Научный архив: статьи

В периодической таблице Менделеева этот элемент с порядковым номером 52 долгое время оставался в тени более знаменитых соседей. Рассеянный в земной коре, он не образует собственных месторождений, а его содержание оценивается всего в 0,001 ppm, что сопоставимо с платиной. Его добыча всегда была не самоцелью, а лишь эпизодом в технологическом процессе получения меди и золота. Сегодня теллур переживает подъем. Скромный попутный продукт превратился в один из ключевых элементов новой экономики, который необходим для производства тонкопленочных солнечных панелей, термоэлектрических генераторов, фазовой памяти и даже дронов на новых физических принципа

Выполнен анализ способов определения полной и остаточной деформации металлокомпозитных баллонов при проведении нагружения в ходе технического освидетельствования. Одним из критериев успешности нагружения является полная и остаточная деформация. Определяется она в основном по разнице объемов жидкости в баллоне при испытательном и рабочем давлении. Эта процедура продолжительна и требует специализированного оборудования. Такого же результата можно добиться проводя вовремя нагружения замеры приращения наружного радиуса баллона.

Онтологический подход к технике предполагает рассмотрение ее как реальности особого рода. В статье выделяются сущностные признаки техники, обосновывается искривленный и плоский характер технической реальности, а также предположение о том, что основной смысл и цель создания технического мира связаны с преодолением ограничений и пределов человеческого существования.

В работе представлены результаты исследования воздействия потока низкоэнергетических ионов, формируемых в условиях индукционного и емкостного высокочастотных разрядов пониженного давления, на волокна и ткани из аморфной двуокиси кремния. Установлено, что ионная модификация влияет на микрорельеф, удельную поверхность и структуру волокон при сохранении их объёмных свойств. Определены оптимальные режимы обработки и показано, что индукционная плазма эффективна для волокон, а емкостная - для тканей. Отмечено улучшение условий межфазного взаимодействия с полимерной матрицей, что открывает перспективы применения обработанных потоком низкоэнергетических ионов компонентов в составе композиционных материалов. Показано, что модификация посредством воздействия потоком низкоэнергетических ионов позволяет не только направленно корректировать поверхностные свойства аморфной двуокиси кремния в виде волокон, но и оказывает влияние на конечные характеристики композиционного материала в целом. Увеличение площади взаимодействия и изменение микрорельефа способствуют более эффективному распределению напряжений в зоне сопряжения, снижая риск расслоений и улучшая долговечность композиционных материалов. Эти особенности позволяют рассматривать обработку потоком низкоэнергетических ионов, генерируемых из плазмы высокочастотного разряда пониженного давления как перспективный инструмент тонкой настройки межфазных параметров при проектировании современных композиционных систем. Полученные результаты подтверждают перспективность применения обработки потоком низкоэнергетических ионов армирующих наполнителей в составе композиционных материалов, требующих высокой адгезионной прочности и стабильности межфазного взаимодействия.

Цель – разработка рациональной технологии переработки хвостов флотации медно-цинковой руды с целью извлечения золота с использованием ультранизких (10–30 мг/дм3 ) концентраций NaCN. Для изучения вещественного состава исходного материала применяли методы пробирно-атомно-абсорбционного, атомно-эмиссионного с индуктивно-связанной плазмой и рентгеноструктурного анализов. Концентрацию NaCN в растворе определяли титриметрическим и фотометрическим методами, рН – потенциометрическим методом анализа. На стадии лабораторных исследований определены оптимальные условия цианирования лежалых хвостов флотационного обогащения медно-цинковой руды, прошедших предварительную известковую обработку: массовая доля класса минус 0,071 мм – 70,5%, продолжительность – 8 ч, расход NaCN – 0,3 кг/т (при концентрации 30 мг/дм3 ), Ж: Т=1:1. Показано, что при данных условиях извлечение золота составило 32,0–33,6%. Доизмельчение хвостов флотации до крупности 90% класса минус 30 мкм обеспечивает повышение извлечения золота до 41,5–44,7% при расходе NaCN 0,6 кг/т той же концентрации и Ж: Т=1,5:1. На основании полученных результатов проведены укрупненно-лабораторные испытания по цианированию лежалых хвостов по двум вариантам (на хвостах исходной крупности и на доизмельченных), которые подтвердили показатели, полученные на лабораторной стадии. Установлено, что вариант с предварительным измельчением хвостов обогащения на данном этапе представляется экономически нецелесообразным ввиду высоких расходов NaCN (0,6 кг/т против 0,3 кг/т) и активного хлора (5,6 кг/т против 1,2 кг/т). По результатам проведенных опытно-промышленных испытаний на пробе хвостов флотации, поступающих с золотоизвлекательной фабрики, массой 67 т (с содержанием Au 1,35 г/т) извлечение золота составило 31,9% при расходе NaCN 0,135 кг/т. По результатам проведенных технологических исследований рекомендована принципиальная схема извлечения золота из хвостов флотации медно-цинковой руды на основе применения ультранизких концентраций цианида натрия. Ожидаемая прибыль составит 1276,74 млн руб/год, рентабельность – 88% (при сроке окупаемости 1,4 г).

A new method is developed for n-type, high-resistivity (up to 150 ohm • cm), large-diameter (up to 125 mm), low-cost silicon crystals for power devices such as diodes, thyristors and transistors. The required resistivity’ of silicon is achieved during both crystal growth and power device manufacturing processes. The main properties of UDCz silicon and some parameters of the transistors made from this silicon are presented.

Superplastic deformation of thin sheets is widely used in aerospace, automotive and other industries. In this paper, a mathematical model of plane strain superplastic pressure forming of a sheet specimen into a die is proposed. A die under consideration has a shape of a long box with an isosceles trapezoid cross section, but the model can be generalized for more complex die shapes. It is assumed that sticking happens between a shell and a die and thickness remains unchanged once contact occurs. The process of forming was divided into different phases, which are determined by the die geometry. For each phase, ordinary differential equations for thickness were derived along with the initial conditions. Solutions of obtained ODEs allow estimating the shell thickness at any point of a specimen as a function of coordinate along walls of the die and to determine the duration of each superplastic pressure forming phase for a given pressure-time function. Norton’s power law was used as a constitutive equation. Due to the simplicity of Norton`s law it is possible to solve some of ODEs analytically. The proposed model can be used with other types of constitutive relations, in particular with relations that include microstructure parameters etc. The superplastic forming of a Ti-6Al-4V titanium alloy sheet for the piecewise pressure-time function has been modelled. Some special cases of die geometry are analyzed.

Enhancing the strength, hardness, and wear resistance of aluminum alloys can be done through composite forming. According to the methods of production, composites can be classified into two types: ex situ and in situ composites. In ex situ composites, the reinforcing particles do not interact with the matrix, whereas in in situ composites, a chemical reaction occurs between the reinforcing particles and the matrix. Friction stir processing (FSP) is a promising approach to forming in situ composites, as it involves the frictional mixing of solid-state metal through the combined rotational and linear movement of the tool. The aim of this work was to study the impact of multi-pass FSP on the microstructure and microhardness of the in situ composite formed on the surface of an AA6063 alloy with pre-incorporated NiO particles. For this purpose, 4-, 10-, and 20‑pass FSP of AA6063 alloy sheets with grooves filled with fine NiO powder were performed. The chemical reaction between NiO and the aluminum matrix leading to the formation of Al3Ni and Al2O3 was studied using EDS, EBSD and X-ray diffraction techniques. It was found that the quantity of Al3Ni and Al2O3 particles increased with the number of FSP passes. The maximum surface microhardness of 253 HV is reached after 10 passes. As the number of FSP passes increases, the grain / subgrain sizes of the aluminum matrix decrease. After 10 passes, the grain / subgrain sizes stabilize at a level of 0.8 – 0.9 μm.

Рассмотрен вопрос идентификации математических моделей рабочих процессов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Для совершенствования методов управления данными системами необходимо иметь адекватное описание рабочих процессов, которые протекают в них. С точки зрения теории автоматического управления такие системы являются сложными объектами с распределенными параметрами, а рабочие процессы трудно поддаются четкой формализации. В этой связи актуальной является задача идентификации данных систем как объектов автоматического управления. Выполнен анализ методов структурной и параметрической идентификации сложных динамических систем. Показано, что системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха инерционны, в которых регулируемая переменная стабилизируется на некотором значении, а переходные процессы имеют не колебательный вид и характерное запаздывание. Рекомендована идентификация математических моделей рабочих процессов данных систем передаточными функциями апериодических звеньев первого и второго порядков с запаздыванием. Авторами представлен пример математической модели отопительно-вентиляционной системы в виде передаточной функции для температуры в значимой (рабочей) зоне помещения по мощности теплового потока приточного воздуха.

В последнее время утепление ограждающих конструкций является одной из основных возможностей повышения энергоэффективности тепловой защиты существующего и возведенного здания.

В данной статье рассмотрено моделирование ограждающей конструкции с оконным откосом в условиях эксплуатации. В результате проведенного анализа, выбран теплоизоляционный материал для утепления вентилируемого фасада с оконным откосом.

Представлены современные пьезоэлектрические материалы и работающие в особых условиях. В таблице показаны свойства и основные физико-техническими характеристики пьезокерамики, производимые на предприятии «ПЬЕЗОПРИБОР».

Рассмотрены перспективы создания новых материалов с необходимыми физико-техническими характеристиками, в том числе биологических пьезоэлектрических материалов.

Выполнены проектирование и сборка экспериментальной малогабаритной электроэрозионной установки, предназначенной для исследования закономерностей электроэрозионной обработки жаропрочных, твердых и труднообрабатываемых материалов. В установке заложены широкие возможности по изменению скорости подачи электрода-инструмента и режимов резания, включая параметры электрических импульсов, подаваемых на электрод-инструмент. Проведены эксперименты режимов работы электрода-инструмента для поиска оптимального режима резанья материала фильеры.