Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1513
Влияние содержания и природы пластификатора на свойства бутадиен-нитрильной резины
Статья научная
В данной статье исследовано влияние содержания пластификаторов на свойства резин на основе каучука БНКС-18 АМН. В качестве пластификаторов использованы традиционный, широко применяемый диоктилфталат (ДОФ), а также более современный, экологичный диоктилтерефталат (ДОТФ). Установлено, что введение пластификаторов способствует получению резин с улучшенным комплексом эксплуатационных свойств, таких как эластичность, морозостойкость, стойкость к среде СЖР-3. При этом по результатам исследований выявлено, что введение пластификаторов в количестве 20 масс.ч. приводит к наиболее заметному улучшению этих свойств. По физико-механическим и низкотемпературным свойствам образцы, содержащие ДОТФ, заметно превосходят показатели образцов, содержащих ДОФ. Таким образом, полученные нами данные показали перспективность применения ДОТФ в качестве альтернативы широко применяемому ДОФ.
Бесплатно
Влияние содержания технического углерода на свойства бутадиенового эластомера
Статья научная
В работе приведены результаты исследования физико-механических свойств до и после термического старения, степени набухания в гидравлическом масле, а также температурные свойства эластомеров на основе бутадиенового каучука марки СКД-В в зависимости от содержания малоактивного печного технического углерода марки П-803. С увеличением содержания технического углерода до 110 масс.ч. в эластомерной матрице происходит повышение относительного удлинения и условной прочности на разрыв, с дальнейшим увеличением содержания наблюдается снижение. С увеличением содержания технического углерода в резиновой смеси показатели плотности, твердости, условного напряжения и агрессивостойкости повышаются. После испытания на термическое старение наблюдается повышение плотности, твердости и условного напряжения, а относительное удлинение и предел прочности при разрыве снижаются. При помощи термомеханического анализатора установлено, что увеличение количества содержания технического углерода в резиновой смеси не оказывает существенного влияния на начало сегментальной подвижности эластомеров, но снижает изменение линейных размеров при повышении температуры. Методом дифференциально сканирующей калориметрии установлено, что изменение количества содержания технического углерода не влияет на среднюю температуру стеклования. При оптимальном содержании технического углерода наблюдается наиболее равномерное распределение частиц в объеме эластомерной матрицы без образования большого количества агломератов либо пустот.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрено влияние введения двуокиси титана (TiO2) и титаната бария (BaTiO3) на электрофизические и физико-механические свойства композиционного материала на основе эпоксидного пресс-материала. Описана технология приготовления композиционных материалов с улучшенными радиотехническими характеристиками. Установлены такие характеристики материала, как диэлектрическая проницаемость, усадка, твердость и водопоглощение. Показана возможность повышения диэлектрической проницаемости материала. Установлено, что наполнение 30 % масс. TiO2 повышает диэлектрическую проницаемость в 1,4 раза; введение BaTiO3 в том же соотношении - в 1,7 раза. Приведены технология и режимы изготовления деталей из этого материала.
Бесплатно
Статья научная
В этой статье обсуждается влияние сопротивления линии постоянного тока на распределение баланса мощности системы постоянного тока МППТ при стабилизации напряжения постоянного тока. Сопротивление линии постоянного тока в многотерминальной системе MППТ приводит к изменениям напряжения на шине постоянного тока при изменении потока мощности в системе. Это, в свою очередь, влияет на распределение мгновенного баланса мощности в системе МППТ при управлении с целью стабилизации напряжения постоянного тока. Значения коэффициента усиления напряжения постоянного тока определяют степень влияния снижения напряжения постоянного тока на распределение баланса мощности в системе постоянного тока. В данной статье получена математическая модель для оценки распределения баланса мощности с учетом влияния сопротивления постоянного тока. Система МППТ с пятью терминалами ПИН-ВППТ была смоделирована в программном пакете Matlab/Simulink для демонстрации влияния сопротивления линии постоянного тока на распределение баланса мощности, а также для проверки предложенной математической модели, которая оценивает распределение баланса мощности.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты расчетов температурных полей в узлах крепления каркаса вентилируемого фасада стеновых ограждающих конструкций. Установлено, что увеличение сопротивления теплопередачи теплоизоляционного слоя при устройстве внутри стеновой конструкции способствует уменьшению значения теплового потока и увеличению локальной зоны пониженных температур в стеновом ограждении в местах крепления анкера.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена исследованию влияния технологии комплексной химико-термической обработки (КХТО) на свойства поверхностных слоев углеродистых сталей. КХТО включала в себя цементацию, диффузионное насыщение в среде легкоплавких жидкометаллических расплавов (ДЛЛЖР) и последующую термическую обработку. Цементация выполнялась при температуре 950 0С, с выдержкой 8 часов. ДЛЛЖР проводилось в диапазоне температур от 950 до 1050 ºС. Длительность выдержки варьировалась от 1 до 8 часов. ДЛЛЖР проводилось в среде Pb-Bi с добавлением 3-5 % порошка Cr. Исследования выполнялись на образцах, изготовленных из сталей Ст3, 20Х13, 40Х, 40Х13. Было выявлено, что такие характеристики, как толщина покрытия и концентрация хрома в поверхностном слое, зависят от режимов ДЛЛЖР и состава покрываемой стали. Максимальная толщина покрытий наблюдалась на стали Ст3 после КХТО при температуре 1070 °C, длительностью 8 часов и составляла 50 мкм. При том же режиме на стали 20Х13 толщина покрытия составляла 37 мкм, на стали 40Х - 45 мкм, на стали 40Х13-30 мкм. После проведения КХТО на поверхностности образцов из стали Ст3 концентрация хрома составляет 68,8 %, на стали 40Х - 64,22 %, на стали 20Х13 содержание хрома составляет 62,54 %, на стали 40Х13-64,22 %.
Бесплатно
Влияние строения на электропроводность кристаллов полупроводникового германия
Статья научная
Установлен характер взаимосвязи электропроводности и строения поликристаллических образцов германия полупроводникового оптического качества (ГПО) и особо чистого германия (ОЧГ). Удельная электрическая проводимость ГПО снижается при уменьшении размера кристаллитов, что связано с уменьшением подвижности носителей заряда, вызванным их рассеянием на границах кристаллитов. Противоположная тенденция выявлена при исследовании ОЧГ, его электропроводность возрастает с уменьшением размера кристаллитов вследствие увеличения концентрации поверхностных электронных состояний.
Бесплатно
Влияние температуры обжига на фазовый состав керамического образца глины с кеком деарсенизации
Статья научная
Изучен фазовый состав при различных температурах обжига керамического образца, полученного на основе сукпакской глины и кека деарсенизации отвального шлама комбината «Тувакобальт». В интервале 800-900 °C в керамических образцах глины с кеком обнаруживается новая фаза - нефелин NaAlSiO4. При оптимальной температуре обжига, равной 900 °C, в образцах установлено отсутствие фаз соединений мышьяка и наличие клиноэнстатита, акерманита, кварца, плагиоклаза, которые в образующейся системе определяют высокую прочность материала.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе исследовано влияние термически обработанного политетрафторэтилена (ПТФЭ) на свойства и структуру сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Приведены результаты исследования прочности при сжатии, плотности и триботехнических характеристиках полимерных композитов на основе СВМПЭ, наполненного с исходным ПТФЭ и с термической обработкой. Показано, что введение в СВМПЭ политетрафторэтилена с термической обработкой приводит к улучшению износостойкости в 4 раза и прочности при сжатии до 50 % по сравнению с полимерной матрицей. Структурными исследованиями показано, что улучшение износостойкости связано со снижением окислительных процессов при трении за счет дискретно распределенных частиц термически обработанного ПТФЭ. Благодаря высокой износостойкости разработанные материалы могут найти применение в узлах трения машин и техники.
Бесплатно
Влияние термической и термоциклической обработки на структуру и свойства мартенситно-стареющей стали
Статья научная
В статье рассмотрено изменение фазового состава мартенситно-стареющей стали (МСС) 03Х11Н10М2Т-ВД в зависимости от режимов термической (ТО) и термоциклической обработки (ТЦО) в температурной области α-γ превращения. Предварительная ТО и ТЦО повышает размерную точность изделий при последующей закалке и увеличивает стойкость к коррозионному разрушению под напряжением. Использование предварительной термической обработки позволяет регулировать эксплуатационные свойства путем изменения фазового состава, температуры старения мартенситно-стареющей стали.
Бесплатно
Статья научная
Одним из направлений развития энергетических установок для выработки электроэнергии является применение двухступенчатых циклов Ренкина. В них применяют два рабочих тела: водяные пары и хладон. Каждое рабочее тело циркулирует в собственном контуре и совершает работу. Внешний подвод энергии от сжигания органического топлива осуществляют в пароводяном цикле Ренкина. Теплоту, выводимую из пароводяного контура, направляют в теплообменник, где генерируют пар низкокипящего рабочего тела. Этот контур принято называть органическим циклом Ренкина (ORC).В статье рассмотрены двухступенчатые циклы Ренкина разного уровня сложности с использованием широкого ряда хладонов. Показано, что рост термической эффективности таких циклов связан с количеством пара хладонов, генерируемым 1 кг/с водяного пара, и зависит от вида рабочего тела. Проведен анализ работы таких циклов в зависимости от температуры входа водяного пара в паровую турбину, температуры входа хладона в ORC-турбину и температуры окружающей среды. Выявлено, что температура входа водяного пара и хладагента по-разному влияет на эффективность цикла. Сделан вывод, что по мере усложнения тепловой схемы двухступенчатого цикла его эффективность растет более чем на 8 %. Показано, что двухступенчатый цикл Ренкина сопоставим с технологиями паросиловой установки на сверхкритических и суперсверхкритических параметрах и внутрицикловой газификации топлива и уступает циклу Аллама и ПГУ на основе перспективных газовых турбин серий Н и НА.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрена эффективная по сравнению с распространенными технология изготовления электродов из хромистой бронзы для контактной рельефной сварки арматурных стержней. В рамках этой технологии рассмотрен способ приготовления расплава с легированием мультикомпонентным элементом, включающим базовые элементы - матрицу из медного порошка и наполнитель из наноструктурированных частиц хрома. Технология основана на совмещенном процессе литье - пластическая деформация и позволяет за одну операцию получить готовый электрод контактной сварки типа D. Представлены результаты микроструктурного, микрорентгеноспектрального и локального энергодисперсионного (микро) анализа образцов электродов, полученных по разным технологиям, объясняющие основной характер потери работоспособности электродов. Рассмотрены результаты фрактографических исследований контактной поверхности электродов. Для всех образцов электродов исследованы электропроводность и механические свойства. Приведены результаты испытаний на машине контактной сварки с оценкой износа электродов и причины выхода их из строя.
Бесплатно
Статья научная
Статья подготовлена по материалам доклада, представленного на IX международном конгрессе «Цветные металлы и минералы-2017». Описано влияние содержания упрочняющей фазы в медематричном композиционном материале системы Cu-СrB2 на прочность, твердость и электропроводность. Представлены данные по изменению механических и электропроводных свойств материала при повышенных температурах. По данным макроструктуры полученных образцов предложены рекомендации по уменьшению размера зерна композита.
Бесплатно
Влияние угла наклона щелевого канала на стекание воды
Статья научная
В работе представлены результаты экспериментального исследования влияния капиллярных явлений на стекание воды при таянии снега в щелевом канале при угле наклона от горизонтали 5о, 10о, 15о и 20о. Приведено описание макета щелевого канала и методики проведения экспериментов. В ходе экспериментов выявлены особенности стекания воды в зависимости от величины зазора и угла наклона щелевого канала. Получена зависимость минимальных значений зазора канала от угла наклона, при которых наблюдается свободное стекание воды без влияния капиллярных сил. Полученные результаты могут быть использованы при разработке эффективных методов удаления инея в пластинчатых теплообменниках холодильного оборудования.
Бесплатно
Статья научная
Улучшение процесса технологии холодного прессования полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена, с целью получения деталей узлов трения с заранее заданными эксплуатационными свойствами, для обеспечения их долговечности и износостойкости является актуальной задачей современного материаловедения. В статье рассмотрено влияние технологических режимов прессования на триботехнические характеристики и механические свойства политетрафторэтилена, модифицированного детонационными наноалмазами различной концентрации.В результате исследований установлено, что применение технологического режима ультразвукового прессования с частотой 17 кГц и одновременно наложенной низкочастотной амплитудной модуляцией 100 Гц для прессования изделий из политетрафторэтилена, модифицированного детонационными наноалмазами 0,5 % масс., позволяет повысить предел прочности при растяжении на 18 %, относительное удлинение на 14 %, модуль упругости на 15 %, снизить интенсивность массового изнашивания на 22 % и коэффициент трения на 17 %.
Бесплатно
Влияние ускорителя вулканизации на свойства пористых резин
Статья научная
Данная работа посвящена выявлению закономерностей влияния ускорителя вулканизации сульфенамида Ц на технологические, физико-механические и теплофизические свойства вулканизатов на основе бутадиен-стирольного каучука. Установлено, что снижение содержания ускорителя вулканизации уменьшает максимальный крутящий момент, а оптимальное время вулканизации заметно увеличивается при отсутствии сульфенамида Ц. Теплопроводность в вулканизатах увеличивается с уменьшением концентрации ускорителя из-за изменения структуры и молекулярной подвижности кинетических единиц. Физико-механические показатели растут с уменьшением концентрации сульфенамида Ц, это связано с уменьшением кажущейся плотности пористых резин.
Бесплатно
Влияние фракционного состава опилок на прочностные свойства опилкобетона
Статья научная
В результате экспериментальных исследований установлено влияние фракционного состава опилок на прочностные свойства опилкобетона и характер разрушения опилкобетона при сжатии.
Бесплатно
Статья научная
Для изготовления морозостойких маслобензостойких резинотехнических изделий одним из наиболее широко применяемых каучуков является бутадиен-нитрильный каучук (БНК) с низким содержанием акрилонитрила 17-20 %. Однако технические свойства его вулканизатов не всегда удовлетворяют всем высоким эксплуатационным требованиям. Поэтому исследование возможности улучшения технических характеристик вулканизатов на основе морозостойкого БНК является актуальной задачей. В данной работе представлены результаты исследования бутадиен-нитрильной резины БНКС-18АМН, наполненной сверхвысокомолекулярным полиэтиленом (СВМПЭ). Особенностью работы является изучение возможности увеличения технических свойств получаемых эластомерных композитов за счет повышения взаимодействия между химически инертным СВМПЭ и БНКС-18АМН с помощью химической модификации СВМПЭ. Модификация СВМПЭ проведена путем химического травления в растворе хромовой кислоты в течение 3 и 20 ч. Проведен комплекс лабораторных исследований полученных образцов. На анализаторе перерабатываемости резин исследовано влияние продолжительности химического травления СВМПЭ на реологические и вулканизационные свойства. Показано, что введение СВМПЭ в БНКС-18АМН в целом приводит к увеличению вязкости резиновой смеси, а химическое травление СВМПЭ - к уменьшению скорости протекания вулканизации и плотности трехмерной пространственной структуры вулканизата. Исследование физико-механических свой- ств при растяжении, износостойкости, при абразивном истирании и набухании в стандартной углеводородной жидкости для испытания резин СЖР-3 показало, что химическое травление СВМПЭ вызывает уменьшение прочностных показателей, но в то же время повышает стойкость к абразивному истиранию и не имеет существенного влияния на набухание. Исследование изменения свойств образцов после теплового воздействия показало, что химическое травление СВМПЭ существенно снижает стойкость к термоокислительной деструкции в условиях доступа кислорода воздуха, но не влияет на стойкость к тепловому старению в углеводородной среде СЖР-3.
Бесплатно
Влияние электрического потенциала на взаимную растворимость компонентов двухфазного сплава Bi2O3-CdO
Статья научная
Опыты проводились на двухфазных сплавах эвтектической системы Bi2O3-CdO. Оказалось, что растворимость оксида кадмия увеличивается или уменьшается при температуре отжига 873 К в зависимости от знака и величины потенциала, подаваемого на образец при отжиге.
Бесплатно
Статья научная
Исследована упрочненная методом электролитно-плазменной обработки сталь 18ХН3МА-Ш. Растровый элементный анализ обработанной поверхности показал, что при электролитно- плазменном нагреве деталей наряду с закалкой происходит химическая модификация поверхностных слоев металла. Оценено значение микротвердости на поперечном разрезе. Увеличение микротвердости в 1,5-2 раза относительно исходного состояния свидетельствует об эффективности электролитно-плазменной обработки. Преимущество такого способа состоит в малых энергозатратах при больших скоростях закалки, возможности локальной обработки поверхности, особенно крупногабаритных деталей, имеющих сложную форму.
Бесплатно
