Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1404
Статья научная
Представлены результаты экспериментальных исследований электрических характеристик радиационностойких монолитно-интегральных схем двухпозиционного коммутатора и малошумящего усилителя, разработанного и изготовленного на основе арсенид-галлиевой технологии собственного производства для применения в составе бортовых многоканальных навигационных приёмников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем космических аппаратов всех типов орбит для их автономного координатно-временного обеспечения.
Бесплатно
Эксплуатационные свойства полимерных сорбентов
Статья научная
Рассматриваются сравнительные характеристики сорбирующих свойств полимерных сорбентов для очистки сельскохозяйственных земель, под водой и на поверхности воды при утечке нефтепродуктов и нефти. Показано, что сорбент Unipolymer-М (униполимер - М) оказывает значительное положительное влияние на рост микроорганизмов, участвующих в очистке загрязненных нефтью почв при условии стимуляции этих микробов с добавлением биогенных элементов, чтобы сбалансировать их рацион питания.
Бесплатно
Электрическая модель заряженной аэрозольной частицы в переменном электромагнитном поле
Статья научная
В статье предложена модель токовой цепи заряженной аэрозольной частицы, позволяющая исследовать резонансные явления, возникающие в переменном электромагнитном поле.
Бесплатно
Электродинамические параметры коаксиального кабеля при распространении биполярных импульсов
Статья научная
Технология многопользовательского сетевого взаимодействия стандарта IEEE 802.3 разработана в основном для разделяемой кабельной среды и повышения скорости передачи данных. Хотя высокоскоростное сетевое взаимодействие уже и обеспечивается оптико-волоконным кабелем, коаксиальные направляющие востребованы в схожих применениях. Анализируется оценка электродинамического состояния внутреннего и внешнего направляющих проводников при распространении периодических биполярных импульсов по коаксиальному кабелю. распределение плотности тока в поперечном сечении внутреннего проводника получено решением уравнений Максвелла при периодических граничных условиях, заданных произведением двух функций, первая из которых введена в неявной форме для профиля поверхностной плотности тока осевого направления, а другая - определяет переходные состояния этого профиля. Что касается экранирующей оплетки, которая является внешним проводником кабеля, то соответствующее распределение плотности тока выведено из анализа гармоник поля, проникающих в проводящие подповерхностные слои этого проводника при аналогичных граничных условиях. Показано, что импликативное задание граничных условий на обоих проводниках позволяет получить, по крайней мере при вспомогательном условии, завершенные формулы, полезные для оценки приемлемой степени уменьшения длительности импульсов при их передаче по коаксиальному кабелю. Статья содержит также некоторые сравнительные и численные результаты.
Бесплатно
Статья научная
Современный способ получения алюминия (процесс Эру-Холла) не претерпел более чем за 100 лет своего существования принципиальных изменений. Он характеризуется низкой удельной производительностью (около 1 кг/м2*ч), большой энергоемкостью и имеет неудовлетворительные экологические показатели. В 70 - 80-х годах прошлого столетия было проведено большое количество исследований, направленных на совершенствование существующей технологии и создание альтернативных способов получения алюминия. Наибольшего развития достигли карботермический способ и неклассические процессы электролиза (низкотемпературный электролиз хлоридных и фторидных расплавов с вертикальными «инертными» (малорасходуемыми) электродами). Ввиду недостаточной освещенности в отечественной литературе основных тенденций развития новых и совершенствования существующих способов производства алюминия в рамках данной статьи проведен соответствующий обзор.
Бесплатно
Электролитическая переработка Pb-Bi-сплава
Статья научная
Металлический висмут главным образом производится как побочный продукт при получении свинца, вольфрама, меди, серебра, золота, олова и цинка. Из свинцовых, медных и других концентратов получают ~90 % всего добываемого висмута. Основной источник висмута - свинцовые концентраты, получаемые при переработке свинцовых, а также свинцово- цинковых и других полиметаллических руд. При переработке этих концентратов висмут почти полностью попадает в свинец черновой, из которого удаляется при его рафинировании. Наиболее распространенные технологии для восстановления висмута из свинцовых слитков - процесс Kroll-Betterton и электролитический процесс Betts. При электролизе Bi-Pb-сплава установлено выделение трех продуктов - анодного и катодного сплавов, а также солевого плава. Подтверждена сложность пироэлектрометаллургической переработки бедного по висмуту сплава с получением висмута чернового в одну стадию, что обусловливает необходимость использования двух стадий электролиза. На I стадии электролиза выделен анодный продукт-1 (17,3-48,5 % от исходного Pb-Bi-сплава) состава,%: 16,6-48,4 Bi; 51,4-83,2 Pb; операционное извлечение,%: 92,2-96,6 Bi; 9,8-44,4 Pb; основные фазы Bi0,3Pb0,7 и Bi0,95Pb0,05. В анодном продукте достигается шестикратное обогащение по висмуту. На II стадии электролиза ранее выделенного анодного продукта состава,%: 26,7 Bi; 73,1 Pb; 0,13 Cu; 0,08 Zn, получен анодный продукт-2 (28,1 % от обогащенного Pb-Bi-сплава) состава,%: 93,6 Bi; 4,1 Pb; 0,086 Ag; 0,0066 As; 0,006 Sb; 0,0013 Cu; 0,001 Sn; 0,0014 Zn;стадиальное извлечение,%: 98,6 Bi; 1,6 Pb; основная фаза Bi0,95Pb0,05.В результате пироэлектрометаллургической переработки Pb-Bi сплава (~10 % Bi) с анодной поляризацией в две стадии получен анодный продукт (8,7 % от исходного сплава) состава,%:≥ 93,6 Bi; 4,1 Pb; извлечение из исходного сплава,%: 93,0 Bi; 0,4 Pb. Рекомендованы для пироэлектрометаллургической переработки в две стадии Pb-Bi-сплава следующие режимы: температура процесса 550-600 ºС; анодная плотность тока: на первой стадии - 0,5 А/см2; на второй стадии 0,2-0,3 А/см2; катодная плотность тока: на первой стадии 1,5 А/см2; на второй стадии 1,0 А/см2; рабочее напряжение на ванне: на первой стадии 8-12 В; на второй стадии 5-8 В; состав электролита на обеих стадиях,%: 7 NaCl; 35 KCl; 18 PbCl2; 40 ZnCl2; количество электролита, выводимого на переработку: на первой стадии - 10 % от массы Pb-Bi-сплава после щелочной обработки; на второй стадии - 10 % от массы анодного продукта первой стадии.
Бесплатно
Электролитно-плазменное упрочнение поверхностных слоев алюминиевого сплава
Статья научная
В данной статье приведены результаты исследований влияния электролитно-плазменной обработки на структурно-фазовое превращение образцов алюминиевого сплава. Разряд зажигался от источника постоянного тока. При включении напряжения происходит ионизация и кипение электролита. При возникновении пузырькового кипения вокруг активного электрода наблюдаются большие пульсации силы тока. Вследствие образования газопаровой рубашки и прохождения через нее электрического тока образуется низкотемпературная плазма, которая имеет характерный голубой цвет свечения оболочки вокруг детали. На поверхности изделия возбуждается электрическая микродуговая плазма, в которой от тепловыделения происходит интенсивный разогрев заготовки. После микродугового оксидирования на поверхности образца наблюдается микроструктура закалки и искусственного старения в потоке электролита. В результате закалки в потоке электролита твердый α-раствор меди в алюминии и точечные мелкодисперсные включения растворяются от температуры микроплазмы, фазы, окисляясь, образуют корунд алюминия. Рентгеноструктурный анализ образцов после электролитно-плазменной обработки выявил увеличение интенсивности и уширение дифракционных линий относительно исходного состояния, что свидетельствует об остаточном напряжении поверхности, которая в процессе эксплуатации обеспечивает повышение износостойкости детали. Средняя микротвердость после электролитноплазменной обработки составляет 746 МПа, что примерно в 2,5 раза выше, чем у исходного материала.
Бесплатно
Электролиты на основе калиевого криолита для низкотемпературного получения алюминия
Статья научная
Исследованы и описаны общими регрессионными уравнениями основные физико-химические свойства (температура ликвидуса, электропроводность, растворимость оксида алюминия) смешанных калий-натриевых криолитовых расплавов с криолитовым отношением 1,3-1,5 с добавками LiF и CaF2. На основании выявленных закономерностей определены составы электролитов, перспективные для низкотемпературного электролитического получения алюминия: KF-AlF3 и KF-NaF-AlF3, содержащие 12-15 мас. % NaF, с криолитовым отношением 1,3-1,5 и температурой ликвидуса ниже 800 °С. Растворимость глинозема в таких электролитах составляет не менее 4,5 мас. % в интервале температур 700-800 °С. Для повышения электропроводности рекомендуются добавки LiF в количестве не более 3 мас. %. Присутствие CaF2 в электролите нежелательно.
Бесплатно
Электромеханические системы космических аппаратов и автоматизация их проектирования
Статья научная
Автоматизация проектирования включает стадию разработки математических моделей элементов электромеханических систем, прежде всего, электродвигателей различного типа на основе универсальной методики получения моделей с использованием символьных процессоров математических программ. Для их параметрической идентификации используются результаты экспериментального исследования электродвигателей с помощью специально разработанного аппаратно-программного комплекса на основе аппаратуры National Instruments и программного обеспечения LabView.
Бесплатно
Статья научная
В рамках реализации проекта 16-43-242013 р_офи_м «Влияние индуцируемого электрического поля на ионы водорода в расплаве алюминиевого сплава» при поддержке ФБУ «Российский фонд фундаментальных исследований», правительства Красноярского края, Краевого государственного автономного учреждения «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности» разработан метод магнитногидродинамической обработки (МГДО) алюминиевых расплавов. Проведенными исследованиями показано, что индуцируемое в расплаве алюминиевого сплава 1417М электрическое поле изменяет концентрацию легирующих добавок в направлении вектора электрического поля. МГДО позволяет изменить среднее значение концентрации таких легирующих элементов, как церий и лантан, по ширине слитка на 8 и 13 % соответственно. На основании теории МГДО о перемещении в индуцируемом электрическом поле заряженных частиц можно утверждать, что в условиях эксперимента (температура 700 ºC, время охлаждения 3 мин) в алюминиевом сплаве 1417М происходит частичная ионизация атомов металлов, что позволяет перемещать их в направлении вектора электрического поля. МГДО дает возможность значительно снизить энергозатраты при осуществлении процессов электропереноса в алюминиевых сплавах. Проведена успешная апробация нового метода обработки металлических сплавов, осуществляющего электроперенос элементов внутри сплава и не требующего внедрения электродов в расплав и сооружения высоковольтных установок1.
Бесплатно
Электропроводность электролитов-суспензий системы NaF-AlF3-CaF2-Al2O3
Статья научная
Установлена закономерность изменения электропроводности электролитов-суспензий системы Na3AlF6-AlF3-5 мас. % СаF2 - Al2O3 при изменении молярного криолитового отношения (КО=[NaF]/[AlF3]) от 1,2 до 2,0. На основе экспериментальных данных получено регрессионное уравнение, описывающее зависимость электропроводности исследуемых электролитов- суспензий от КО, содержания дисперсного глинозема и температуры (=f(КО, [Al2O3], T)): ln =3,53986 + 15,6·10-3·КО - 14,99·10-3·w(Al2O3) -3476,07/T, где - удельная электропроводность, См/см; КО - молярное криолитовое отношение; w(Al2O3) - содержание дисперсного Al2O3, об. %; T - температура, К.
Бесплатно
Статья научная
Методом импедансной спектроскопии исследованы электрофизические свойства композитного материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена с ограниченной массовой концентрацией 0,5 мас.% оксида меди CuO в диапазоне частот от 102 до 108 Гц. Предполагается, что введение в состав полимера малых концентраций наночастиц способствует более равномерному их осаждению на поверхностях полимерных гранул. Это позволяет в процессе тестирования таких образцов выявить наиболее вероятные механизмы их поляризации и протекания электрического тока в относительно однородном ансамбле наночастиц в полимерной матрице. Установлено, что внедряемые в полимерную матрицу наночастицы незначительно влияют на процессы электрической поляризации, но приводят к появлению частотно-зависимой проводимости в широком диапазоне частот. Этот процесс сопровождается существенным возрастанием диэлектрических потерь. Электрофизические характеристики полученных композитов обсуждаются с учётом переноса электрических зарядов (ионов или электронов) как по внутренней, так и по поверхностной структуре наночастиц CuO.
Бесплатно
Электрохромные оксидные материалы
Статья научная
В статье рассмотрены теоретические основы электрохромизма, принципиальная схема электрохромных устройств и материалы, которые могут быть использованы для их создания. Наибольшее внимание уделено оксидным материалам, таким как WO3, V2O5, TiO2, Cr3O8, NiO, MoO3. Показаны характеристики этих материалов и возможные методы их получения. Приведены экспериментальные данные по получению тонких пленок оксида никеля с применением растворного метода, позволяющего наносить покрытия без использования вакуума. Показано, что полученный и исследованный электрохромный материал меняет светопропускание при приложении напряжения и может циклировать процессы затемнения и обесцвечивания длительное время.
Бесплатно
Электрохромные оксидные материалы
Статья научная
В статье рассмотрены теоретические основы электрохромизма, принципиальная схема электрохромных устройств и материалы, которые могут быть использованы для их создания. Наибольшее внимание уделено оксидным материалам, таким как WO3, V2O5, TiO2, Cr3O8, NiO, MoO3. Показаны характеристики этих материалов и возможные методы их получения. Приведены экспериментальные данные по получению тонких пленок оксида никеля с применением растворного метода, позволяющего наносить покрытия без использования вакуума. Показано, что полученный и исследованный электрохромный материал меняет светопропускание при приложении напряжения и может циклировать процессы затемнения и обесцвечивания длительное время.
Бесплатно
Эмпирическая связь между расходом и другими характеристиками потока воды
Статья научная
Исследована эмпирическая взаимосвязь параметров течения, выяснены зоны реального и возможного затопления при прохождении максимальных расходов, что может быть основой для детального пространственного прогнозирования стока воды и экстраполяции его хода во времени на примере р. Боржавы.
Бесплатно
Энергетическая модель литий-ионной аккумуляторной батареи
Статья научная
Разработана энергетическая модель литий-ионной аккумуляторной батареи. Исследования моделей элементов автономных систем электропитания были выполнены с помощью MATLAB 7.9. Модель может использоваться при проектировании различных энергетических систем.
Бесплатно
Энергетические модели элементов автономных систем электропитания
Статья научная
Разработаны энергетические модели элементов автономных систем электропитания: солнечной батареи (СБ), экстремального регулятора мощности СБ, импульсного стабилизатора напряжения (ИСН), аккумуляторной батареи (АБ) и нагрузки. Методика моделирования и исследования энергетических процессов в этих элементах использует информационные системы поддержки автоматизированного проектирования OrCAD 9.2 и MATLAB.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлена новая стратегия переработки лигниноцеллюлозного сырья - соломы зерновых культур, связанная с организацией биотехнологического производства, использующего углеводы для производства биоэтанола, а также побочного производства, получающего из лигнифицированных отходов высококалорийное твердое топливо. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований по сжиганию высоколигнифицированного дисперсного топлива. Предложены новые технологические решения по созданию высокоэффективных и экологически безопасных энергетических установок средней мощности, осуществляющих как энергообеспечение биотехнологического предприятия по переработке углеводов в биоэтанол, так и в случае излишков энергии - энергообеспечение сопутствующих потребителей.
Бесплатно
Эффективность непараметрических классификаторов в условиях лимитированной обучающей выборки
Статья научная
В работе представлен сравнительный анализ эффективности применения метода опорных векторов и искусственных нейронных сетей для классификации космических снимков среднего пространственного разрешения на примере области высокой степени гетерогенности и лимитированной обучающей выборки. В качестве исходных данных для формирования тестовых наборов использовались результаты полевых исследований. Нейросетевой подход показал незначительно лучший результат по точности классификации (89,9 против 86,2 % метода опорных векторов), но при этом оказался более требовательным относительно временных ресурсов.
Бесплатно
Эффективность обнаружения малозаметных объектов мультисенсорными системами разведки
Статья научная
На основе теории свидетельств Демпстера-Шефера разработана методика и выполнен анализ эффективности обнаружения объектов со сниженной заметностью мультисенсорными системами разведки. Установлены зависимости вероятности правильного обнаружения объектов от числа сенсоров в системе разведки, их эффективности и отношения сигнал/шум на выходе оптимального обнаружителя каждого сенсора.
Бесплатно
