Встановлено, що існуючі в розчинах солей цирконію(IV) тетрамерні гідроксокомплекси відповідно до принципу орієнтаційної та розмірної відповідності є основою для формування флюоритоподібних передструктур оксиду цирконію в твердому стані. Досліджено процеси одержання нанорозмірних порошків стабілізованого діоксиду цирконію шляхом прямої переробки водних розчинів цирконію(IV) в термічній низькотемпературній плазмі, методом низькотемпературного гідролізу під дією контактної нерівноважної плазми та сумісним осадженням компонентів. Результати досліджень основою розробок перспективних технологічних процесів одержання нанорозмірних порошків стабілізованого діоксиду цирконію.

  Скачати повний текст

Розроблено технологічні режими виготовлення виробів з порошку титану за результатами дослідження зміни міжчастинкових контактів шляхом комплексної оцінки фізико-механічних властивостей виробів. Проаналізовано процес ущільнення титанових зразків за умов холодного пресування. Вивчено механічні властивості пористих титанових зразків, отриманих методом холодного пресування. Розроблено методологію комплексної оцінки властивостей міжчастинкових контактів шляхом розрахунків коефіцієнтів якості електричного, механічного та фізичного контактів. Відпрацьовано технологію виготовлення титанових зразків методом імпульсного гарячого пресування (ІГП) в вакуумі. Вивчено процеси структуроутворення і формування електричного, механічного і фізичного контакту за умов ІГП. Проаналізовано вплив технологічних параметрів на структуру і властивості титанової стрічки, одержаної прокаткою титанового порошку.

  Скачати повний текст

Розглянуто фізико-хімічні процеси сумісного осадження катіонів скандію й ітрію з гідроксидом цирконію, їх термічне зневоднення й утворення нанорозмірних порошків стабілізованого діоксиду цирконію. Запропоновано вірогідний механізм співосадження катіонів Y(ІІІ) і Sc(ІІІ) з гідроксидом цирконію. Вивчено процеси зневоднення сумісних осадів гідроксиду цирконію та стабілізувальних елементів, кристалізації аморфного діоксиду цирконію та формування макроструктури кристалічних порошків стабілізованого діоксиду цирконію. Досліджено вплив концентрації вихідних реагентів, рН середовища, температури осадження, умов зневоднення на процеси формування структури та дисперсні характеристики порошків стабілізованого діоксиду цирконію. Проаналізовано властивості нанорозмірних порошків стабілізованого діоксиду цирконію, одержаних за розробленою технологією, і встановлено їх з порошками фірми "ВККК" (Японія) аналогічного складу. Порошки, одержані за розробленою технологією, є більш дрібнодисперсними. Розроблено технологічну схему та встановлено оптимальні технологічні параметри одержання нанорозмірних порошків стабілізованого діоксиду цирконію методом осадження компонентів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

На підставі фізико-хімічних досліджень обгрунтовано оптимальні умови синтезу та з використанням методу хімічної конденсації синтезовано високодисперсні порошки феритів, придатні для використання у медичній практиці. Вперше розроблено якісні характеристики синтезованих високодисперсних феритових матеріалів як магнітних наповнювачів магнітокерованих лікарських засобів, розроблено проект аналітично-нормативної документації на високодисперсний барій гексаферит. На підставі вивчення фізичних, фізико-хімічних і мікробіологічних властивостей барій гексафериту, самостійно та у складі суспензії, доведено можливість його використання як магнітного наповнювача магнітокерованого рентгеноконтрастного засобу. Вперше розроблено склад нового діагностичного засобу у формі суспензії на основі високодисперсного барій гексафериту, в якому досягнено оптимальне поєднання рентгеноконтрастних і магнітокерованих властивостей, наведено рекомендації щодо його застосування для рентгенологічного дослідження порожнистих органів шлунково-кишкового тракту.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано науково-технологічні основи формування багатокомпонентних порошкових систем й обгрунтовано шляхи підвищення якості формовок. Вперше оцінено внесок молекулярного, хімічного та механічного компонентів міцності пресовок за різних температурних умов пресування, які створювали за рахунок використання порошків, що за нормальних умов формування моделювали холодні (Mo, FeSi), теплі (Cu, Ni) або гарячі (Sn, Zn) температурні умови. Зазначено про вирішальний внесок у міцність пресовок механічної взаємодії на контактах. Вперше для чистих порошків та їх сумішей розроблено комплексну характеристику формованості, що включає як геометричний критерій - бал формованості, а як міцнісний критерій - показник міцності. Встановлено, що на показник міцності впливають температурні умови формування, матеріал і форма частинок, а на бал формованості - лише відносна насипна густина порошку. Із використанням балу формованості оптимізовано режими обробки порошків для підвищення їх формованості. Теоретично обгрунтовано й експериментально встановлено оптимальні співвідношення між крихкою та пластичною складовими під час виготовлення міцних і технологічних формовок, одержаних з порошків методами пресування та прокатування. Показано, що міцність формовок залежить від об'ємного співвідношення компонентів, які під час формування знаходяться у пружно-крихкому та пружно-пластичному (або пластичному) станах. На підставі розроблених науково-технічних основ формування багатокомпонентних порошкових систем розроблено технологію виготовлення композиційних комплексних модифікаторів нового покоління, що включають легкі компоненти та дозволяють одночасно проводити модифікування, мікролегування та розкиснення сплавів системи Fe - C поза піччю. Досліджено процес прокатування керамічних порошків зі зв'язуючим за умов гравітаційного способу їх подачі. Встановлено, що коефіцієнт сортаменту прокату з таких порошків за інших рівних умов збільшується у 3 - 3,5 раза у порівнянні з коефіцієнтом сортаменту прокату з металевих порошків.

  Скачати повний текст

Створено технологію переробки вторинних нікельвмісних розчинів, які утворюються внаслідок кислотного розчинення твердих нікелевих відходів. Розроблена технологія грунтується на контактному осадженні (цементації) нікелевого порошку на магнітній стружці, що дозволяє значно зменшити енерговитрати, здійснити процес у простому обладанні, повністю переробити розчини в товарні продукти та забезпечити високі техніко-економічні показники й екологічність виробництва. Визначено кінетичні та технологічні закономірності процесу контактного осадження нікелю з вторинних розчинів нікелю сульфату на магнієвій стружці. Вивчено вплив основних технологічних параметрів даного процесу (температури, гідродинамічних умов, складу початкового розчину, площі металу-цементатора) на ступінь вилучення <$Eroman Ni sup 2+> з розчину, швидкість процесу та якість одержаного нікелевого порошку. Визначено оптимальні значення цих параметрів. Доведено можливість та встановлено умови переробки магнію гідроксиду, який утворюється як побічний продукт у процесі контактного осадження нікелю, в супутній товарний продукт - магнію оксид. На підставі одержаних експериментальних даних розроблено технологічний режим і технологічну схему переробки нікельвмісних розчинів з одержанням дрібнодисперсного порошку нікелю, магнію оксиду та солі Туттона та проведено техніко-економічний аналіз запропонованої технології, на підставі якого показано її економічність.

  Скачати повний текст

Висвітлено проблему інтенсифікації електролітичного рафінування відходів титану та його сплавів у титанвмісних розплавах. Визначено недоліки відомих процесів рафінування відходів титанових сплавів, зокрема, низьку тривалість циклового процесу, малу продуктивність і підвищений вміст домішок у катодному металі. Запропоновано інтенсифікувати процес рафінування за рахунок вторинних окисно-відновних реакцій, що відбуваються на неполярізованій поверхні рафінованого матеріалу та вуглецовому аноді. Встановлено, що окиснення іонів двовалентного титану відбувається за анодної щільності у 4 - 5 разів більшій, ніж у разі електролізу з подачею струму на рафінований матеріал. Доведено, що швидкість розчинення титанових сплавів залежить від середньої валентності, масової частки іонів титану та температури розплаву. Розкрито можливість інтенсифікації електролітичного рафінування за рахунок збільшення щільності струму на допоміжних анодах і використання вторинних окисно-відновних реакцій. Показано, що циклова тривалість процесу рафінування може бути збільшена втричі. Наведено інформацію про результати випробувань одержаного катодного металу у процесі виплавки зливків промислових сплавів і у виробництві конструкційних виробів методами порошкової металургії.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Висвітлено проблему інтенсифікації електролітичного рафінування відходів титану та його сплавів у титанвмісних розплавах. Визначено недоліки відомих процесів рафінування відходів титанових сплавів, зокрема, низьку тривалість циклового процесу, малу продуктивність і підвищений вміст домішок у катодному металі. Запропоновано інтенсифікувати процес рафінування за рахунок вторинних окисно-відновних реакцій, що відбуваються на неполярізованій поверхні рафінованого матеріалу та вуглецовому аноді. Встановлено, що окиснення іонів двовалентного титану відбувається за анодної щільності у 4 - 5 разів більшій, ніж у разі електролізу з подачею струму на рафінований матеріал. Доведено, що швидкість розчинення титанових сплавів залежить від середньої валентності, масової частки іонів титану та температури розплаву. Розкрито можливість інтенсифікації електролітичного рафінування за рахунок збільшення щільності струму на допоміжних анодах і використання вторинних окисно-відновних реакцій. Показано, що циклова тривалість процесу рафінування може бути збільшена втричі. Наведено інформацію про результати випробувань одержаного катодного металу у процесі виплавки зливків промислових сплавів і у виробництві конструкційних виробів методами порошкової металургії.

  Скачати повний текст

Наведено результати досліджень, спрямованих на розробку теортичних основ технологій дисперсних металів електрохімічним осадженням і електрохімічною цементацією магнієм з розчинів вилуговування, а також електролізом з середовища органічних апротронних розчинників. Установлено вплив умов електролізу у водних розчинах і середовищі апротонних розчинників на морфологію дисперсних осадів, геометрію та розміри представницьких частинок металевого порошку. Показано ефективність імпульсного струму під час формування ультрадисперсних металів. Базуючись на одержаних результатах теоретичних і експериментальних досліджень, розроблено функціональні технологічні схеми одержання мідних і нікелевих порошків електролізом і цементацією магнієм, за якими передбачено використання вторинної сировини та кругообіг технологічних розчинів. На підставі результатів дослідно-промислових випробувань порошки деяких металів, одержаних з використанням розроблених технологій, рекомедовані для впровадження як зв'язувальні в абразивних інструментах, під час виготовлення провідникових паст. Технології одержання та стабілізації мідного порошку впроваджено у виробництво.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

За допомогою методу високотемпературної in-situ дифрактометрії досліджено фазові перетворення за високих температур у моно- та полікристалічних зразках різних класів сполук. Вивчено звичайні нестехіометричні карбідні та оксидні фази втілення з вакансіями в металоїдній та металічній підгратці та нанокристалічні порошки; надтверді фази нітриду бору, спечені в ударних хвилях; гідридоутворюючі сплави; інтерметаліди з квазікристалічною складовою. В інтервалі температур 293 - 1 273 К досліджено фазові перетворення за участю квазікристалічної фази у водорозпилених порошках <$Eroman {Al sub 63 Cu sub 25 Fe sub 12 }, легованих Se, Cr та сукупністю елементів TiCrSi. Встановлено, що наявність квазікристалів у зразках системи Al - Fe - Cr обумовлює утворення в них метастабільної фази <$Eroman {Al sub 6 Fe}>. Вивчено вплив структурного стану на водень-сорбційні властивості апроксимантної фази W(NiZrNi) та сплавів типу <$Eroman AB sub 2>.

  Скачати повний текст

Досліджено актуальну науково-технічну проблему виявлення кореляцій між вимірюваними акустичними величинами та параметрами мезоструктури реальних багатофазних матеріалів. Розроблено методи контролю та прогнозування їх властивостей. Вивчено закономірності формування акустичних полів у твердих тілах з багаторівневою ієрархічною структурою. Розроблено наукові засади керування інформативністю відображення в цих полях властивостей, структури та дефектності матеріалу. Запропоновано методологію синтезування акустичних методів контролю з підвищеною чутливістю вимірюваного параметра до конкретної властивості матеріалу. Обгрунтовано нетрадиційні діагностичні параметри акустичного поля. Установлено кореляційні залежності між його параметрами та характеристиками мезоструктури різних порошкових і композиційних матеріалів. Розроблено оригінальні методи та методики вимірювання й апаратуру, що дозволяють одержувати якісно нову або раніше недоступну інформацію про матеріали та вироби у процесі їх розробки, виробництва й експлуатації.

  Скачати повний текст

За методом комп'ютерного моделювання процесу укладання часток полідисперсної шихти карбідосталі Р6М5Ф3 - 20 % TiC установлено співвідношення їх розмірів, яке забезпечує відносно рівномірний розподіл твердих включень у матричному матеріалі. З'ясовано особливості гарячого ущільнення заготовок з шарів порошку й оболонки, що мають прояв у безперервній взаємозалежній зміні їх щільності, фізичних і деформаційних властивостей. Від співвідношень значень щільностей і фізичних властивостей (твердості, міцності та пластичності) шарів залежить напрямок швидкості течії матеріалів і, як наслідок, кінцевий розподіл показників напружено-деформаційного стану. Формування мікроструктури горячештампованої карбідосталі за умов спікання визначається утворенням евтектики, яка складається з карбідів легувальних елементів (W, Mo, V Cr) швидкорізальної сталі, однак за цього відсутня їх дифузійна розчинність у карбіді титану.

  Скачати повний текст

Проведено порівняльний енерготехнологічний аналіз існуючих процесів одержання порошків у воденьвміщувальних атмосферах. Показано перспективність розробки двостадійної технології з рециркуляцією та регенерацією відновлювального агенту. Запропоновано оригінальну систему газопостачання пічних агрегатів з застосуванням рециркуляційної гілки з регенерацією водню. Доведено, що за допомогою регенерації водню можна одержати значення його абсолютного (стехіометричного) коефіцієнту використання (КВ) 90 %, а за однопотокових процесів абсолютний КВ термодинамічно обмежений величиною 29 - 33 (за 100 % термічного або відносного КВ). Створено експериментальну установку для дослідження кінетики відновлення, а також методику проведення плануємого експерименту. На підставі результатів кінетичних досліджень процесів відновлення та відпалу визначено область оптимальних значень для чинників управління процесом. Одержано регресивні рівняння, які описують вивчені взаємозв'язки, що дозволяють оптимізувати процес або оцінювати його ефективність, а також рівняння, що характеризує особливості масопереносу. Обгрунтовано систему газопостачання, що є складовою технології відновлення-відпалу. Ця система за стадії відновлення передбачає подачу газів рециркуляції та відпрацьованих газів з печі відпалу, а за стадії відпалу - тільки електролізного водню.Це дозволяє знизити навантаження на блок адсорберів у технологічному ланцюзі відчистки водню, або зовсім його позбутися. Обгрунтовано застосування порошкових затворів (ПЗ) для локалізації іпічної атмосфери. Реабілітація рециркуляції водню стає можливою за рахунок застосування ПЗ. На базі наближення Дарсі проведено числовий аналіз умов роботи ПЗ. Визначено конструктивні та технологічні параметри роботи ПЗ, що гарантують підтримку водню у робочій зоні на рівні 10 - 15 мм рт. ст. за мінімального витоку у зовнішнє середовище. Наведено модель рециркуляційного відновлювального процесу. Експериментально визначено оптимальний гідродинамічний режим у печі щодо максимального масообміну. Розраховано енергоощадний ефект для запропонованої схеми.

  Скачати повний текст

Розроблено принципи керування фізичними й експлуатаційними властивостями градієнтних пористих порошкових матеріалів з використанням порошків сталі ШХ15 за рахунок теоретичного, технологічного та інструментального забезпечення технології їх виготовлення. Обгрунтовано й експериментально підтверджено ефективність використання для виробництва фільтруючих пористих проникливих матеріалів (ППМ) порошків сталі ШХ15, що одержані в результаті утилізації шліфувальних шламів підшипникового виробництва. Сформульовано принципи одержання градієнтних прониклих матеріалів як пакета пористих циліндричних шарів, які ущільнюються засобами ізостатичного пресування. На підставі сформульованих принципів удосконалено схему сухого радіально-ізостатичного пресування (СР-ІП) з метою одержання довгомірних градієнтних проникливих матеріалів і запропоновано нові конструкції інструменту для реалізації методу СР-ІП з використанням стандартного пресового обладнання. Вивчено вплив пороутворювача на формування структури градієнтних пористих проникливих матеріалів. Показано, що спрямоване регулювання структури ППМ дає можливість підвищити ступінь очищення за одночасного збільшення проникливості та брудоємності фільтрів.

  Скачати повний текст

Розглянуто проблему створення фізико-хімічних принципів контрольованих процесів синтезу інженерії нанодисперсних багатокомпонентних оксидних порошкових систем на засадах визначення закономірностей і розробки методологій інженерії мультикомпонентних нанореакторів з нестабільних прекурсорів та встановлення закономірностей дії механізмів агломерування за умов хімічного синтезу нанопорошків та термічно-активованих процесів синтезу, кальцинації, гомогенізації, а також збереження наноструктури за умов формування та спікання. Встановлено та проаналізовано дії механізмів агрегування/агломерування нанопорошків діоксиду цирконію, оксиду ітрію, оксидів церію та гадолінію за умов їх хімічного синтезу та в процесі кальцинації та гомогенізації. Розроблено прнципи інженерії нанорозмірних мультикомпонентних порошків під час їх взаємодії з середовищами мокрого хімічного синтезу та термічно активованих процесів з контрольованою швидкістю перетворення. Наведено методики реалізації термічно активованих процесів інженерії нанорозмірних мультикомпонентних керамічних порошків та нанокомпозитів на їх основі через "збірку" мікро-/нанореакторів з попердньо-спланованими оптимальними характеристиками та властивостями в режимі чіткої контрольованості процесів перетворення в системі на всіх етапах. Розроблено та реалізовано методику сонохімічного синтезу/вживлення нанокристалів Pt, Pd та Au на поверхню та в об'єм матричних керамічних наноагрегатів.

  Скачати повний текст