Vol 59, No 5 (2023)

Выполнен синтез карбида титана в дуговом реакторе атмосферного давления при воздействии плазменной струи на шихту стехиометрического состава Ti : C ~ 1 : 1.05. Установлены зависимости фазового состава синтезируемого порошка TiC от продолжительности нахождения шихты под воздействием потока термической плазмы, а также от силы тока в диапазоне 40–120 А, подаваемого на электродуговой плазмотрон. Полученные при оптимальном режиме синтеза порошки характеризуются кубической фазой карбида титана, фракционный состав представлен полидисперсными частицами с ярко выраженными агломератами размером порядка 50–100 мкм; при этом поверхность агломератов представлена уплотненной коркой с перфорацией (диаметр пор не превышает 2 мкм).

В статье приведены результаты потенциодинамических и термогравиметрических исследований анодного поведения и окисления сплава Zn22Al, легированного таллием, в различных средах. Установлены анодные, кинетические и энергетические характеристики сплавов в изотермических условиях. Электрохимические потенциалы коррозии, питтингообразования и репассивации легированных таллием сплавов смещены в область положительных значений. Легирование сплава Zn22Al 0.1–1.0 мас. % таллия способствует повышению его анодной устойчивости к окислению. Скорость окисления и коррозии легированных (0.01–0.1%) таллием сплавов в 1.5–2 раза меньше, чем сплава Zn22Al. Продукты окисления сплавов состоят из смеси защитных оксидных пленок ZnO, Al₂O₃, Tl₂O₃ и ZnAl₂O₄.

В работе представлены данные по детектированию озона. Целью работы является поиск материалов, обладающих селективностью анализа озона в воздухе, с помощью исследования формы резистивного отклика некоторых тонкопленочных полупроводниковых оксидных сенсоров, работающих в режиме термомодуляции. Для этого тонкие металлические слои Pd, Cd, Zn, W напылялись на тестовые поликоровые (Al₂O₃) структуры с Pt-электродами для измерения электрического сопротивления. Затем металлические слои окислялись при температуре 550°С в атмосфере воздуха. Толщина полученных оксидных пленок PdO, CdO, ZnO, WO₃ составляла ~30 нм. Резистивный отклик тонкопленочных оксидных материалов PdO, CdO, ZnO, WO₃ исследовался в озоно-воздушной среде в режиме термомодуляции. Температура сенсоров менялась по синусоидальному закону в диапазоне 50–300°С. Концентрация озона в воздухе варьировалась от 25 до 250 ppb. Использование режима термомодуляции позволило выявить различия в форме откликов исследованных сенсоров в средах с различным содержанием озона. Форма резистивных откликов сенсора PdO существенно отличается от других сенсоров. Такое характерное отличие для этого материала дает возможность повысить селективность детектирования озона с участием оксидного сенсора PdO.

В работе исследована система Mg₃(PO₄)₂–Mg₄Na(PO₄)₃ методами термического анализа, РФА и РСМА. Показано, что в случае обжига компонентов системы при 800°C не происходит фазовых изменений, в то время как при обжиге выше 1000°C образуется однофазный образец, что связано с инконгруэнтным плавлением двойного ортофосфата магния-натрия Mg₄Na(PO₄)₃. Для соединений системы Mg₃(PO₄)₂–Mg₄Na(PO₄)₃ с различным соотношением компонентов исследована область гомогенности методом РСМА. Микроструктура керамических материалов на основе Mg_3–xNa_2x(PO₄)₂ характеризуется средним размером зерна менее 10 мкм при спекании при температуре 1000°C. Синтезированные биокерамические материалы могут быть перспективны для дальнейшего их применения в качестве имплантатов при регенерации костной ткани.

Расширены сведения о молекулярной форме примесей углерода, водорода и кислорода в особо чистом селене. Методом хромато-масс-спектрометрии в селене впервые установлено присутствие и содержание примесей углеводородов, их галогенпроизводных, серо- и селенсодержащих веществ. Методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой определено содержание примесей 46 элементов в селене. Данные о молекулярной форме примесей углерода, кислорода и водорода в коммерческом особо чистом селене облегчат выбор и оптимизацию методов его дальнейшей глубокой очистки.

Керамика из алюмомагниевой шпинели MgAl₂O₄ подвергалась высокотемпературному изостатическому прессованию. Процедура привела к увеличению плотности керамики на 0.28% по сравнению с образцами, полученными первичным горячим прессованием. Методом ИК-спектроскопии оценены структурные изменения в уплотненном материале. В ИК-спектре отражения, записанном в области 40–1000 см^–1, увеличение плотности проявилось в уменьшении интенсивности ряда полос изолированных колебаний, локализованных в тетраэдрах MgO₄ и AlO₄. Эффект отнесен смешению колебаний в тетраэдрических структурных единицах в уплотненной керамике. Этот результат показал, что консолидация материала происходит с увеличением внутренней связности кристаллитов. В то же время валентные колебания групп Al–O в октаэдрах AlO₆ сохранили частоту и интенсивность после изостатического прессования, что свидетельствует об отсутствии наведенных термообработкой стехиометрических искажений.

Методом электроимпульсного плазменного спекания (ЭИПС) образцы получены образцы керамики WC–(1, 3, 5)% ZrO₂. Порошковые смеси WC–ZrO₂ получали путем ультразвуковой гомогенизации и перемешивания нанопорошков WC и субмикронных порошков t-ZrO₂. Показано, что интенсивность спекания образцов WC–ZrO₂ лимитируется процессом зернограничной диффузии. Увеличение содержания ZrO₂ приводит к незначительному повышению оптимальной температуры ЭИПС, увеличению количества частиц W₂C, а также сопровождается снижением твердости.

Изучены фазовые отношения в субсолидусной области системы Cs₂MoO₄–BaMoO₄–Gd₂(MoO₄)₃ по разрезам методами рентгенографического и дифференциального термического анализов, проведена триангуляция системы. Синтезирован тройной молибдат CsBaGd(MoO₄)₃, который кристаллизуется в моноклинной шеелитоподобной структуре (пр.гр. P2₁/n). Легированием ионами Er³⁺/Yb³⁺ CsBaGd(MoO₄)₃ получен ап-конверсионный люминофор, обладающий антистоксовой люминесценцией в области 400–700 нм при возбуждении ИК-излучением (λ_возб = 977 нм). Синтезированный люминофор исследован методами рентгенографии, дифференциального термического анализа и колебательной спектроскопии, изучены его спектрально-люминесцентные характеристики.