Целью настоящего исследования является анализ взаимосвязи параметров микроструктуры и механического поведения литых композиционных материалов системы Al – Al3Ti с учетом современных представлений о механизмах их структурообразования и упрочнения.

Методы. Литые композиционные материалы с эндогенным интерметаллидным армированием получали путем ввода брикетированного порошка титана (>99,5% Ti) фракции <300 мкм в количестве 3 мас. % в алюминиевый расплав состава Al + 7 мас. % Zn + 3 мас. % Mg. Для изучения полученных материалов использовали компьютерные методы количественной металлографии и метод измерения твердости. Взаимосвязь микроструктуры и механического поведения алюмоматричных композитов анализировали с использованием общепринятых теорий армирования. 

Результаты. Показано, что при прямом химическом взаимодействии между порошкообразными частицами металлического титана с алюминиевым расплавом системы Al – Zn – Mg происходит формирование дисперсных частиц Al3Ti, равномерно распределенных по объему материала. Синтезированные частицы имели средний размер 11,42 мкм и занимали долю площади 10,27%. Рассмотрен механизм образования армирующих частиц Al3Ti. Средние значения твердости образцов алюмоматричных композитов в литом состоянии составили 141,6 HB, в то время как твердость неармированной матрицы находилась на уровне 92 HB. Проведен анализ потенциальных механизмов упрочнения литых композиционных материалов, определяющих их механическое поведение во взаимосвязи с процессами структурообразования. 

Заключение. Прямой синтез алюмоматричных композитов с эндогенным интерметаллидным армированием путем ввода брикетированных порошковых прекурсоров в матричный расплав позволил достичь превосходной степени равномерности распределения армирующих частиц без применения специального технологического оборудования. Предположительно, преобладающим механизмом упрочнения литых композиционных материалов системы Al – Al3Ti следует считать упрочнение вследствие несоответствия коэффициентов термического расширения и модулей упругости компонентов и упрочнение по Холлу – Петчу вследствие модифицирующего действия частиц Al3Ti по отношению к кристаллам α-твердого раствора матричных алюминиевых сплавов.

Цель исследования. Получение новых композитных материалов на основе алюминия, упрочненных дисперсными, высокопрочными, тугоплавкими наночастицами SiO2 в поле центробежных сил центрифуги, а также изучение свойств полученных композитных материалов и механизмов их упрочнения.

Методы. В качестве материала матрицы использован литой алюминий марки А99, который упрочняли наночастицами: SiO2 производства компании ООО «Плазмотерм», средний размер частиц 15 нм. Проведен элементный локальный анализ химического состава при использовании электронной оже-спектроскопии. Методом просвечивающей электронной микроскопии изучена дислокационная структура алюмокомпозита, упрочненного дисперсными наночастицами диоксида кремния, и их распределение в материале матрицы. Характер излома изучали с помощью растровой (сканирующей) электронной микроскопии. Были определены основные механические свойства алюмокомпозитов, а именно твердость по Роквеллу, прочность на изгиб, а также эксплуатационные свойства – жаростойкость и коррозионная стойкость.

Результаты. В процессе кристаллизации в поле действия центробежных сил центрифуги были получены КМ на основе алюминиевой матрицы, упрочненной дисперсными наноразмерными частицами в количестве, не превышающем 1%. При проведении ряда механических испытаний доказано, что с увеличением гравитационного коэффициента и концентрации упрочняющей фазы физико-механические характеристики увеличиваются. С помощью ряда микроструктурных анализов было доказано, что наночастицы диоксида кремния агрегируют и образуют агломераты размером от 100…300 нм. Образовавшиеся агломераты в процессе кристаллизации являются зародышевыми центрами и находятся внутри зерен по границам субзерен. 

Заключение. Получены композитные материалы на основе алюминия высокой чистоты, соответствующего марки А99, упрочненного наночастицами SiO2, в поле действия центробежной силы центрифуги при гравитационном коэффициенте, равном 121 и 164g. Доказано влияние используемых наночастиц на физикомеханические и эксплуатационные свойства композитного материала. 

Предложен метод введения упрочняющих наночастиц в виде предварительно спрессованных с заданным содержанием упрочняющей фазы брикетов – лигатур.

Цель. Определение параметрических показателей формы частиц электрокорунда, полученного электродиспергированием отходов электротехнического алюминия марки АД0Е в воде дистиллированной.

Методы. Электродиспергирование отходов электротехнического алюминия марки АД0Е производили в кислородсодержащей жидкости (дистиллированной воде) на запатентованной сотрудниками научно-образовательного центра «Порошковая металлургия и покрытия» установке. 

Частота следования импульсов, емкость разрядных конденсаторов и напряжение на электродах изменялись для варьирования гранулометрическим составом порошка электрокорунда. Исследование параметров состояния поверхности частиц электрокорунда, полученных в условиях электроэрозионной металлургии металлоотходов алюминия марки АД0Е, осуществляли на растровом микроскопе QUANTA 600 FEG. Коэффициент удлинения частиц электрокорунда осуществляли на приборе Analysette 22 NanoTec. 

Результаты. Экспериментально установлено, что частицы электрокорунда, полученные в условиях электроэрозионной металлургии металлоотходов алюминия марки АД0Е в кислородсодержащей жидкости, имеют сферическую и эллиптическую форму со средним коэффициентом удлинения 1,25. Придание частицам электрокорунда формы сферы и эллипса способствует порошкообразованию капель жидкого металла в условиях электроэрозионной металлургии металлоотходов алюминия марки АД0Е, которые выбрасываются из канала электрического разряда в расплавленном виде в реактор, заполненный дистиллированной водой.

В процессе электроэрозионной металлургии металлоотходов алюминия частицы расплавленного алюминия сталкиваются между собой, что сопровождается появлением на их поверхности характерных следов от столкновения. В том случае если разница температур столкнувшихся частиц незначительна, то происходит их агломерация.

Заключение. В соответствии с поставленной целью, направленной на определение параметрических показателей формы частиц электрокорунда, полученного электродиспергированием отходов электротехнического алюминия марки АД0Е в воде дистиллированной, показана высокая эффективность применения технологии электроэрозионной металлургии, которая обеспечивает при низких затратах электроэнергии получение пригодных к промышленному применению новых порошковых частиц электрокорунда со сферической и эллиптической формой.

Целью настоящего исследования является подробное изучение температурных полей при приготовлении сплава 1379с, транспортировке расплава по лотковой системе, фильтрации расплава через пенокерамический фильтр и литье цилиндрических слитков методом компьютерного моделирования в программном комплексе ESI ProCAST с верификацией моделей на лабораторной установке полунепрерывного литья слитков из алюминиевых сплавов.

Методы. Для компьютерного моделирования использовали программный комплекс ProCAST. Для физического моделирования и верификации результатов компьютерного моделирования использовали лабораторную установку полунепрерывного литья алюминиевых сплавов. Слитки получали из сплава 1379с. Микроструктуру полученных слитков оценивали металлографическими методами на оптическом микроскопе с использованием компьютерных методов количественной металлографии.

Результаты. Проведено моделирование процесса полунепрерывного литья алюминиевых сплавов на участке, начиная с выхода расплава из плавильной печи и заканчивая кристаллизатором. В результате металлографического исследования структуры полученных слитков определено, что средний размер кристаллов первичного кремния в слитках (41±16) мкм, при этом размер мелких частиц (23±5) мкм (доля 30%), размер средних частиц 44±9 мкм (доля 56%), размер крупных частиц (69±9) мкм (доля 14%), диапазон размеров частиц в слитке 12–91 мкм.

Заключение. Разработаны динамические модели перелива расплава по металлотракту, фильтрации расплава через пенокерамический фильтр. Моделирование литья слитков с последующей верификацией и корректировкой моделей по результатам лабораторных экспериментов позволило подобрать оптимальный режим литья слитков, получить в слитках размер кристаллов первичного кремния менее 25 мкм и достичь точности результатов моделирования более 93%.

Цель. Разработка автоматизированного устройства, обеспечивающего заданные  параметры технологического процесса формовки слоистых композиционных материалов. Основной задачей данной работы стало исследование привода подвижной платформы разработанной роботизированной системы, реализованной на основе синхронизированных линейных электроприводов, оснащенных системой управления  по положению. 

Методология. Методы исследования разработанной роботизированной системы базируются на получении динамических параметров движения исполнительного органа и определения сил и моментов  приводов путем проведения математического моделирования его движения. Учитывая существующие  технологии  изготовления деталей из композитных материалов, необходимо разработать компоновочный вариант  роботизированной системы для материалов на основе вакуумной  инфузии, обеспечивающей  формование деталей из термопластичного композита. Задавая траекторию движения платформ, используя дифференциальные уравнения и модели  сухого  трения Кулона, необходимо получить законы изменения выходного усилия  привода и определить его технические параметры. 

Результаты. Используя разработанные модели и задавая траекторию движения исполнительного органа, были получены закон изменения усилия привода и его механическая мощность. Результаты исследования включают разработку методики и оценку параметров приводной системы и будут полезны разработчикам нового оборудования мехатронного типа для изготовления композитных материалов.

Вывод. Современные композиты, механические характеристики которых  превосходят традиционные материалы, обладают значительно меньшей массой, что объясняет их широкое распространение во многих отраслях промышленности. Разработанная методика создания автономной технологической системы дает возможность значительно повысить качество изготовления конечного продукта из композитного материала за счет применения управляемого мехатронного привода роботизированной системы для вакуумирования композитов,  обеспечивающего заданный  закон движения рабочего органа. 

Цель. Исследование влияния нитроцементации при низких температурах стали ХГС в высокоактивной азотисто-углеродной среде на структуру, фазовый состав и свойства для рекомендации её в качестве материала прецизионных деталей дизельной топливной аппаратуры. 

Методы. Нитроцементация при 520…600⁰С в активной среде на основе карбамида и железосинеродистого калия обеспечивает получение на поверхности твердых карбонитридных фаз, стойких к изнашиванию в условиях работы прецизионных деталей топливной аппаратуры дизелей. 

Результаты. Экспериментально показано, что износостойкость нитроцементованной стали ХГС в 2,7…4,4 раза превышает износостойкость закалённой стали ХВГ. Достижение максимума износостойкости модифицированной стали наблюдается при содержании карбонитридов в структуре более 70%. При этом твердость изнашиваемой поверхности становится практически равной твердости кварцевых частиц и их абразивное действие на такую поверхность прекращается. Интенсивность изнашивания модифицированных деталей в таких условиях минимизируется – на порядок более по сравнению с деталями, которые не подвергались нитроцементации.

Заключение. Проведенные исследования показали, что безвольфрамовая инструментальная сталь ХГС с поверхностным упрочнением (модифицированием) низкотемпературной нитроцементацией может быть с успехом использована для изготовления деталей дизельной топливной аппаратуры вместо традиционной вольфрамосодержащей стали ХВГ. Использование нитроцементованной стали ХГС при массовом производстве дизельной топливной аппаратуры может дать значительный экономический эффект за счёт меньшей стоимости стали и повышенной долговечности нитроцементованных деталей. Выбор того или иного режима нитроцементации зависит от технологических возможностей предприятия, производящего детали топливной аппаратуры дизелей.

Цель. Построение математической модели поведения магнитоактивного эластомера, которая учитывает магнитные и упругие взаимодействия между частицами наполнителя и позволяет описать эффект псевдопластичности при сжатии и растяжении во внешнем магнитном поле. Разработка программы, реализующей данную модель.

Методы. При решении упругой задачи в рамках теории малых деформаций использовалась библиотека esys/escript (это инструмент для реализации математических моделей на языке Python с использованием метода конечных элементов). Для описания МАЭ записывается общая энергия, состоящая из упругой и магнитной частей. Для ее минимизации с учетом ограничений в виде непроникновения частиц использовались алгоритмы нелинейного программирования из библиотек JuMP (это предметно-ориентированный язык моделирования для математической оптимизации, встроенный в язык Julia) и Ipopt – Interior Point Optimizer – программный пакет с открытым исходным кодом для крупномасштабной нелинейной оптимизации.

Результаты. Построена математическая модель поведения магнитоактивного эластомера, которая учитывает магнитные и упругие взаимодействия между частицами наполнителя, позволяющая описать эффект псевдопластичности (магнитный эффект памяти формы) при сжатии и растяжении во внешнем магнитном поле. Разработана программа, реализующая данную математическую модель. Получены кривые нагружения в магнитном поле при сжатии и растяжении образца из МАЭ.

Заключение. Из полученных результатов численного расчета видно, что предел текучести и остаточная деформация в образце из МАЭ при сжатии и растяжении имеют существенные отличия. Предложено объяснение механизмов, отвечающих за псевдопластичность при смене знака нагрузки. Полученные результаты могут быть использованы для разработки феноменологической модели поведения МАЭ со структурным параметром.

Цель. Наноструктурирование в магнетронных наноплёнках нитрида гафния с разной толщиной.

Методы. Магнетронные наноплёнки HfN наносились на кремниевые подложки в режиме  постоянного тока в установке МВУ ТМ-Магна Т (НИИТМ, г. Зеленоград). Получение наноплёнок с заданной толщиной достигалось путём варьирования времени распыления в пределах от 60 до 900 с. Наноразмерная характеризация нанопленок HfN проводилась методами атомно-силовой микроскопии и рентгенофазового анализа. Фрактальная размерность определялась методом подсчёта кубов.

Результаты. Установлено, что рост наноплёнки из HfN проходил по механизму Вольмера – Вебера, гранулометрическое распределение по размерам нанокластеров в наноплёнках из HfN было близким к нормальному. По атомно-силовым микроскопическим изображениям поверхности наноплёнок были рассчитаны как средние, так и среднеквадратичные их шероховатости. По данным рентгенофазового анализа в соответствии с формулами Дебая – Шеррера – Селихова и Вульфа – Брэгга рассчитаны размеры области когерентности и относительные деформации кристаллической решётки соответственно.

Заключение. В зависимости от времени распыления области когерентного рассеяния L(t) изменялись нелинейно, что указывало на структурный переход с характерным изменением морфологии поверхности нанопленок. Расчётные величины зависимости деформационных изменений a(t) имели знакопеременный вид, то есть процесс формирования наноплёнок HfN на начальной стадии сопровождался сжатием, а затем растяжением. Временная зависимость фрактальной размерности Df(t) всегда превышала 2, что указывало на трёхмерность нанопленок. При этом зависимость Df(t) достигала Dfmax при ≈ 480 с. Знакопеременный вид изменений dL/dt и da/dt и существование Dfmax при соответствующих временах распыления  свидетельствовал о доминирующем росте наноплёнок HfN по механизму Вольмера – Вебера с формированием столбчатых структур. 

Цель. Разработать модель малого образца феррогеля со случайной внутренней структурой, которая, с одной стороны, позволяла бы учесть исключённый объём полимерного вещества и способность к перестройке внутренней структуры композита под действием внешней нагрузки, а с другой – была бы достаточно эффективна с вычислительной точки зрения и позволяла бы получать статистически усреднённые по реализациям результаты.

Методы. Моделирование проводится в рамках подхода крупно-зернистой молекулярной динамики. Феррогель представлен в виде совокупности сферических объектов двух типов – однодоменных магнитных частиц и полимерных «блобов» – объединённых взаимодействием Леннарда – Джонса и системой упругих связей. Последняя имеет однородную случайную структуру, формируемую на начальном этапе расчёта, и обеспечивает модельному образцу упругую реакцию. Тепловое воздействие на образец со стороны среды имитируется включением в систему термостата Ланжевена. 

Результаты. Проведены серии расчётов на модельных образцах субмикронных размеров с различными концентрациями наполнителя из монодисперсных наночастиц. Получены кривые циклического намагничивания образцов, показавшие, в частности, стимулирующую роль дипольного магнитного взаимодействия в процессе. Проведены численные эксперименты по одноосному растяжению образцов в отсутствие либо в присутствии внешнего магнитного поля различной ориентации. Выявлено усиление упругих модулей у намагниченных образцов, особенно заметное в случае параллельности механического и магнитного воздействий. Эти результаты качественно согласуются с экспериментальными данными о поведении магнитоактивных композитов.

Заключение. Предложена простая модель малого образца феррогеля, в которой полимерное связующее имитируется как жидкость Леннарда – Джонса, «сшитая» упругими связями. Тестовые расчёты на образцах с разной концентрацией магнитного наполнителя показали работоспособность и физическую адекватность разработанной модели. Дальнейшее развитие предложенного подхода связано, во-первых, с описанием высоконаполненных феррогелей, а во-вторых, с идентификацией механических параметров модели на основе экспериментальных данных.

Цель работы. Выяснить, в какой степени влияет неелевский механизм релаксации намагниченности на динамическую восприимчивость магнитной жидкости на основе магнитожестких частиц феррита кобальта.

Метод исследования состоит в измерении динамической восприимчивости магнитной жидкости на основе частиц феррита кобальта, диспергированных в воде. Измерения выполнялись при помощи моста взаимной индукции. В наших экспериментах время броуновской релаксации намагниченности варьировалось путем последовательного добавления небольших количеств поливинилового спирта. При этом все остальные  параметры жидкости, такие как температура, концентрация, дисперсный состав оставались постоянными. 

Результаты. Измерены частотные зависимости динамической восприимчивости у четырех образцов жидкости с вязкостями 3,4; 8,3; 23 и 117 сПз при комнатной температуре. Полученные зависимости имеют квазидебаевский вид с выраженным максимумом на частотной зависимости мнимой части динамической восприимчивости. С ростом вязкости магнитной жидкости у полученных зависимостей наблюдается постепенное увеличение характерного времени релаксации намагниченности. Максимум диссипации энергии (положение максимума на мнимой части восприимчивости) смещается в сторону низких частот. При этом смещение максимума значительно опережает рост вязкости жидкости. Также непрерывно растет и относительная ширина максимума поглощения энергии.

Вывод. Наблюдаемые зависимости невозможно объяснить на основе представлений о полной вмороженности магнитных моментов частиц. Очевидно, что неелевский механизм релаксации намагниченности продолжает играть значительную роль в процессе динамического намагничивания частиц феррита кобальта. Полученные результаты могут служить основой для дальнейшего развития теории неелевской релаксации намагниченности частиц нанометровых размеров.

Цель. Исследовать динамическое поведение газовых пузырьков и капель в магнитной жидкости в микрожидкостных чипах различной конфигурации в неоднородном магнитном поле.

Методы. Исследование проводилось на экспериментальной установке для изучения многофазных систем в микроканалах, разработанной на основе известных методов. В качестве источника магнитного поля использовался кольцевой постоянный магнит, для подачи жидкостей в микрофлюидный чип использовался двухканальный шприцевой насос, изготовленный из набора для сборки 3D-принтера. Динамика капельных и пузырьковых течений фиксировалась с помощью оптического микроскопа. Микрофлюидные устройства изготовлены двумя способами: на основе сэндвич-структур с плёнкой парафильм и по технологии ESCARGOT.

Результаты. Проведен ряд экспериментов, в которых исследуется гидродинамика и гидроаэродинамика различных немагнитных и магнитных жидкостей в микрофлюидных чипах. Показано, как смачиваемость стенок микрофлюидных устройств влияет на формирование капель в канале. Результаты исследования зависимости размера немагнитных включений от изменения скорости потока магнитной жидкости показали, что объем генерируемых капель воды уменьшается за счет увеличения скорости потока непрерывной фазы или усиления напряженности магнитного поля, действующего на магнитную многофазную систему.

Вывод. В процессе проведения эксперимента установлено, что формирование капель в канале лучше всего прослеживалось в чипах на основе силиконового компаунда, где непрерывной средой являлось минеральное или синтетическое масло. Было определено, что размер и поверхность микроканала также оказывают влияние на образование эмульсий в микроканалах. Выбранная конфигурация чипа (фокусировка потока) является оптимальной для изучения немагнитных включений в МЖ, поэтому такой вид микрофлюидных устройств будет более перспективным для дальнейших исследований капельной гидродинамики в микрофлюидных системах.

Цель. Вычисление сил магнитного взаимодействия пары нелинейно намагничивающихся частиц, произвольно расположенных в однородном внешнем магнитном поле. Описание различий в вычислении межчастичных сил с помощью иных моделей.

Методы. Задача магнитостатики для двух сферических нелинейно намагничивающихся частиц, помещенных в однородное магнитное поле, с помощью итерационного алгоритма сводилась к последовательности линейных задач магнитостатики, которые, в свою очередь, решались методом конечных элементов. Компьютерный код, реализующий указанный алгоритм, написан на языке python с использованием библиотеки esys.escript. Полученные данные об энергии интерполировались сплайнами. Численное дифференцирование применялось для вычисления сил.

Результаты. Получены данные об энергии и силах, возникающих между частицами в широком диапазоне характеризующих задачу параметров: расстояния между центрами частиц, напряжённости внешнего поля и угла поворота пары относительно поля. Вывод о притяжении между частицами как преимущественном типе взаимодействия в МРЭ подтверждён. Значительно уточнён по сравнению с предыдущими работами вклад тангенциальной компоненты сил магнитного взаимодействия. Выявлена неспособность модели нелинейных взаимодействующих диполей дать корректную оценку сил взаимодействия в рассматриваемом диапазоне полей для конфигураций частиц, в которых они расположены под углом к внешнему магнитному полю.

Заключение. Расширено представление о величине и направлении сил, действующих между частицами, расположенными под углом к приложенному магнитному полю. Обоснована необходимость аналитической формулы, которая описывала бы зависимость энергии частиц от всех трёх параметров: расстояния между их центрами, внешнего поля и угла поворота межцентрового вектора относительно этого поля.

Цель исследования. Выявление закономерностей между гранулометрическими и фазовыми изменениями, протекающими при температурной обработке магнетронных пленок диоксида титана, и их фотокаталитическими свойствами. 

Методы. Образцы получены с использованием установки магнетронного напыления МВУ ТМ «Магна Т» (Россия) и нагревателя Mini Lamp Annealer MILA-5050. Морфологические особенности и изменения структуры поверхности пленок после отжига исследовались с помощью сканирующего электронного микроскопа JEOL JSM-6610LV (РЭМ, 20 кВ, до 100000×, X-Max Silicon Drift Detector, Oxford Instruments). Для характеристики образцов применялся метод малоуглового рентгеновского рассеяния в режиме линейной коллимации. Фазовые изменения прослеживались на рентгеновском дифрактометре EMMA (Австралия) с термокамерой до 1600 ̊С. Обработка СЭМ-изображений производилась с помощью программы Digimizer. Фотокаталитическая активность плёнок диоксида титана изучалась спектрофотометрическим методом в процессе реакции окисления органического красителя метиленового синего. 

Результаты. В результате исследования установлено, что с увеличением времени и температуры отжига растет дисперсия и средний размер зерна. В образцах, полученных при температуре 800°C, наблюдается значительное укрупнение зеренной структуры с одновременным повышением кристалличности образцов. Термический отжиг приводит к фазовым трансформациям в нанопленках TiO2. При температуре 400°С формируется фаза анатаза, которая при отжиге 600°C и 800°C необратимо трансформируется в фазу рутила. 

Заключение. Размер зерен TiO2 и фазовый состав определяют физико-химические свойства отожженных магнетронных пленок диоксида титана. Термический отжиг приводит к изменениям гранулометрического состава и фазовым трансформациям в образце. Формирование нанопленок с фазовым составом (анатаз / рутил 70% / 15%) с невысокой степенью кристалличности позволяет получить нанопленки с наибольшей фотокаталитической активностью. С увеличением температуры отжига до 800°С происходит повышение кристалличности нанопленки и трансформирование фазы анатаза в рутил, что снижает фотокаталитическую активность нанопленок диоксида титана.

Цель. Изучить возможность описания электрогидродинамических процессов в ЭГД-преобразователе с плоскопараллельными сеточными электродами с учетом местных гидравлических сопротивлений.

Методы. Методом интегральных соотношений и обезразмеривания переменных, определяющих силовой параметр кулоновского поля и гидравлическое сопротивление, с одной стороны, и величину униполярного зарядообразования – с другой, получены практически важные соотношения для цилиндрической ЭГДсистемы. Путём табулирования безразмерных параметров, характеризующих систему, рассмотрены эффективные режимы работы сеточного цилиндрического ЭГД-преобразователя. Методом использования эмпирических соотношений гидравлики сделана оценка влияния местных гидравлических сопротивлений на напорные характеристики системы. Проведено сравнение расчётов с экспериментальной моделью. Результаты. Рассмотрены режимы работы сеточного ЭГД-преобразователя, включённого в замкнутый гидравлический контур, в зависимости от безразмерных переменных, выражающих с одной стороны, уровень инжекции заряда одного из электродов, и с другой – силовую характеристику электрического поля и величину гидравлического сопротивления внешнего контура круглого сечения. Сделана инженерная оценка влияния на падение напора местных гидравлических сопротивлений, сеток электродов с заданной геометрией и внезапных расширений и сужений потока рабочей жидкости на переменных сечениях конкретной цилиндрической конструкции ЭГД-системы. 

Заключение. При фиксированном безразмерном параметре, характеризующем гидравлическое сопротивление внешнего контура, и силовое воздействие межэлектродного электрического поля, существуют интервальные значения параметра, определяющего инжекцию зарядов, при которых эффективность сеточной ЭГД-системы максимальна. Даже при малых скоростях движения сопротивление сеточных электродов существенно уменьшают создаваемое насосом давление (до 50%). При больших гидравлических сопротивлениях, соответствующих статическим напорным характеристикам, рассмотренная модель удовлетворительно описывает характеристики ЭГД-системы.

Цель. Изучить условия определения нормируемых компонентов SiO2, Cr2O3, Al2O3, Fe2O3, MgO в стартовых металлургических смесях методом рентгенофлуоресцентной спектрометрии. Обосновать способ подготовки проб к анализу путем прессования и сплавления. Установить оптимальные параметры прибора, позволяющие проводить прецизионное определение нормируемых компонентов в стартовых смесях. Разработать методику рентгенофлуоресцентного анализа металлургических стартовых смесей. Оценить воспроизводимость и правильность определения нормируемых компонентов.

Методы. Определение SiO2,Cr2O3, Al2O3, Fe2O3, MgO проводили на  рентгенофлуоресцентном волнодисперсионном спектрометре ZSX Primus IV ("Rigaku", Япония), пробоподготовку осуществляли методом прессования анализируемой пробы на подложке из борной кислоты (гидравлический пресс "Herzog", Германия) и сплавления (печь сплавления "Katanax", Канада). Оптимизированы основные параметры работы рентгенофлуоресцентного спектрометра, установлены параметры градуировочных графиков для определения нормируемых компонентов в стартовых смесях.

Результаты. Разработана методика одновременного определения всех нормируемых компонентов в стартовых смесях ССТ-Х, ССТ-2, Borstart, Start-RMK-SSC, Theramer Fill 135, наиболее часто используемых в металлургическом производстве. В связи с отсутствием стандартных образцов металлургических стартовых смесей оценку  воспроизводимости и правильности определения осуществляли с применением стандартных образцов, максимально близких по составу к анализируемым пробам, и производственным пробам, предварительно проанализированным по методикам, рекомендованным стандартами. Разработанная методика рентгенофлуоресцентного анализа металлургических стартовых смесей может быть рекомендована для применения в лабораториях металлургических предприятий  

Вывод. Разработанная методика не содержит систематических погрешностей и характеризуется высокой прецизионностью, позволяет быстро и надежно проводить одновременное определение нормируемых компонентов в стартовых смесях, снижает  расход реагентов по сравнению с используемыми в настоящее время на практике методиками анализа.  

Цель исследования. Сообщить об эмерджентных (неожиданных) свойствах магнитных материалов по сравнению с ожидаемыми при получении их в водных мицеллярных растворах ПАВ (водных квантовых материалах). 

Методы. Химический синтез магнитных наночастиц в водных мицеллярных растворах ПАВ различной природы. Характеризация магнитных растворов и наночастиц методами магнитных измерений, спектроскопии, дифрактометрии, малоугловой рентгеновской дифракции, сканирующей зондовой микроскопии  и др.

Результаты. Термин «водный квантовый материал» относится к материалам (мицеллярным растворам), свойства которых в основном определяются ядерным квантовым эффектом в макроскопических масштабах (эмерджентное свойство) и которые демонстрируют явления и функциональные возможности,  не ожидаемые в классической теории мицеллобразования. Ядерный квантовый эффект описан в статьях  и патентах  авторов и есть мейнстрим современного  научного направления. В статье подробно представлены экспериментально подтвержденные эмерджентные свойства магнитных материалов, полученных в водных мицеллярных растворах ПАВ. В частности, ионы Gd³⁺ в водно-мицеллярном  растворе  додецилсульфата натрия (ДСН) проявляют парамагнитные свойства, а в жидких кристаллах  (CH3COO^-)3Gd³⁺−вода−ундекан – ферромагнитные свойства. Гибридные наночастицы Gd/Pt, получаемые  в квантовом материале с хлоридом цетилпиридиния (ЦПХ) Pt-Gd, проявляют аномальные магнитные свойства. Наноразмерные порошки феррита кобальта и феррита никеля, получаемые  в мицеллярном растворе додецилсулфата натрия, обладают суперпарамагнитными свойствами, что характерно для магнитных наноматериалов.

Заключение. Синтез наночастиц в квантовом материале открывает возможность восстановления  ионов разных знаков за одну стадию при переработке отходов металлургии с целью получения наночастиц различных металлов и их композитов. Магнитные наночастицы, получаемые в квантовом материале ПАВ, самоорганизуются на различных подложках, что позволяет создавать материалы, остаточная намагниченность и коэрцитивное поле которых можно регулировать при комнатных температурах.