Производительные методы повышения эффективности протекания промежуточных реакций при синтезе функциональной керамики

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Данное исследование посвящено изучению возможности модифицированных методов керамической технологии для получения композиционных материалов с гетерогенностью на наноуровне, приближенных по своим свойствам к функциональной керамике (ФК), полученной по гелиотехнологии. В работе использовались три различных метода получения порошков: оксидный метод, керамическая технология и золь-гель технология. С помощью рентгенофазового и электронно-микроскопического анализа было проведено сравнение микроструктуры порошков, полученных указанными методами, с образцами, синтезированными по гелиотехнологии. Результаты показали, что порошки, полученные модифицированными методами керамической технологии, обладают более однородной структурой и меньшим размером частиц по сравнению с порошками, полученными по гелиотехнологии. Наноразмерные, метастабильные и аморфные фазы, образующиеся на границах таких порошков, считаются ответственными за генерацию импульсного инфракрасного излучения. Эти результаты могут иметь значительное практическое применение в различных областях, требующих композиционных материалов с контролируемыми свойствами и возможностью генерации импульсного инфракрасного излучения.

Об авторах

Рустам Хакимович Рахимов

Институт материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан

Автор, ответственный за переписку.
Email: rustam-shsul@yandex.com
ORCID iD: 0000-0001-6964-9260

доктор технических наук, заведующий лабораторией № 1

Узбекистан, Ташкент

Владимир Васильевич Паньков

Белорусский государственный университет

Email: pankovbsu@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5478-0194

доктор химических наук, профессор

Белоруссия, Минск

Владимир Петрович Ермаков

Институт материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан

Email: labimanod@uzsci.net
ORCID iD: 0000-0002-0632-6680

старший научный сотрудник лаборатории № 1

Узбекистан, Ташкент

Леонид Викторович Махнач

Белорусский государственный университет

Email: pankovbsu@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9248-6674

кандидат химических наук, старший научный сотрудник

Белоруссия, Минск

Список литературы

  1. Rakhimov R.Kh. possible mechanism of pulsed quantum tunneling effect in photocatalysts based on nanostructured functional ceramics // Computational Nanotechnology. 2023. Vol. 10. No. 3. Pp. 26–34. doi: 10.33693/2313-223X-2023-10-3-26-34. EDN: QZQMCA.
  2. Рахимов Р.Х. Применение керамических материалов. Lambert, Дюссельдорф, 2023. Т. 1. С. 278.
  3. Рахимов Р.Х. Применение керамических материалов. Lambert, Дюссельдорф, 2023. Т. 2. С. 202.
  4. Рахимов Р.Х. Применение керамических материалов. Lambert, Дюссельдорф, 2023. Т. 3. С. 384.
  5. Рахимов Р.Х. Применение керамических материалов. Lambert, Дюссельдорф, 2023. Т. 4. С. 220.
  6. Рахимов Р.Х., Ермаков В.П. Ключ к здоровью или функциональная керамика – что это такое? Lambert, Дюссельдорф, 2023. C. 433.
  7. Рахимов Р.Х. Функциональная керамика и области ее применения. Инфракрасное излучение – мягкий подход к лечению болезней. Lambert, Дюссельдорф, 2023. C. 154.
  8. Рахимов Р.Х. Сахарный диабет, ожирение, гипертония. Lambert, Дюссельдорф, 2023. C. 92.
  9. Rakhimov R.Kh. Resonance therapy. Lambert, Dusseldorf, 2023. P. 132.
  10. Rakhimov R.Kh. Fundamentals of the Infra-R method. Lambert, Дюссельдорф, 2023. P. 133.
  11. Рахимов Р.Х. Синтез функциональной керамики на БСП и разработки на ее основе // Comp. Nanotechnol. 2015. № 3. C. 11–25. EDN: UJUCHV
  12. Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П. и др. Возможности пленочно-керамического композита для теплиц и парников // Актуальные проблемы физики твердого тела: сб. докладов X Междунар. науч. конф. (Минск, 22–26 мая 2023 г.). С. 481–484.
  13. Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П. и др. Исследование свойств функциональной керамики синтезированной модифицированным карбонатным методом // Computational Nanotechnology. 2023. Т. 10. № 3. C. 130–143. doi: 10.33693/2313-223X-2023-10-3-130-143. EDN: SZDYRZ.
  14. Паньков В.В., Рахимов Р.Х., Ермаков В.П. Метод синтеза керамического материала для устройств импульсного ИК-излучения // Минские научные чтения «Технологическая независимость и конкурентоспособность Союзного Государства, стран СНГ, ЕАЭС и ШОС» (Минск, 6–8 декабря 2023 г.): матер. 6-й Междунар. науч.-технич. конф. С. 333–338.
  15. Рахимов Р.Х., Горлач Р.С., Паньков В.В., Ермаков В.П. Масштабируемый метод получения нанокомпозитов для устройств генерации импульсного излучения дальнего инфракрасного диапазона // Прикладные проблемы оптики, информатики, радиофизики и физики конденсированного состояния: матер. седьмой Междунар. науч.-практич. конф. Минск: НИИ ПФП БГУ, 2023. C. 444-10, 444-12.
  16. Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П. и др. Разработка метода получения керамических нанокомпозитов с использованием элементов золь-гель-технологии для создания вкраплений аморфных фаз с составом, аналогичным целевой кристаллической керамической матрице // Computational Nanotechnology. 2022. Т. 9, № 3. С. 60–67. doi: 10.33693/2313-223X-2022-9-3-60-67. EDN: KXUJXW
  17. Летюк Л.М., Паньков В.В., Башкиров Л.А. и др. Механизм образования марганец-цинковых ферритов в условиях термовибропомола // Порошковая металлургия. 1988. № 11. С. 36–41.
  18. Башкиров Л.А., Летюк Л.М., Страхова Т.А. и др. Влияние условий термомеханического синтеза на свойства изделий из порошков марганец-цинкового феррита // Механохимический синтез: тезисы докл. Всесоюзной конф. Владивосток, 1990. С. 103–106.
  19. Паньков В.В., Башкиров Л.А., и др. Влияние условий термомеханической обработки на свойства порошков Mn-Zn феррита // Механохимия и механоэмиссия твердых тел: тезисы докл. Всесоюзного симпозиума. Чернигов, 1990. Т. 2. С. 160.
  20. Zhan Z.L., He Y.D., Wang D.R., Gao W. Low-temperature processing of Fe–Al intermetallic coatings assisted by ball milling // Intermetallics. 2006. No. 14. P. 75.
  21. Герасимов К.Б., Гусев А.А., Колпаков В.В., Иванов Е.Ю. // Сиб. хим. журнал. 1991. Вып. 3. С. 140–145.
  22. Шелехов Е.В., Свиридова Т.А. Моделирование движения и разогрева шаров в планетарной мельнице. Влияние режимов обработки на продукты механоактивации смеси порошков Ni и Nb // Материаловедение. 1999. № 10. C. 13–22.
  23. Tonejc A., Kosanovic C., Stubicar M. et al. Equivalence of ball milling and thermal treatment for phase transitions in the Al2O3 system // J. of Alloys and Compounds. 1994. Vol. 204. Pp. L1–L3.
  24. Логвинков С.М. Твердофазные реакции обмена в технологии керамики: монография. Изд. ХНЭУ, 2013. 247 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Рентгеновские спектры порошков после обжига при 1250 °C: а – оксидный метод; b – оксиды с аморфной фазой; c – карбонатный метод; d – гелиотехнология

Скачать (82KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Микрофотографии порошков, полученных: а – из исходного оксида хрома; b – из исходного оксида железа; c – после обжига системы Cr2O3–SiO2–Fe2O3–CaO–Al2O3–MgO–CuO при 1250 °С

Скачать (341KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Микрофотографии поверхности порошков, полученных: а – оксидным методом; b – оксидным методом с аморфной фазой; c – карбонатным методом; d – по гелиотехнологии (все фото выполнены в одинаковом масштабе)

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Микрофотография поверхности порошка, полученного карбонатным методом: протяженные участки серого цвета – твердый раствор со структурой шпинели; протяженные участки темного цвета – фаза на основе оксида кремния

Скачать (216KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Микрофотография поверхности порошка, полученного по гелиотехнологии

Скачать (271KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Микрофотография поверхности порошка, полученного по гелиотехнологии. Протяженные участки темного цвета – фаза карбида кремния

Скачать (263KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Микрофотография поверхности порошка, полученного оксидным методом, и концентрационные профили кремния и железа на границе раздела фаз SiO2 и (Fe, Cr)2O3

Скачать (96KB)
Метаданные


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».