильных групп. Индекс NCO определяли объемным методом на основе взаимодействия изоцианатных групп с диэтиламином, с подтверждением результатов методами математической статистики.
Результаты. В работе проанализированы известные на данный момент методики определения содержания изоцианатных групп в преполимерах и выявлены различия в технике исполнения. Использован объёмный метод определения индекса NCO на основе взаимодействия изоцианатных групп с диэтиламином. Проведена оценка растворимости промышленных образцов преполимеров и расчёт скорости растворения, на основании которых определен оптимальный объем раствора и пробы преполимера, обеспечивающие точное определение изоцианатного числа. Откорректированные условия позволили выйти на требуемое значение индекса NCO преполимера СКУ, рассчитанное на основании статической обработки результатов и построения кривой распределения Гаусса. Изменения в методике позволяют выйти на сертифицированное значение показателя, что допускает его использование для дальнейших расчетов в синтезе полиуретана.
Заключение. Рекомендации для определения изоцианатного индекса для анализа преполимера объемным методом помогут проводить контроль поступающего сырья на предмет соответствия сертификатам для выполнения точного расчёта сырья при синтезе полиуретана.