Vol 59, No 7 (2023)

Изучено термическое расширение CaIr₄B₄, IrB_1.1 и CaB₆. Показано, что кристаллические решетки этих фаз расширяются линейно с температурой, а величины коэффициентов термического расширения находятся в пределах (5–10) × 10^–6 K^–1. Определены средние значения микротвердости фаз CaIr₄B₄, IrB_1.1 и CaB₆. Средняя величина микротвердости фазы CaIr₄B₄ составила ~15 ГПа, что в 3 раза меньше значения, полученного для фазы CaB₆.

Исследовано влияние длительности разрядных импульсов при электроискровом легировании стали 35 на структуру и свойства покрытий из металлического стекла FeCrWMoCB. С ростом длительности импульсов толщина покрытий увеличивалась от 19.1 до 39 мкм. Жаростойкость образцов с покрытиями за 100 ч испытаний при 700°С была от 27 до 176 раз выше по сравнению со сталью, причем она увеличивалась с ростом длительности импульсов. Твердость покрытий находилась в интервале 11.3‒11.9 ГПa. Нанесение покрытий снижает коэффициент трения и износ стали до 3.7 раз и улучшает ее коррозионную стойкость.

Изучены катализаторы на углеродных носителях на основе ИК-пиролизованного хитозана и детонационных наноалмазов (ДНА), содержащие Cu и Zn или Ni, в процессе паровой конверсии метанола. Все исследованные образцы показали достаточно высокую активность в данном процессе и стабильность в течение 30 ч непрерывной работы. Показано преимущество катализаторов на основе ДНА, причиной чего, видимо, является их более развитая поверхность и природа присутствующих на ней функциональных групп. Показана взаимосвязь между активностью биметаллических катализаторов и природой носителя.

Исследование посвящено получению прекурсоров сложных оксидных систем электрохимическим методом, основанным на процессе анодного растворения титана в электролите, содержащем ионы Cl^–, NO^3–, Al³⁺, Zr⁴⁺ и Y³⁺ в присутствии электрогенерируемых на катоде OH^–-ионов, взаимодействии продуктов электродных реакций, их гидролизе, соосаждении гидролизованных форм. Синтез осуществляли в коаксиальном бездиафрагменном электрохимическом реакторе с существенно различающимися по площади электродами с последующим формированием первичных частиц прекурсоров оксидных фаз за счет гидролиза, поликонденсации и кристаллизации. Предлагаемый подход позволяет получать сложные системы на основе оксида титана в виде фаз анатаза и брукита, стабильных в диапазоне температур 80–550°С, а введение ионов Al³⁺ дополнительно приводит к появлению фазы бемита, не претерпевающей изменений вплоть до 550°С. После термообработки осадков при 1100°С повышается степень кристалличности образцов, причем во всех синтезированных оксидных системах обнаружены фазы рутила (TiO₂) и сложного оксида TiZrO₂. Появление Ti₂Y₂O₇ позволяет стабилизировать сформированную в процессе электролиза кубическую фазу диоксида циркония, которая обеспечивает высокую механическую прочность, коррозионную устойчивость и спекаемость частиц керамики на основе диоксидов титана и циркония, модифицированных оксидами алюминия и иттрия.

Исследовано влияние размера наночастиц оксида меди на их электрофизические свойства. Синтезируемые методом вакуумно-дугового осаждения наночастицы охарактеризованы с помощью рентгеновской дифракции, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и электронной микроскопии для определения их фазового состава и размеров. Показано, что с увеличением температуры подложки при осаждении от 300 до 600 K растет размер образующихся наночастиц от 5.4 до 37.7 нм. Частотные зависимости проводимости, диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь, определенные в интервале от 20 Гц до 1 МГц, демонстрируют размернозависимое поведение наночастиц CuO. В рассматриваемом диапазоне размеров различия диэлектрических характеристик образцов связаны с конкурирующим вкладом резистивной и емкостной составляющих для частиц и межзеренных/ межчастичных границ.

Кристаллизацией из расплава получены образцы полифосфата рубидия-бария RbBa₂(PO₃)₅, содержащего примесные монокатионы висмута. Использовался расплав стехиометрического состава, а также расплавы с избытком рубидия или бария. Образцы демонстрируют широкополосную фотолюминесценцию в ближнем ИК-диапазоне. На основании анализа фотолюминесценции образцов сделан вывод о наличии в них двух типов излучающих центров, преимущественное образование которых зависит от состава расплава. Показано, что один из люминесцентных центров представляет собой монокатион висмута, замещающий катион бария, причем он в основном образуется из расплавов, обедненных барием. Второй люминесцентный центр, представляющий собой монокатион Bi⁺ в положении рубидия, образуется преимущественно при кристаллизации расплавов, обедненных рубидием.

С использованием метода ВЧ-катодного распыления в атмосфере кислорода изготовлена гетероструктура на основе мультиферроика феррита висмута и сегнетоэлектрика ниобата бария-стронция – BiFeO₃(1000 нм)/Sr_0.5Ba_0.5Nb₂O₆(1000 нм)/Pt(001)/MgO(001), в которой отсутствовали примесные фазы, а среднеквадратичная шероховатость поверхности составляла не более 1% от ее толщины. Установлено, что в гетероструктуре все слои выращены эпитаксиально: SBN-50 получен с формированием ориентационных доменов, развернутых в плоскости сопряжения на ±18.4° относительно осей подложки MgO, а слои BFO и Pt – с ориентацией кристаллографических осей параллельно осям подложки MgO. Показано, что величина сегнетоэлектрической поляризации в материале при U = 90 В составляла 59.3 мкКл/см², а для описания закономерностей изменения относительной диэлектрической проницаемости (ε) гетероструктуры при t = 25–250°C достаточно учесть зависимости ε(t) для каждого из слоев. Обсуждаются причины выявленных закономерностей.

Керамический порошок BiFe₂(PO₄)₃ контролируемого химического и фазового состава получен упариванием раствора солей с последующей термообработкой. Консолидацию порошка проводили с использованием горячего прессования и электроимпульсного плазменного спекания, получена высокоплотная (92–98%) керамика BiFe₂(PO₄)₃ со структурой α-CaMg₂(SO₄)₃. Методом лазерной вспышки в интервале 298−573 K исследована температуропроводность, определена теплопроводность высокоплотной (98%) керамической формы. Теплопроводность керамики убывает с повышением температуры. Температуропроводность и коэффициенты теплопроводности (0.9–1.4 Вт/(м К)) керамики BiFe₂(PO₄)₃ характеризуют ее как теплоизолятор с высокой рабочей температурой.