Скачати повний текст

Розроблено нові способи управління структурою, фазовим складом і поверхневими характеристиками нанорозмірних частинок металів, досліджено механізм і встановлено основні закономірності формування порошків, модифікування і стабілізація їх поверхні. На основі вивчення структури і властивостей феромагнетиків розроблено технологію створення нанорозмірних порошків металів з заданими фізико-хімічними і медико-біологічними властивостями в процесі їх формування і захищеною поверхнею від окислення, що реалізуються одночасно (без аналога). Вперше встановлено вплив магнітних полів, створених мікрокристалами заліза, на мікроводорості, мікроорганізми-сапрофіти і паразити, нормальні і патологічні клітини. На основі досліджень фізичних, фізико-хімічних та медико-біологічних властивостей нанорозмірних порошків феромагнетиків і механізму їх дії на біологічні системи створено нові препарати для медицини, які базуються на дії магнітних полів феромагнетиків та специфічній дії кожного окремо метала-добавки і визначено напрямки практичного їх застосування (хірургія, ендокринологія, онкологія, нейроонкологія, інші). Зроблено висновок, що використання феромагнетиків та композиційних порошків на основі заліза зі сріблом, золотом, платиною, міддю і цинком відкривають принципово нові можливості та області їх практичного застосування в біології та медицині.

  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

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

  Скачати повний текст

  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

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

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

Встановлено закономірності тепло-, масо- та електропереносу в системі "високотемпературна частинка - конденсована дисперсна фаза" (КДФ) за умов її руху в газі з температурою 290 К - 300 К та дії атмосферного тиску. Запропоновано нові методи дослідження заряду, температури та КДФ за допомогою визначення відхилення частинок в електричному полі, використання пірометру та лазерного сканування рухомих у газі високотемпературних сферичних металевих частинок. Розроблено методи дослідження немонотонної залежності температури частинок від часу руху, засновані на контрольованому нагріві та швидкому охоложденні частинок після певного руху в газі. Вперше експериментально визначено залежності електричного заряду від температури частинок W, Mo, Ta та Cu під час їх руху в повітрі та азоті. Встановлено, що знак надмірного заряду на частинці може бути як позитивним, так і негативним. Визначено конфігурацію та концентрацію КДФ. Показано роль різних механізмів тепло- та масообміну на окремих етапах еволюції частинки. Встановлено визначальний вплив сумісної дії пінч- та скін-ефектів у формуванні високотемпературної частинки в імпульсному дуговому генераторі, зміна якої дає змогу стабілізувати початкові температуру та вектор швидкості частинок. Для обчислення заряду частинок запропоновано модель електропереносу.

  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

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

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

  Скачати повний текст

На базі використання методів рентгеноструктурного аналізу та комп'ютерного моделювання досліджено кінетику розчиноутворення в порошкових системах Co - Fe, Co - Ni, Fe - Ni та потрійній суміші Co - Fe - Ni за різних співвідношень концентрацій вихідних компонент. Вивчено процес розчиноутворення в порошковій системі з обмеженою розчинністю Cr - Ni. Досліджено розчиноутворення бінарних систем в області повної розчинності з використанням моделей розділеної та плоскої дифузійної систем, кубічних комірок та обволікання. Для порівняння експериментальних та комп'ютерних даних розроблено алгоритм побудови модельних дифрактограм у бінарних і потрійних системах. Вперше відомі раніше моделі кінетики розчиноутворення у бінарних системах застосовано для потрійних сумішей. Розроблено нові моделі для потрійної системи на базі комбінації моделей розділеної системи та обволікання. Створено алгоритми для визначення кінетики розчиноутворення бінарних порошкових систем в області обмеженої розчинності. Встановлено, що процес розчиноутворення потрійної порошкової суміші Co - Fe - Ni в області повної розчинності найбільш адекватно описують комбіновані моделі. Виявлено, що модель обволікання описує процес розчиноутворення в системах: 25 % Fe - 75 % Ni, 25 % Cr - 75 % Ni та Co - Fe на усьому досліджуваному концентраційному інтервалі. Встановлено, що модель розділеної системи описує процес розчиноутворення в системах 50 % Fe - 50 % Ni, 75 % Fe - 25 % Ni, 63 % Cr - 37 % Ni та 80 % Cr - 20 % Ni. Експериментально доведено, що кінетика розчиноутворення бінарних і потрійних порошкових систем на основі Co, Fe, Ni та Cr суттєво залежить від геометрії контакту частинок. Виявлено конкурування геометричного та дифузійного факторів залежно від моделі.

  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

Дисертація присвячена питанням одержання залізного порошку методом комбінованого відновлення прокатної окалини і спечених матеріалів на його основі. Проведено аналіз сировинної бази України та вибрана вихідна сировина для виробництва залізного порошку засобом комбінованого відновлення. Розроблені технологічні схеми підготовки вихідної сировини та визначені оптимальні параметри процесу. Досліджені кінетика та механізми відновлення прокатної окалини дисперсним низькокремністим чавуном у середовищі водню. Визначені оптимальні параметри процесу відновлення і проведене дослідно-промислове випробування розробленої технології одержання відновленого залізного порошку. На основі відновленого залізного порошку виготовлені низьколеговані спечені сталі, проведена оптимізація їхнього виготовлення.

  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

Вперше запропоновано аналітичне рішення зворотної задачі спектрофотометричної системи рівнянь теорії Розенберга для двовимірної одношарової ультрадисперсної металевої системи. Розроблено спектроаналітичні методи визначення оптичних характеристик малих металевих частинок за даними спектрофотометричних і електронно-мікроскопічних вимірювань на дво- і тривимірних ультрадисперсних металеводіелектричних системах. Виявлено ріст значень питомої комплексної поляризації та зниження на два порядки величини провідності у разі зменшення розміру частинок нікелю та хрому.

  Скачати повний текст