Том 60, № 1 (2024)

Проведен анализ молекулярных однофазных распределений внутри щелевидной и цилиндрических пор с однородными стенками в широком диапазоне давлений и температур, когда в них находятся жидкость или пар. Стенки пор считаются недеформируемыми, они формируют внешнее поле для флюида. Состояние фаз “жидкость в поре” и “пар в поре” удовлетворяет равенству химического потенциала с химпотенциалом объемной фазы. Расчет распределений молекул проведен в рамках модели решеточного газа (МРГ) с простейшим парным потенциалом взаимодействия ближайших соседей. Распределение плотности молекул в неоднородном поле стенок пор связано с локальными распределениями двух видов давлений: изотермического, связанного с химпотенциалом системы, и внутреннего механического давления (или давление расширения в терминах МРГ). Разность каждого из двух видов давлений с соответствующим давлением в объемной фазе определяет расклинивающее давление, которое активно используется при термодинамической интерпретации характеристик тонких прослоек в зависимости от их ширины. Получено, что оба вида расклинивающих давлений в щелевидных и цилиндрических порах пропорциональны друг другу. Коэффициент пропорциональности зависит от параметра потенциала взаимодействия адсорбент – адсорбат и его протяженности, геометрии поры, температуры, а также зависит от ширины цилиндрических пор, но не зависит от ширины щелевидных пор. Размерные производные двух видов расклинивающего давления от ширины поры, через которые выражаются потоки адсорбата, также связаны между собой теми же коэффициентами пропорциональности.

Проведен сравнительный анализ состава и структуры свежеосажденных осадков гидроксида железа(III), полученных из раствора сульфата железа(II) в присутствии сульфата натрия (400 мг/л) при рН 7 и 8 до и после сорбции на них ионов никеля. Методами ИК- и КР-спектроскопии, рентгенофазового и термогравиметрического анализов показано, что осадки имеют брутто-формулу Fe₂O₃ × 2H₂O и содержат небольшое количество гетита (α-FeOOH) и лепидокрокита (γ-FeOOH). Установлено, что сорбция ионов никеля на этих осадках не сопровождается хемосорбцией, т.е. образованием смешанных соединений между железом и никелем. Дзета-потенциал частиц осадков при рН < 6 имеет положительное значение, а при рН > 6 становится отрицательным. Точка нулевого заряда частиц осадков соответствует рН = 6.

В работе продемонстрирована возможность выделения гелей из органозолей диоксида кремния высокоскоростным центрифугированием. В качестве окрашивающих добавок использовали органозоли наночастиц (NPs) Ag, Au и CdS, синтезированные в обратных эмульсиях АОТ. Пористые шероховатые покрытия из гелей формировали методом Doctor Blade с последующей сушкой и термолизом при 500°С. Полученные покрытия перспективны для медико-биологического, фотовольтаического и фотокаталитического применений.

Проведены исследования оценки влияния ВЧИ–плазменной обработки на коррозионную стойкость стали 12Х18Н10Т. Установлено, что время обработки при азотировании можно ограничить 60 мин, т.к. при одинаковых режимах обработки с увеличением времени твердость поверхностного слоя увеличивается (в среднем до 5000 Мпа), а при дальнейшем увеличении времени остается на постоянном уровне. ВЧИ–плазменная обработка образцов в ряде режимов показала высокую коррозионную стойкость. У них меньше, чем у исходного образца, плотность тока пассивации и положительный стационарный потенциал.

Методами сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, рентгенофазового анализа, а также электрохимическими методами исследовано влияние параметров процесса плазменно-электролитического оксидирования магниевого сплава WE43 в пирофосфатном электролите на структуру, состав и защитные свойства формируемых покрытий. Показано, что при увеличении продолжительности плазменно-электролитического оксидирования происходит уменьшение пористости формируемых покрытий и увеличение содержания в их составе ортофосфата магния. Установлено, что по сравнению с исходным образцом сплава WE43 ПЭО способствует уменьшению скорости коррозии в растворе Хэнкса в 4.1–31.6 раза.

Методами термогравиметрии с дифференциальной сканирующей калориметрией и одноволновой эллипсометрии исследована термическая устойчивость и защитные свойства оксидных пленок порошка сплава Al–2.3%V в прессованном и насыпном виде в температурном интервале 25–1200°С на воздухе. С использованием оптических констант, полученных на массивных поликристаллических образцах, исследован рост оксидного слоя и изменение доли металла на поверхности прессованных таблеток порошков исходного алюминия и сплава Al–2.3%V. Объяснено влияние легирующей добавки ванадия на изменение структуры поверхностного оксида порошка алюминия в условиях программируемого нагрева.