Вестник Бурятского государственного университета. Химия. Физика @vestnik-bsu-chemistry-physics
Статьи журнала - Вестник Бурятского государственного университета. Химия. Физика
Все статьи: 192
Изоляционный материал для модификации электрического поля при воздействии импульсного напряжения
Статья научная
В работе акцент сделан на решении проблемы повышения надежности и долговечности изоляционных материалов, используемых в электродных системах электроразрядных технологий. Для этого проведены эксперименты по модификации силиконовой резиновой смеси ИРП 1338 с использованием керамических наполните- лей, таких как титанат бария и титанат бария, смешанный в планетарной мельнице с сажей для увеличения до заданных значений диэлектрической проницаемости. Результаты показывают, что добавление этих модификаторов значительно улучшает диэлектрическую проницаемость материалов, что делает их перспективными для применения в данных технологиях. Также приведены сравнительные исследования немодифицированной и модифицированной изоляции при воздействии импульсного напряжения. Полученные результаты позволили определить, насколько диэлектрическая проницаемость модифицированного образца способствует более равномерному распределению электрического поля и снижению локальных перенапряжений в условиях импульсного воздействия.
Бесплатно
Использование информационных технологий в научных исследованиях по физике
Статья научная
В статье рассмотрено использование информационных технологий на примере программного комплекса COMSOL Multiphysics, а также математической программы MathCad для построения моделей физических процессов и разработки математических моделей теплового воздействия ионных и электронных пучков на обрабатываемые поверхности. Численные расчеты показали, что параметры эксперимента, такие как температура и время нагрева (охлаждения), влияют на структурные превращения в образцах при электронно-лучевой обработке поверхности. Моделирование в методе распыления ионными пучками позволило вычислить теоретические коэффициенты распыления мишеней согласно теории Зигмунда. Расчеты позволили рекомендовать оптимальные параметры ростовых процессов.
Бесплатно
Использование математического пакета Smath Studio
Статья научная
В данной статье продемонстрирована возможность использования отечественного аналога Mathcad при решении электротехнических задач. Отражены его основные возможности, достоинства и недостатки.
Бесплатно
Использование низкотемпературной плазмы для получения стеклокристаллического материала
Статья научная
Представлены физико-химические исследования формирования структуры стеклокерамического материала, полученного с помощью инновационной техники плавления, а именно обработкой низкотемпературной плазмой. Исследована возможность расширения ресурсной базы пригодных сырьевых материалов для производства силикатного расплава. Использование вторичных тугоплавких ресурсов довольно сложно из-за невозможности получения из них расплавов. Применение плазменного нагрева позволяет решить эту проблему. Изучены физико-химические процессы, происходящие в расплаве и при его кристаллизации. Исследованы аспекты формирования кристаллической фазы.
Бесплатно
Использование присадок и нанотехнологий при техническом обслуживании и ремонте мобильной техники
Статья научная
В статье рассматриваются современные подходы к повышению ресурса быстроизнашиваемых деталей мобильной техники за счет применения присадок и нанотехнологий при техническом обслуживании и ремонте. Представлены результаты исследований, проведенных в ведущих российских научных и образовательных учреждениях: Мордовский государственный университет, МГАУ им. В. П. Горячкина, Ульяновское высшее военно-техническое училище, Иркутский ГАУ им. А. А. Ежевского и Бурятский государственный университет им. Д. Банзарова. Описаны разработки наноструктурированных покрытий (на основе CrB₂, SiC, Cu–Al₂O₃, Ca–BN и др.), присадок с наноалмазами («NANO DIAMOND GREEN RUN»), смазочных композиций и топливных добавок, включая патентованные составы на основе рапсового масла и наноразмерного SiO₂. Показано, что использование указанных материалов повышает твердость поверхностей в 1,5–2 раза и снижает износ деталей на 20–50 %. Дополнительно рассматриваются методы интеллектуальной диагностики технического состояния с использованием искусственного интеллекта и алгоритмов, реализованных в MATLAB, для управления автономными системами, включая двигатели мобильной техники. Предложена математическая модель оптимизации диагностических параметров на основе коэффициентов парной корреляции и критериев минимизации издержек, связанных с погрешностями измерений. Показано, что точный учет климатических, эксплуатационных и топливных факторов позволяет существенно повысить эффективность технического обслуживания, особенно при использовании альтернативных видов топлива.
Бесплатно
Использование ультразвуковых концентраторов резонансной длины в нанотехнологии
Статья научная
Работа посвящена исследованию возможности повышения эффективности ультразвуковых колебаний. Приводится методика определения резонансной длины цилиндрического концентратора. Метод основан на решении волнового уравнения с помощью теории и функции комплексного переменного. Правильный выбор формы и размеров концентратора приводят к увеличению области кавитации. Правильность расчетов подтверждена экспериментом.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрена возможность получения композиционных материалов из отходов полимеров, в качестве которых использован полиэтилен, с добавлением кварц-полевошпатового песка в качестве наполнителя. В процесс получения композитов вовлекается вторичное сырье из производственного цикла, загрязняющее окружающую среду, что является немаловажным фактором для экологии. Для изготовления композитов использована экструзионно-прокатно-формовочная технология (ЭПФТ), позволяющая существенно повысить производительность в сравнении с существующими методами. Данная технология позволила получить материалы более тонкие и стойкие к воздействию агрессивных сред без потери физико-механических и прочностных свойств. Полученные композиты можно в дальнейшем использовать в различных областях в качестве изоляционных пленок, гидроизоляционных материалов и т. п.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследований структуры и фазового состава цементного камня, модифицированного углеродными наноматериалами, полученными в качестве сопутствующего продукта в плазменной установке. Под действием электродуговой плазмы из материала электродов и угля, подаваемого для газификации, в одной установке попутно образуются углеродные наноматериалы - фуллеренсодержащая сажа. Введение углеродных наноматериалов повышает физико-механические и эксплуатационные свойства цемента и бетона за счет ускорения процессов гидратации портландцемента, улучшения микроструктуры и снижения пористости цементного камня. Результаты дифференциально-термического анализа и инфракрасной спектрометрии цементной матрицы свидетельствуют об изменении основности образующихся гидросиликатов кальция при введении углеродных наноматериалов. Установлено улучшение прочности бетона в разные сроки твердения, морозостойкости, водопоглощения и водостойкости бетона.
Бесплатно
Статья научная
Методом динамического механического анализа было проведено исследование влияния криогенного термоциклирования на вязкоупругие свойства полимерных материалов. В качестве объектов исследования были выбраны следующие материалы: конструкционные стеклопластики на основе смолы Epikote-828, наполненные волластонитом; высоконаполненные эластомерные полимерные материалы, модифицированные кислотными модификаторами; базисные акриловые пластмассы для стоматологического протезирования «Этакрил», «Протакрил».
Бесплатно
Исследование вязкоупругих свойств лиственных пород древесины
Статья научная
Методом динамического механического анализа исследованы температурные зависимости динамического модуля сдвига и тангенса угла механических потерь таких лиственных пород, как осина и береза. Изучены релаксационные процессы в лиственной древесине. Проведено сравнение ее вязкоупругих свойств с аналогичными характеристиками других древесных пород. Дана оценка структурных различий в древесине разных пород.
Бесплатно
Исследование микротвердости литий-боратных стекол
Статья научная
В данной работе проведено исследование микротвердости некоторых литий-боратных стекол в системе B2O3-Li2O при различных условиях нагружения. Эксперименты включали измерение микротвердости с применением пирамидального индентора Виккерса при нагрузках 0,01 Н и 0,025 Н. Процесс вдавливания индентора осуществлялся автоматически с выдержкой под нагрузкой от 1 до 5 секунд с шагом в 1 секунду. Полученные результаты показали, что с увеличением времени выдержки и нагрузки увеличивается глубина микроотпечатка, в то время как значения микротвердости снижаются. При увеличении содержании Li2O глубина отпечатка уменьшается, что указывает на повышение микротвердости материала. Введение оксида лития усиливает структуру стекла и повышает его сопротивление деформации. Для всех исследуемых составов стекол была обнаружена линейная зависимость глубины отпечатка от времени выдержки, что свидетельствует о предсказуемости поведения материала при данных условиях.
Бесплатно
Исследование наночастиц серебра и железа методом комбинационного рассеяния света
Статья научная
В работе исследованы наночастицы серебра и железа методом спектроскопии комбинационного рассеяния света в температурном диапазоне 223-328 К. Для наночастиц Ag обнаружены спектральные линии, связанные с углеродными соединениями, что объясняется их взаимодействием с окружающей средой. В высокочастотной области (2780-3200 см-1) зафиксированы незначительные температурные сдвиги линий, свидетельствующие об отсутствии фазовых переходов. Спектры наночастиц Fe демонстрируют характерные пики оксида железа Fe₂O₃ в низкочастотном диапазоне (60-900 см-1). Полученные данные подтверждают высокую структурную стабильность исследуемых наноматериалов при температурных колебаниях. Линейный характер смещения спектральных линий указывает на устойчивость частиц к термическим воздействиям. Результаты исследования имеют важное значение для разработки термостабильных наноматериалов и их применения в различных технологических процессах.
Бесплатно
Исследование низкочастотной сдвиговой упругости полиметилсилоксановой жидкости
Статья научная
По существующим теориям жидкостей сдвиговая упругость должна проявляться при высоких мегагерцовых частотах. В лаборатории была обнаружена низкочастотная упругость. В работе проведено исследование низ- кочастотной сдвиговой упругости полиметилсилоксановой жидкости акустическим резонансным методом с применением пьезокварцевого резонатора. Определены модуль сдвиговой упругости, эффективная вязкость и тангенс угла механических потерь при частоте сдвиговых колебаний 73 кГц.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено применение уравнения Аррениуса для получения пеностекол в системе «перлит-стеклобой» с использованием углеродсодержащих веществ в качестве газообразователей. При расчете энергии активации поризации принято допущение о равновесности процессов, протекающих при обжиге стеклошихты в диапазоне температур: 850 … 1000 оС. Построены графики зависимости плотности спекаемого материала от температуры обжига. Расчетным путем для рассматриваемого диапазона температур получены значения энергии активации поризации с учетом вида газообразователя. Установлено, что для получения пеностекол системы «перлит-стеклобой» можно использовать углеродсодержащие газообразователи без применения щелочного компонента. Определены виды газообразователей, способствующие снижению плотности спекаемого материала при энергетически выгодных температурных режимах. Получены математические зависимости, позволяющие интерпретировать процесс газообразования в пеностекольной шихте системы «перлит-стеклобой» и определять верхние границы температурного режима обжига.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены методика и результаты исследований изменений свойств Окиноключевского бурого угля до и после термической активации в электродуговой плазме. Исследования производились методами измерения плотностей, удельной и суммарной пористости, микроскопией пористой поверхности, а также нахождения удельной поверхности угля после плазменной обработки. Также рассмотрен вопрос образования сажи содержащей углеродные наноматериалы из графитовых электродов и из углей обработанных электродуговой плазмой. Изучение вопроса сажеобразования проведено с помощью программного комплекса термодинамических и фазовых превращений «ТЕРРА».
Бесплатно
Исследование реологических свойств битум-полимерного композиционного материала
Статья научная
Рассматривается возможность модификации битума лигнином из отходов Селенгинского целлюлозно-картонного комбината в качестве компонента композиционного материала, улучшающего свойства битума. Введение наполнителя от 2 до 10 мас. % значительно изменяет свойства битума и превосходит аналоги по ряду реологических показателей. Полученные данные подтверждают наличие положительного технического эффекта применения лигносодержащих отходов в качестве модификатора остаточных битумов для улучшения свойств. Созданный битум-полимерный композиционный материал позволяет изменять реологические свойства битумного вяжущего, используемого в строительстве.
Бесплатно
Исследование роста трещин в изделиях авиатехники на основе натурных испытаний
Статья научная
В статье рассмотрен процесс усталостного разрушения и закономерностей развития усталостных трещин на основе ресурсные испытания образцов лопастей винта вертолета. Проведены видеосъемки процесса подрастания трещин в образцах во время ресурсных натурных испытаний. Разработана методика распознания трещин в изделиях авиационной техники, а также определения геометрических параметров трещин и скорости их подрастания с помощью математических методов теории распознания образов и размытых множеств на базе ЭВМ. В результате обработки видеозаписей определяются геометрические параметры трещин и скорость изменения их габаритов. На основе полученных данных делаются выводы о сроке безопасной надежной эксплуатации объектов машиностроения, в которых присутствуют дефекты типа трещин.
Бесплатно
Статья научная
Методом твердофазной реакции получен тройной молибдат состава K5Cao.5Zri.5(MoO4)6. Параметры элементарной ячейки рассчитаны методом Ле-Бейля. Соединение кристаллизуется в тригональной пр. гр. R 3 c с параметрами элементарной ячейки a = 10.6559(1) A; c = 37.8598(4) A; V= 3722.99(8) A3, Rwp = 4.11. Обнаружено, что соединение плавится инконгруэнтно при температуре 636 °C, а проводимость K5Ca0.5Zr1.5(MoO4)6 при 500°C достигает значений 1.310-4 См/см, что превышает проводимость аналогичных ранее исследованных калий-циркониевых тройных молибдатов. Термические деформации исследованы методом высокотемпературной порошковой рентгенографии в интервале температур 30-500 °C. Тройной молибдат K5Cao.5Zri.5(MoO4)6 относится к материалам с высоким анизотропным тепловым расширением (aV ~ 44*10-6 °C-1).
Бесплатно
Исследование снарядного режима течения воды и нефти в Y-микроканале
Статья научная
Работа посвящена изучению снарядного режима течения несмешивающихся жидкостей вода-нефть. Проведено экспериментальное изучение снарядного режима течения воды и нефти в Y-микроканале в широком диапазоне расходов. Проведено численное моделирование, а также сопоставление результатов расчёта с экспериментом. Показано, что моделирование качественно верно описывает форму и размер снарядов, а так-же расстояние между ними. Определены диапазоны, в которых возможен снарядный режим течения вода-нефть. Установлена зависимость длины снарядов воды от отношения расходов жидкостей. Показано экспериментально, что расчет во всех рассмотренных режимах качественно предсказывает форму границы раздела между жидкостями.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены результаты исследований микроструктуры, микротвердости и распределения химических элементов в пограничном слое сварных соединений, полученных посредством сварки взрывом, между пластинами стали Ст 3 и латуни Л 63 в биметаллическом подшипнике скольжения по типу «втулка». Анализ пограничного (переходного) слоя соединения выявил единичный дефект - «воздушный пузырь», предположительно образованный газовыми продуктами, выделившимися при химической реакции элементов, взрывчатого вещества. Других значимых дефектов в переходном слое соединения обнаружено не было. Граница соединения имеет волнообразную структуру, где показатели длины и амплитуды волны составляют 1,065×103 и 173 мкм соответственно. Толщина пограничного (переходного) слоя варьируется в пределах от 1,3 до 43,7 мкм, среднее значение составляет 15,5 мкм. В данном переходном слое наблюдается взаимопроникновение стали и латуни, чем достигается особо прочное соединение, обладающее комбинированными характеристиками микротвердости.
Бесплатно
