Ползуновский ВЕСТНИК

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВКЛАДА ЭЛАСТОМЕРА В ФОРМИРОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗИСТИВНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО МИКРОФОТОГРАФИЯМ СТРУКТУРЫ

Наталья Николаевна Минакова — 2024-07-10

Показано, что при конструировании резистивных композиционных материалов важно обеспечить комплекс электрофизических и теплофизических параметров.Рассматриваются наполненные техническим углеродом эластомеры, которые конструируются под широкий спектр рабочих характеристик. Выполнено комплексное исследование теплофизических свойств, наполненных техническим углеродом эластомеров. Показано влияние вида эластомера на теплофизические характеристики: коэффициент теплопроводности, коэффициент температуропроводности, удельная теплоемкость. Экспериментально установлено, что они уменьшаются при замене кристаллического каучука в качестве связующей основы на аморфный. Экспериментально обоснована связь энтропии текстурного признакаи теплофизических характеристик свидомэластомера. Установлена корреляционная зависимостьмежду энтропией текстурного признака, определенной по микрофотографиям структуры,значением объемного электрического сопротивления материала, его теплофизическими характеристиками.Сопоставлен диапазон изменения теплофизических характеристик и энтропии текстурного признака в зависимостиот вида эластомера. Сделанвывод опригодноститекстурного параметра для оценки вклада эластомера в формирование величины объемного электрического сопротивления и его теплофизических характеристик, чторасширяет возможность решения задач конструирования материалов с заданными свойствами

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МИКРОСТРУКТУРА СПЛАВОВ СИСТЕМЫ CoCrFeMnNi

Владислав Константинович Дробышев — 2024-07-10

Проведено исследование по установлениюизменениямеханическихсвойств: твердости и микротвердости в зависимости от содержания химического состава высокоэнтропийных сплавов системы CoCrFeMnNi. Для исследования микроструктуры, химического состава неметаллических включений и элементного картирования использовались методы сканирующей электронной микроскопии. Размер неметаллических включений составил 8 мкм с выделением оксидных соединений Mn₂O₃. Микроструктурный анализ с использованием энергодисперсионной спектрометрии был проведен точечно в дендритной области и установил повышенное содержание таких элементов, как Co, Cr, Fe с высокой температурой плавления, а также выделения легкоплавких материалов Ni и Mn в междендритных прослойках

ИССЛЕДОВАНИЕ СПЛАВА, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ДУГОВОЙ НАПЛАВКИ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНОЙ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ

Роман Евгеньевич Крюков — 2024-07-10

В настоящее время одной из основных проблем, возникающих при электродуговой наплавке широко распространенными порошковыми проволоками, являются сложности обеспечения стабильной структуры, присутствие пор и дефектов структуры, что, соответственно, приводит к постепенному ухудшению ресурса наплавляемых изделий. В представленных результатах исследования проблему предлагается решить получением порошковой проволоки, наполненной высокоэнтропийным сплавом, и ее дальнейшим наплавлением на подложку. В результате выполнения проекта проведен аналитический расчет элементного состава высокоэнтропийных проволок состава Co-Cr-Fe-Mn-Ni, затем получена композиция высокоэнтропийных проволок из них и проведено наплавление на стальную основу. Для изготовления высокоэнтропийных проволок использовались порошковообразные материалы, такие как хром ПХ-1С по ТУ 14-1-1474-75, марганец МР-0 по ГОСТ 6008-82, никель ПНК 1Л5 по ГОСТ 9722-97, кобальт ПК-1у по ГОСТ 9721-79. Состав шихты брался из расчета 25% всех используемых элементов. Основой порошковой проволоки являлась оболочка из стали 08ПС размером 14×0.6 мм. Диаметр изготавливаемой проволоки составлял 4.2 мм. Наплавка исследуемого состава осуществлялась в 5 слоев под флюсом марки АН-348А с использованием сварочного трактора ASAW-1250. В ходе реализации проекта выполнен анализ химического состава наплавленного слоя, всесторонний анализ состава неметаллических включений наплавленного слоя, а также проанализировано изменение параметров микротвердости наплавленного покрытия. Выполнение исследования позволит достичь приоритетные результаты в области получения наплавочных материалов из высокоэнтропийных сплавов, обладающих свойствами, приближенными или превосходящими свойства изделий, получаемых традиционными технологиями

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ КРИВИЗНЫ СФЕРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА ИСКАЖЕНИЕ КАПИЛЛЯРНЫХ ВОЛН, ОБРАЗУЕМЫХ ПОД ДЕЙСТВИЕМ КАВИТАЦИИ

Роман Николаевич Голых — 2024-07-10

Эффективность массообменных процессов в системах «газ–жидкость» ограничена малым коэффициентом диффузии газа в жидкости по сравнению коэффициентом диффузии газа в газе (меньше в 10000 раз и более). В связи с этим актуальна разработка физических принципов, направленных на устранение лимитирующих факторов процесса. Поскольку малый коэффициент диффузии является принципиальным физическим ограничением процесса, был рассмотрен подход, основанный на увеличении площади межфазной поверхности взаимодействия за счёт формирования капиллярных волн под действием схлопывающихся кавитационных пузырьков (максимальный размер 50…100 мкм). В представленной статье межфазная поверхность взаимодействия представляет собой возмущённую сферическую оболочку. Рассмотрение сферической оболочки связано с тем, что наиболее эффективный способ реализации межфазного взаимодействия «газ–жидкость» заключается в барботировании сплошной жидкой фазы в виде крупных пузырьков, имеющих размер до нескольких мм. На сегодняшний день известны модели формирования капиллярных волн на плоской поверхности. Однако формирование капиллярных волн на поверхности сферического пузырька при наличии объёма окружающей жидкости рассматривалось лишь с точки зрения общих выражений для собственных частот колебаний пузырька без рассмотрения влияния кривизны сферической поверхности на искажение волн. Предложена гидродинамическая модель формирования капиллярных волн с учётом искажений, вызванных формой сферической поверхности. Разработан алгоритм приближённого аналитического решения уравнения, основанный на асимптотическом разложении по средней кривизне поверхности. Установлено, что искажения начальной поверхности в виде сферической кривизны не влияют на длину формируемых волн, однако приводят к локальной пространственной модуляции амплитуды вдоль поверхности

ЭФФЕКТ ВОЗДЕЙСТВИЯ КАВИТАЦИОННОЙ ОБЛАСТИ С ГРАНИЦЕЙ РАЗДЕЛА ФАЗ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ПРОЦЕССЫ ГАЗОРАСТВОРЕНИЯ: ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ

Владимир Николаевич Хмелёв — 2024-07-10

В статье рассматриваются особенности влияния ультразвуковой кавитационной области на межфазную границу в системе «жидкость‒газ» с целью повышения площади межфазной поверхности для интенсификации массообменных процессов, происходящих в данной системе. В исследовании рассматривался тонкий плёночный слой жидкой фазы, распределённый по поверхности твёрдого тела. Проведённые исследования и анализ позволили установить, что кавитационная зона, порождённая ультразвуковыми колебаниями, способствует возникновению капиллярных волн, что непосредственно приводит к увеличению площади соприкосновения взаимодействующих фаз. Проведена работа по выявлению оптимальных режимов ультразвукового воздействия с целью обеспечения наибольшей площади межфазной поверхности. Выявленные оптимальные режимы ультразвукового облучения в дальнейшем позволят осуществлять физико-химические процессы с участием различных веществ с увеличенной эффективностью. Установлено увеличение площади межфазной поверхности вплоть до 3-х раз при воздействии ультразвука при частоте 60 кГц в зависимости от конкретных условий реализации технологических процессов и характеристик веществ, участвующих в них. Полученные результаты могут быть применены на практике, например, для более эффективного процесса газорастворения. В этом случае такие процессы, как очистка газовых смесей и получение целевых компонентов, имеют высокую эффективность реализации в сравнении с неоптимальными режимами ультразвукового воздействия или вовсе без использования ультразвуковых колебаний для интенсификации указанных выше процессов.