Технологические процессы и материалы. Рубрика в журнале - Сибирский аэрокосмический журнал
Статья научная
Рассматривается зависимость рентгеновского излучения от положения луча относительно стыка при различной фокусировке в процессе электронно-лучевой сварки. Результаты используются для синтеза систем автоматического направления луча.
Бесплатно
Статья научная
Известные методы очистки сточных вод, образующихся в производстве ракетно-космической техники с применением гальванических технологий, не позволяют обеспечить предельно допустимую концентрацию ионов металлов в очищенной воде либо являются дорогостоящими или сложными в эксплуатации. Общетоксичный, эмбриотропный и мутагенный эффект металлов хорошо изучен. Эти металлы, в том числе и железо, попадая вместе с водой к продуктам питания в живые организмы, способны в них кумулироваться, вызывая у людей патогенез болезней сердца, мозга, печени, раковые опухоли. Ионы железа, входят в состав сточных вод большинства отраслей промышленности, что требует повышенного контроля и разработки эффективных методов очистки сточных вод. В статье представлена методика проведения экспериментов, рассмотрен метод комбинированной очистки воды, включающий электрохимическое воздействие и адсорбцию. Представлены результаты исследований этого метода очистки воды от ионов железа. Выявлена зависимость степени очистки от удельного количества электричества, проходящего через очищаемую воду, напряженности электрического поля и времени отстаивания. При Qср = 4,7 Кл/л, Е = 1058 В/м, использовании кварцевого песка в качестве адсорбента и времени отстаивания в течении 24 ч концентрация ионов железа уменьшилась с 1,65 до 0,82 мг/л. Предлагаемый комбинированный метод очистки требует недорогих и доступных материалов и прост в эксплуатации.
Бесплатно
Задание скорости вытягивания при выращивании монокристаллов германия
Статья научная
Представлена математическая модель задания скорости вытягивания на установке выращивания монокри-сталлов германия по спосооу Чохралъского, позволяющая автоматизировать процесс ввода программного задания скорости в микропроцессорную систему управления.
Бесплатно
Задание температуры при выращивании монокристаллов германия
Статья научная
Рассмотрена математическая мооель заоания температуры на установке выращивания монокристаллов германия по спосооу Чохралъского, позволяющая автоматизировать процесс ввода программного задания температуры в микропроцессорную систему управления установкой.
Бесплатно
Изготовление заготовок гибких волноводных секций космического аппарата лазерной сваркой
Статья научная
В настоящее время в АО «ИСС» имени академика М. Ф. Решетнева проводятся работы по освоению производства заготовок гибких волноводных секций (ГВС) сечениями от 20 ´ 10 до 70 ´ 30, с толщиной стенки 0,1 мм из медного сплава БрБ2. Предельные отклонения размеров внутреннего канала составляют не более 0,1 мм. Такие методы изготовления заготовок ГВС давлением, как раскатка и вытяжка, занимают до 20 рабочих смен и включают в себя большое количество циклов (от 6 до 8), требуют проведения термообработки и травления деталей после каждого цикла. В связи с этим была поставлена задача по снижению трудоёмкости изготовления заготовок ГВС. Решением задачи может являться сварка обечаек из листовых заготовок на формирующем приспособлении с последующим выполнением продольного шва. В рамках решения поставленной задачи выполнен расчет количества энергии, необходимого для проплавления кромок детали, проведен анализ возможности сборки различными способами сварки тонкостенных оболочек с точными размерами. Анализ материала показал, что сварка должна проводиться в инертных средах. Для сварки образцов были выбраны способы: дуговая сварка в среде защитного газа аргона неплавящимся электродом, микроплазменная и лазерная сварка. В ходе работ были сварены 30 образцов 100 ´ 200, показывающие, что при дуговой и микроплазменной сварке образуются дефекты у 70 % образцов, в то время как при лазерной сварке - только у 5 %. Получены следующие выводы: при дуговых способах сварки малых толщин возникают недопустимые дефекты из-за нестабильности дуги, тогда как при использовании лазерной сварки наблюдается равномерное формирование сварного шва. На образцах, сваренных лазерной сваркой, были проведены металлографические исследования и испытания на разрыв, показывающие удельную прочность металла сварного шва не менее 90 % от прочности основного металла и отсутствие дефектов в сечении металла шва.
Бесплатно
Изготовление и сварка алюминиевых сплавов нанопучковыми электродами
Статья научная
При изготовлении конструкций из алюминиевых сплавов используются разные способы и средства выпол- нения неразъемных соединений, включая и сварку. Физическая сущность изготовления металлоизделий с при- менением сварки заключается в получении неразъемного соединения в результате расплавления и совместной кристаллизации материалов сварочного электрода и соединяемых деталей. Недостатком такого способа сборки является структура сварного шва, которая оказывается более крупной, чем структура соединяемого металла, что приводит к снижению механических свойств изделия в зоне сварки. По итогам исследований бы- ла установлена возможность измельчения структуры сварного шва и повышения механических свойств свар- ного изделия типа оболочки, сваренной из листов деформируемого алюминиево-магниевого сплава АМг6 с при- менением в качестве модификаторов нанопорошков химических соединений. Нанопорошки химических соеди- нений представляют собой сверхмелкозернистые кристаллические или аморфные образования с размерами частиц, не превышающими 100 нм (1 нм = 10-9 м), которые обладают уникальными физико-химическими свой- ствами и механическими характеристиками, существенно отличающимися от таковых для материалов того же химического состава в массивном состоянии. В результате выполненной в производственных условиях работы была установлена возможность измельчения структуры сварного шва и повышения механических свойств сварного изделия типа оболочки, сваренной из листов деформируемого алюминиево-магниевого сплава АМг6 с применением в качестве модификаторов нанопорошков химических соединений нитрида бора BN, гексаборида лантана LaB6 и карбонитрида титана TiCN.
Бесплатно
Статья научная
Описано состояние исследований по созданию измельчителей сырья и материалов, реализующих способ экструзионного измельчения, на основе специальных зубчатых передач. Дано сравнение и рекомендации по назначению измельчителей на основе торцевой оригинальной зубчатой передачи внутреннего зацепления.
Бесплатно
Изменение износостойкости стали ШХ15 при термостатировании ее в среде минерального масла М10-Г2К
Статья научная
Приведены результаты исследования изменения износостойкости стали ШХ15 при ее термостатировании в среде минерального моторного масла М10-Г2К и механохимические процессы при граничном трении скольжения.
Бесплатно
Статья научная
Исследованы электрические и оптические свойства анион-замещенных антиферромагнитных полупроводников MnSe1-ХTeХ (0,1 ≤ Х ≤ 0,4) в области температур 77-300 К и магнитных полей до 13 кЭ в объемных образцах и поликристаллических тонких пленках. В твердых растворах MnSe1-ХTeХ обнаружено отрицательное магнитосопротивление в окрестности температуры Нееля для Х = 0,1 и для состава с Х = 0,2 в парамагнитной области до 270 К. Установлена корреляция спин-стекольного состояния и магнитосопротивления для Х = 0,1 и 0,2. Измерены спектры оптического поглощения в интервале частот 2000 cm-1
Бесплатно
Статья научная
Методом расплава из поликристаллических порошков сульфидов приготовлены катион замещенные твердые растворы YbXMn1-XS. Синтезированные образцы являются антиферромагнитными полупроводниками и согласно результатам рентгеноструктурного анализа имеют ГЦК структуру типа NaCl. Проведены исследования структурных, электрических, оптических и акустических свойств халькогенидной системы YbXMn1-XS в интервале температур 80-500 К. Исследовано влияние на электронную структуру элементов переменной валентности при катионном замещении сульфида марганца. Изменение электронной структуры в сиcтеме YbXMn1-XS происходит за счет электрон-фононного взаимодействия. Образцы с переменной валентностью обладают аномальной сжимаемостью, что подтверждается данными коэффициента теплового расширения и изменением коэффициента затухания. В результате неупругого взаимодействия с d-электронами меняется плотность состояний на уровне Ферми, что отражается на температурной зависимости проводимости. Из ИK спектров определены положения f-уровня и два электронных перехода. Обнаружена область температур и концентраций, где наблюдается корреляция структурных, электрических, оптических и акустических свойств. Для объяснения экспериментальных результатов рассмотрена электронная структура полупроводника и предложена модель, качественно описывающая эксперимент.
Бесплатно
Измерение и управление площадью кристалла на установке вытягивания германия
Статья научная
Предложена математическая модель измерения текущей площади монокристаллов германия на установке выращивания по способу Чохральского, позволяющая измерять и управлять текущей площадью монокристалла на основе широтной модуляции сигнала датчика уровня.
Бесплатно
Измерение температуры термисторами
Статья научная
Рассмотрен вопрос измерения температуры полупроводниковыми термисторами и повышения точности этих измерений. Повышение точности осуществлено за счет привязки температуры к точке перегиба (inflection point) T inf функциональной зависимости логарифма сопротивления термистора и учета временного дрейфа коэффициентов разложения.
Бесплатно
Статья научная
Изложены результаты эксперимента по зондированию модельной среды нефтегазового коллектора с использованием лабораторного макета сверхширокополосного электромагнитного скважинного зонда. С этой целью был сконструирован деревянный бак, заполненный модельной средой. Модельная среда нефтегазового коллектора изготавливалась на основе смеси песка и водного раствора поваренной соли. Деревянный бак, заполненный модельной средой нефтегазового коллектора, размещался в лабораторном помещении на бетонной стяжке. Антенны скважинного зонда были размещены в полиэтиленовую водонепроницаемую трубку, на дне бака. Антенны зонда были выполнены в виде дипольных антенн с расширенной полосой пропускания. Передающая антенна подключалась к импульсному сверхширокополосному генератору, приемная антенна подключалась к стробоскопическому осциллографу. Запись напряжения на выходе антенны осуществлялась при различной толщине слоя модельной среды над антеннами и различном расстоянии между передающей и приемной антеннами. Подобная схема эксперимента позволила измерить коэффициент затухания и скорость распространения амплитуды зондирующего импульса в модельной среде нефтегазового коллектора. Показано, что теоретическая модель скважинного зонда с применением метода дискретных источников хорошо прогнозирует временную форму и время задержки зондирующего импульса. Предложен способ определения толщины слоя модельной среды нефтегазового коллектора по измеренным значениям временной задержки импульса, отраженного от границы слоя, при различных расстояниях между передающей и приемной антеннами зонда. Данный способ позволил определить расстояние до границы модельной среды нефтегазового коллектора с относительной погрешностью 2,2 % без привлечения априорной информации об электрофизических свойствах среды. Экспериментальные результаты, полученные в данной работе, создают научную основу для разработки и тестирования импульсных скважинных зондов, предназначенных для каротажа нефтегазовых скважин в нефтегазовом коллекторе с горизонтальным завершением. Для отработки созданных методов и технологий необходимо создание опытного образца скважинного зонда и проведение дальнейших исследований в полевых условиях.
Бесплатно
Статья научная
Представлен краткий обзор существующих устройств, использующих вдавливание шарового индентора для получения механических характеристик материала и описание устройства, создаваемого авторами.
Бесплатно
Краткое сообщение
Представлены результаты исследования топологии поверхности железо-кремниевых структур, полученных при разных температурных условиях, методом атомно-силовой микроскопии.
Бесплатно
Изучение процессов жидкофазного окисления реактивных топлив на моделях
Краткое сообщение
Исследован процесс жидкофазного окисления гексадекана, традиционной модели нефтяных углеводородов. Определен состав продуктов окисления с помощью газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ/МС).
Бесплатно
Изучение растворимости сульфата свинца и хлорида серебра в растворах хлористого натрия
Статья научная
Рассмотрена совместная растворимость сульфата свинца и хлорида серебра в растворах хлористого натрия в интервале температур 20 до 90 °С и интервале концентраций 75-300 г/л хлористого натрия. Установлены закономерности осаждения хлоридов свинца и серебра при разбавлении насыщенных растворов хлористого натрия.
Бесплатно
Изучение фактора потерь льда наледи из пресной воды в миллиметровом диапазоне
Статья научная
В работе измерено затухание микроволнового излучения в искусственно образованной наледи на ледяном покрове пресноводного озера в миллиметровом диапазоне. Измерения выполнены с использованием микроволновой радиометрии на частотах 22, 34, 90 и 125 ГГц при циклическом изменении температуры окружающей среды в интервале от -19 до -31 °C. Использована специальная методика, позволяющая по приращениям радиояркостной температуры между наледью и покровом без наледи определить затухание в ней микроволнового излучения. В предложенной методике находили фактор потерь при условии, если затухание в наледи определяется электромагнитными потерями в среде. Измерения проводили на ледяном покрове пресного озера с минерализацией вод около 100 мг/л. В результате исследования установлено, что на формирование излучения наледью сильно влияет рассеяние на неоднородностях среды. Этот вывод сделали из сравнения расчетов ожидаемого фактора потерь льда наледи и полученных данных из измерений по используемой методике. Наибольшее различие фактора потерь (в несколько десятков раз) обнаружено на частотах 90 и 125 ГГц. Высказано предположение, что рассеяние излучения возникает на кристаллогидратах солей и может быть вызвано повышенной электропроводностью тонких пленок воды на поверхности кристаллов. Эта особенность может возникать, как было недавно установлено, при образовании в среде кристалликов льда 0. Этот лед образуется из глубоко переохлажденной воды при температурах ниже -23 °С. Обнаруженный эффект представляет интерес для развития радарных измерений пресных природных льдов при низких температурах и малых концентрациях в них солей (порядка 100 мг/кг). Такие льды могут образовываться из слабосоленой воды с содержанием солей до нескольких граммов на литр или при замерзании воды с минерализацией ~ 100 мг/л в замкнутом пространстве. Полученные результаты интересны для микроволнового аэрокосмического определения областей ледяного покрова с его нарушениями структуры, через которые вода водоема может проникнуть на поверхность льда с последующим замерзанием. При этом радары могут быть эффективными при температурах наледей ниже -20 °С, когда жидкие включения практически полностью вымерзают. Для области температур выше точки эвтектики, где появляются жидкие включения, достаточно эффективными могут быть пассивные радиометрические измерения.
Бесплатно
Статья научная
Создание современных изделий ракетно-космической техники обеспечивается на предприятиях космической промышленности крупномасштабным производственно-технологическим комплексом, объединяющим основные производственные и вспомогательные подразделения, инженерно-технологические и эксплуатационные службы, выполняющие сложные задачи по повышению качества и надежности выпускаемой продукции. Наиболее ответственные операции технологических процессов сборки и испытаний космических аппаратов выполняются в так называемых «чистых помещениях» (ЧП), в которых нормативной отраслевой документацией регламентируется концентрация аэрозольных пылевидных частиц, а также задаются параметры температурно-влажностного режима. С целью контроля внутриклиматичекого состояния чистых помещений и управления работой теплоэнергетического оборудования соответствующего назначения предлагается разработать цифровой двойник производственного ЧП и системы поддержания стабильности внутриклиматических характеристик этого помещения с учетом протекающих технологических процессов и отдельных операций с большим объемом функциональных возможностей. В качестве исходной модели данной системы рассматривается имитационная модель объекта исследования, которой является ЧП, располагаемое в типовом промышленном здании. Установлены граничные условия модели, определены основные факторы тепловлажностного состояния внутреннего объема, разработана методика расчета теплопритоков от различных тепловых источников. С учетом аэродинамических характеристик вентиляционного оборудования представлены рекомендации по математическому определению параметров воздушных потоков (приток и удаление воздушных масс при работе вентиляционного оборудования). В результате разработки расчетных методик получена замкнутая система неявных нелинейных уравнений, которая решается численными методами бисекции с заданной точностью. Имитационная модель ЧП является базовой основой для построения цифрового двойника объекта, концепция которого предполагает, что объект может быть представлен в виде физической и виртуальной системы. Одновременно отображение и взаимодействие реального и виртуального (цифрового) объектов дает возможность сформировать конкретные рекомендации по поддержанию требуемых параметров (температуры, влажности, скорости потока), оптимизации режимов эксплуатации и обслуживанию реального производственного ЧП для сборки и испытаний современных конкурентоспособных космических аппаратов.
Бесплатно
Импульсные невзрывные источники сейсморазведки с электромагнитным приводом
Статья научная
Дается анализ методов и конструкций невзрывных источников сейсмических волн, используемых при сейсмо-разведочных работах на нефть и газ. Описывается принцип действия невзрывных источников, делается акцент на преимуществе импульсных невзрывных источников, реализованных в отечественной системе « Енисей».
Бесплатно
