Технологические процессы и материалы. Рубрика в журнале - Сибирский аэрокосмический журнал
Статья научная
Приведены результаты исследования теплового взаимодействия в системе «деформируемый металл - при- нудительно охлаждаемый прессовый инструмент». Представлены аналитические зависимости для определения температурных условий с учетом изменения реологии деформируемого металла при полунепрерывном прессова- нии алюминиевых сплавов. Научно обосновано применение принудительного охлаждения прессового инструмен- та. Представлены технические решения для управления тепловыми условиями процесса прессования. Проведено сопоставление результатов расчета с экспериментальными данными.
Бесплатно
Статья научная
Предложены миниатюрные конструкции полоскового резонатора на двухслойной подвешенной подложке и полосно-пропускающих фильтров на его основе. Фильтры обладают широкой полосой заграждения с высоким уровнем затухания в ней. Экспериментальный фильтр четвертого порядка с относительной шириной полосы пропускания 5 % имеет полосу заграждения по уровню -100 дБ до частоты более чем в 10 раз превышающей центральную частоту. Показана эффективность применения предложенной конструкции резонатора для создания миниатюрных фильтров по технологии LTCC.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается синтез водорастворимых полигидроксилированных фуллеренов с использованием в качестве прекурсоров смесей, содержащих фуллерен и наночастицы железа. Показано, что наночастицы железа являются катализатором процесса гидроксилирования фуллеренов, что позволяет осуществить гидролиз в воде и таким образом избежать нежелательное применение гидроксида натрия в качестве источника гидроксильных групп, вызывающего агломерацию фуллеренолов.
Бесплатно
Получение деталей транспортного средства жидкой штамповкой из сплава АК7
Статья научная
Описана практически новая технология производства деталей в приложении к деталям летательной аппаратуры, изготовляемых из алюминиевых сплавов, сочетающая как подготовку расплава к литью, так и способ изготовления собственно детали. Исследование проведено на известном литейном алюминиево-кремниевом сплаве АК7ч, широко применяющемся в аэрокосмической отрасли для изготовления деталей силовых агрегатов, работающих в сложнонагруженных условиях. Подготовка расплава к литью, кроме общепринятых приемов, заключалась во введении в жидкий металл перед заливкой нанопорошка карбида бора В4С, частицы которого имеют размеры нанодиапазона и отличаются высокой твердостью и температурой плавления, в связи с чем выполняют роль эффективных центров кристаллизации - так называемых модификаторов. Результатом их введения в расплав является измельчение структуры сплава получаемых изделий, что приводит к повышению их механических свойств. Способ получения деталей из модифицированного карбидом бора сплава заключается в применении для этой цели технологии жидкой штамповки, суть которой заключается в заливке расплава в матрицу с последующим прессованием. Основной положительной характеристикой этого способа является подавление образования в кристаллизующемся сплаве газово-усадочных пустот, что также способствует росту механических свойств прессованных деталей. Работа проведена на реальной детали летательной аппаратуры типа «переходник» силового агрегата. При этом в результате сочетания модифицирования расплава нанопорошком карбида бора и последующего его прессования были получены детали с более высокими механическими свойствами по сравнению со стандартной технологией: временное сопротивление повысилось на 8,37 %, а пластичность - в 2,1 раза.
Бесплатно
Получение и применение пористых металлических материалов в технике
Статья научная
Описаны технологии, способы и средства получения и применения пористых металлических материалов в технике.
Бесплатно
Получение и характеризация высококачественных монокристаллов La 075Ca 025MnO 3
Статья научная
Методом оптической зонной плавки отработаны режимы роста и синтезированы монокристаллы La 0?75Ca 0?2;MnO 3. Рентгеноструктурные исследования, рентген-флюоресцентный анализ, а также проведенные исследования намагниченности и сопротивления указывают на то, что получены высококачественные монокристаллы.
Бесплатно
Получение металлополимерного покрытия способом диффузной сварки в вакууме
Статья научная
Современные технологические методы, совмещающие процессы порошковой металлургии и диффузионной сварки в вакууме, позволяют получать новые металлополимерные покрытия, обладающие высокими эксплуатационными свойствами. С помощью математических моделей, описывающих эксплуатационные свойства от основных технологических параметров, можно прогнозировать качество получаемых материалов.
Бесплатно
Статья научная
На крупномасштабном радарном стенде ИФ СО РАН проведены эксперименты по зондированию модельной нефтенасыщенной среды лабораторным макетом импульсного электромагнитного зонда, который располагался в цилиндрической оболочке промышленно выпускаемой скважинной каротажной аппаратуры ВИКИЗ. На основе измерения временных форм импульсных сигналов на выходе приемной антенны в зависимости от расстояния между передающей и приемной антеннами найдена скорость распространения и затухание зондирующих импульсов. Экспериментально обоснована возможность регистрации зондирующих импульсов, проходящих в толще модельной нефтенасыщенной среды расстояние до 2,65 м. При этом был достигнут динамический диапазон приемопередатчика зонда 128,3 дБ, что позволяет обнаружить границу модельного нефтенасыщенного пласта на расстояниях до 1,3 м. Кроме того, показано, что временные формы зондирующих импульсов, измеренные на выходе приемной антенны зонда, с высокой точностью описываются теоретической моделью.
Бесплатно
Статья научная
Отражены причины потери режущей способности алмазных шлифовальных кругов на металлической связке в различных условиях шлифования композиционных материалов. Уделено внимание выявлению недостатков традиционных методов алмазного шлифования, которые в большинстве случаев, не позволяют достигать качества обработки композиционных материалов. Исследования проведены с использованием методов растровой, оптической микроскопии и интерферометрии. Затронутые проблемы и способы их решения направлены на совершенствование технологий машиностроительных предприятий, с целью повышения рентабельности и производительности обработки, а также обеспечения высокого качества изделий из композиционных материалов.
Бесплатно
Статья научная
Автор описывает механизм нарастания открытости в отливках из алюминиевых сплавов, меры по его исключению и средства блокировки его отрицательного воздействия на свойства отливок.
Бесплатно
Статья научная
Исследованы предпосылки необходимости создания учетно-аналитического обеспечения процесса обновления основных средств предприятия РКП. Проведено исследование существующей практики проведения планового обновления производственных фондов, выявлены проблемы, связанные с рисками нарушения финансовой устойчивости и платежеспособности предприятия. Приведены наиболее значимые факторы, возникающие в процессе создания, освоения и использования основных средств предприятия, действие которых проявляется через причинно-следственные связи процессов и явлений, протекающих в ходе учета и анализа основных средств, а также поиска инвестиционных ресурсов на их обновление. Это подтверждает рекомендации авторов о необходимости разработки комплексного инструмента в виде учетно-аналитической системы, позволяющей осуществлять контроль за процессом обновления основных средств, с одной стороны, и заданными контролируемыми параметрами, с другой стороны. Рассмотрены основные этапы данного процесса с точки зрения учетно-аналитической составляющей. Сформулированы требования к учетно-аналитической системе с привязкой к контрольным параметрам, что особенно актуально при современной организации управления предприятием РКП. Выявлена и обоснована необходимость создания на предприятии РКП учетно-аналитической системы, позволяющей комплексно подойти к проблеме обновления основных средств и создать эффективную производственно-техническую базу для инновационного развития всех его подразделений, способных в долгосрочной перспективе заменить существующую часть продукции и услуг, а также развить его технологическую и опытно-промышленную базу. Кумулятивный эффект от интеграции общих возможностей учетно-аналитической системы обновления основных средств позволит применять ее с максимальным эффектом, что обеспечит, в свою очередь, большую согласованность действий, усиливая тем самым синергетический эффект, заключающийся в том, что общий результат от согласованных действий выше, чем простая сумма отдельных результатов.
Бесплатно
Статья научная
Анализируется возможность развертывания в распределенных автоматизированных системах управления технологическими процессами специализированного программного продукта управления данными, ориентированного на OLTP (Online Transaction Processing) с целью распределения транзакционной нагрузки между несколькими узлами.
Бесплатно
Преобразование энергии пучков электронов в электрическую мощность
Статья научная
Актуальным является преобразование энергии пучков электронов, выделяемых, например, из плазменного ядра продуктов сгорания топлива электрических ракетных двигателей (ЭРД), в электрическую мощность. Решение этой проблемы путем разработки генератора электрического тока на потоке плазмы может позво- лить повысить энергетическую эффективность ЭРД за счет использования энергии концентрированных пуч- ков электронов, выделяемых из плазменного ядра продуктов сгорания топлива, для получения электрической энергии и напряжения электрического поля, которое, в свою очередь, может быть использовано для разгона ионизированного потока продуктов сгорания топлива. Полученную электроэнергию также целесообразно применять для выделения из плазменного ядра под действием электрического поля в поперечном магнитном поле пучков положительно заряженных ионов, которые позволят получить высокие скорости истекающей плазменной струи на срезе сопла. Такой подход дает возможность существенно повысить удельный импульс электрического ракетного двигателя, а также КПД космического летательного аппарата благодаря высокой скорости истечения рабочего тела, достигающего 10-300 км/с. Важную роль для эффективного преобразова- ния энергии заряженных частиц плазмы в электрическую мощность играет развитие методов рекуперации энергии путем применения графеносодержащих композиционных материалов с высокой проводимостью, электрической емкостью, прочностью и низкой газопроницаемостью для изготовления токопроводящих элек- тродов генератора электрического тока на потоке плазмы. Кроме того, для создания генераторов требуется повышение эксплуатационных характеристик электролитов суперионных проводников, которые широко могут применяться для производства емкостных накопителей электроэнергии и работать эффективно при температуре 150-300 ºС, в том числе в условиях воздействия космической среды. В качестве перспективных электролитов могут применяться полимерные твердые электролиты на основе лития, нитрида рубидия и др. Однако разработка генераторов электроэнергии для повышения энергетической эффективности ЭРД требу- ет проведения научных исследований методов изготовления их индивидуальных компонентов, а также схем построения перспективных ЭРД с целью эффективной передачи электрической (электромагнитной) энергии в кинетическую энергию ускоряемого рабочего тела. Важным при этом является исследование возможности использования энергии как ионизированных продуктов сгорания топлива, так и энергии заряженных частиц околопланетной плазмы для получения электроэнергии с высоким КПД при помощи генераторов электрическо- го тока на потоке плазмы с целью повышения энергетических характеристик ЭРД.
Бесплатно
Статья научная
Углеродные наноструктуры находятся в центре внимания мировой науки более 25 лет, с момента открытия фуллеренов в 1985 г., одностенных углеродных нанотрубок в 1993 г., графена в 2004 г., графеновых квантовых точек в 2004 г. Графен стабилен в условиях окружающей среды и обладает отличными электронными, механическими, химическими, тепловыми и оптическими свойствами. Во всем мире активно проводятся исследования и разработки новых методов применения графена в различных областях, таких как энергетика, нефтедобыча, материаловедение, электроника и т. д. В настоящее время использование графеносодержащих материалов в качестве модификаторов для создания прочных и легких материалов в авиации, автомобилестроении и других отраслях инженерии являются актуальной проблемой. Введение графеновых частиц в состав композиционных материалов целесообразно осуществлять, используя их устойчивые дисперсии в жидкой среде. Получение коллоидных графеновых суспензии во многих случаях эффективно, используя метод жидкофазной эксфолиации графита. В работе представлены результаты изучения физико-химических свойств водных графеновых суспензий, полученных методом жидкофазной эксфолиации природных графитов высокоскоростной гидродинамической технологии. Графиты марок ГК-1 и ГАК-2 (ГрафитСервис, Челябинск, РФ) - это кристаллические графиты, полученные с помощью обогащения графитовых руд и совместном обогащении природных графитовых руд и графитосодержащих отходов металлургических производств соответственно. Графитовые суспензии были приготовлены на дистиллированной воде с 1 масс. % графита, к некоторым образцам было добавлено поверхностно-активное вещество (ПАВ), время обработки 3-120 мин, скорость вращения ротора 4 000-11 000 об/мин. Полученные графеновые суспензии были исследованы методами РФА, электронной микроскопией и седиментационного анализа на электроакустическом спектрометре DT-1202. Наличие многослойного графена подтверждено сопоставлением результатов РФА с литературными данными. Наряду с многослойным графеном обнаружено присутствие графеновых точек. Получены водные графеновые суспензии для графитов с различным временем седиментации. Для графита ГАК-2 - шесть суток, для графита ГК-1 - 90 суток, для графита ГК-1 + ПАВ - 6 месяцев.
Бесплатно
Статья научная
Современное высокоточное радиоэлектронное оборудование, которое входит в состав космической техники, дорогостоящее в изготовлении за счет импортной компонентной базы и малосерийности производства. Рассматриваются существующие методы контроля качества выпускаемой радиоэлектронной аппаратуры, работоспособность которой обеспечивает надежность и долговечность активного существования космических аппаратов. Показана эффективность применения метода акустической эмиссии, позволяющего отслеживать появление дефектов в паяных соединениях печатных плат радиоэлектронной аппаратуры в реальном времени. Актуальность работы состоит в необходимости дальнейшей разработки неразрушающего метода выявления дефектов и мест их локализации, а также классификации их по степени опасности для работоспособности модулей печатных плат радиоэлектронной аппаратуры. В ходе работы разработан способ уточнения определения местоположения дефекта с применением метода акустической эмиссии при плоскостной локации. Точность способа позволяет локализовать дефект с погрешностью 1 мм. На стандартном корпусе чипа с шагом 1 мм вероятность определения дефектного контакта составляет от 95 %. На основании проведенных экспериментов построена модель накопления повреждений паяных контактных соединений корпуса чипа печатной платы радиоэлектронной аппаратуры, которая адекватно отражает свойства исследуемого объекта. Полученная модель накопления повреждений отображает поведение данного объекта не менее чем 80 % от планируемого срока эксплуатации. По результатам проведенных экспериментальных работ получены диаграммы накопления акустических сигналов от развивающихся дефектов в процессе деформирования паяного соединения, определена точность метода, определены параметры модели накопления повреждений паяного соединения и моменты зарождения дефектов в процессе механического воздействия, что демонстрирует перспективность применения метода акустической эмиссии для дефектоскопии печатных плат радиоэлектронной аппаратуры. Обосновывается совместное использование рентгеновской томографии и метода акустико-эмиссионного контроля, что позволит на этапах предварительной отработки и производства печатных плат с высокой точностью прогнозировать срок их надежной эксплуатации.
Бесплатно
Статья научная
Известно, что с увеличением степени измельчения структурных составляющих сплавов повышаются механические свойства получаемых их них изделий. Отмечается, что достаточно большое количество деталей, комплектующих изделия машиностроения, производится с помощью литейного производства, в связи с присущими этому способу преимуществами по сравнению с другими технологиями изготовления деталей, наиболее значимое из которых - относительная простота технологии, тем не менее позволяющая получать сложные по конфигурации детали, которые практически невозможно изготовить другими способами, при одновременном обеспечении требуемых технической документацией характеристик. К таким деталям, в частности, относятся литые детали, которые входят в состав узлов, механизмов и машин транспортного машиностроения. При этом в этой отрасли, особенно в аэрокосмическом машиностроении, большое распространение получили алюминиевые литейные сплавы. При изготовлении литых деталей одним из основных способов повышения качества является модифицирование, суть которого заключается во введении в жидкий металл веществ, которые служат либо центрами кристаллизации, либо блокируют рост формирующихся кристаллических образований. К настоящему времени «измельчающие» возможности применяющихся средств модифицирования достигли своего предела. И в последние годы для этой цели находят применение более эффективные модификаторы в виде нанопорошков тугоплавких высокопрочных химических соединений (нитриды, карбиды, оксиды, бориды и др.), применение которых приводит к существенному повышению механических свойств литых изделий. Приводятся примеры применения наномодифицирования при изготовлении из алюминиевых сплавов литых деталей транспортных средств, а также использования нанопорошков при сварке, процессы которой практически идентичны с литейными.
Бесплатно
Применение нанотехнологии для повышения физико-механических характеристик поверхности металлоизделии
Статья научная
Представлены результаты применения нанотехнологии, обеспечивающих повышение физико-механических характеристик поверхности металлоизделии.
Бесплатно
Статья научная
Разработаны ресурсосберегающая технология и универсальная установка для изготовления электродов контактной сварки из утилизированных медных отходов.
Бесплатно
Применение струйного парового сопла в тепловых трубах среднетемпературного диапазона
Статья научная
Представлена часть комплексного расчетно-экспериментального исследования интенсификации теплопередающих характеристик тепловых труб среднего температурного диапазона. При торцовом (аксиальном) направлении теплового потока на входе в тепловую трубу, характерном для коротких тепловых труб, появляется возможность использования струйного парового сопла, аналогичного соплу Лаваля и окруженного слоем капиллярно-пористой вставки вдоль всей длины тепловой трубы, что увеличивает скорость потока пара.
Бесплатно
Применение трехслойных сотовых конструкций в космических аппаратах
Статья научная
В космической технике находят применение трехслойные сотовые конструкции с установленными в них закладными элементами. Трехслойная (сотовая) конструкция состоит из двух тонких обшивок (несущих слоев), между которыми размещается относительно легкий и менее прочный заполнитель, обеспечивающий совместную работу несущих слоев. Закладные элементы, установленные в трехслойную сотовую конструкцию, предназначены для установки оборудования, кабелей, волноводных сетей и соединения сотовых конструкций между собой. Необходимо учитывать ряд факторов: выбор высоты сотового пакета, толщины обшивки, размера соты и подбор закладного элемента. В различных литературных источниках и научных работах как российских, так и зарубежных исследователей данной проблеме практически не уделяется внимания, либо исследования не проводятся совсем. Для грамотного решения данного вопроса необходимо провести ряд исследовательских работ в части испытаний сотовых конструкций с закладными элементами. Необходимо более подробно изучить влияние сотового заполнителя, несущих слоев, размеров закладных элементов на несущую способность трехслойной конструкции в целом, качественно обработать данные, полученные экспериментальным путем и ручным расчетом. Данные, полученные в результате проведенных исследований, применяются при проектировании и изготовлении трехслойных сотовых конструкций космических аппаратов.
Бесплатно
