Досліджено актуальну науково-технічну проблему виявлення кореляцій між вимірюваними акустичними величинами та параметрами мезоструктури реальних багатофазних матеріалів. Розроблено методи контролю та прогнозування їх властивостей. Вивчено закономірності формування акустичних полів у твердих тілах з багаторівневою ієрархічною структурою. Розроблено наукові засади керування інформативністю відображення в цих полях властивостей, структури та дефектності матеріалу. Запропоновано методологію синтезування акустичних методів контролю з підвищеною чутливістю вимірюваного параметра до конкретної властивості матеріалу. Обгрунтовано нетрадиційні діагностичні параметри акустичного поля. Установлено кореляційні залежності між його параметрами та характеристиками мезоструктури різних порошкових і композиційних матеріалів. Розроблено оригінальні методи та методики вимірювання й апаратуру, що дозволяють одержувати якісно нову або раніше недоступну інформацію про матеріали та вироби у процесі їх розробки, виробництва й експлуатації.

  Скачати повний текст

За допомогою методу високотемпературної in-situ дифрактометрії досліджено фазові перетворення за високих температур у моно- та полікристалічних зразках різних класів сполук. Вивчено звичайні нестехіометричні карбідні та оксидні фази втілення з вакансіями в металоїдній та металічній підгратці та нанокристалічні порошки; надтверді фази нітриду бору, спечені в ударних хвилях; гідридоутворюючі сплави; інтерметаліди з квазікристалічною складовою. В інтервалі температур 293 - 1 273 К досліджено фазові перетворення за участю квазікристалічної фази у водорозпилених порошках <$Eroman {Al sub 63 Cu sub 25 Fe sub 12 }, легованих Se, Cr та сукупністю елементів TiCrSi. Встановлено, що наявність квазікристалів у зразках системи Al - Fe - Cr обумовлює утворення в них метастабільної фази <$Eroman {Al sub 6 Fe}>. Вивчено вплив структурного стану на водень-сорбційні властивості апроксимантної фази W(NiZrNi) та сплавів типу <$Eroman AB sub 2>.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Рзв'язано конкретну наукову задачу, пов'язану з розробкою високоресурсного плазмотрона з метою обробки порошкових матеріалів і пошуку методів підвищення його працездатності та ефективності. Створено однокамерний лінійний плазмотрон з газовихревою стабілізацією дуги потужністю до 50 кВт, що містить порожнисті мідні електроди, всередині яких виконано поперечні (гвинтові) канавки, які сприяють розщепленню катодної та анодної дільниць дуг і розподілу струму за довжиною розрядного каналу. Доведно, що така конструкція дозволила збільшити ресурс роботи у порівнянні з відомими розробками напилювальних плазмотронів більш, ніж удвічі. Ресурс роботи плазмотрона й ефективність обробки порошкових матеріалів можуть бути значно підвищені за рахунок впливу на позитивний стовп дуги зовнішніх електричних збурень.

  Скачати повний текст

Проведено енерготехнологічне дослідження виробництва залізного порошку з використанням методу диспергування та відновлення. Виконано аналітичні та експериментальні дослідження процесів використання кінетичної енергії струменів стисненого повітря за умов диспергування залізовуглецевого стопу, вивчено процеси масообміну за вуглецем у ході відпалу-декарбонізації. Розраховано тепловий баланс та визначено показники енергетичної ефективності вертикальної та тунельної печей карботермічного відновлення. Експериментально досліджено кінетику відновлення плоского дисперсного шару гематитового концентрату з індійської залізної руди "Blue Dust". За результатами проведених досліджень розроблено технологічні заходи щодо зниження питомих енергетичних витрат у ході виробництва залізного порошку. Модернізовано форсунку диспергування, запропоновано новий спосіб відпалу-декарбонізації розпиленого порошку-сирцю, модернізовано піч для цього процесу. Розроблено та впроваджено альтернативний карботермічному спосіб відновлення гематитового концентрату в атмосфері дисоційованого аміаку.

  Скачати повний текст

Розроблено технологічні режими виготовлення виробів з порошку титану за результатами дослідження зміни міжчастинкових контактів шляхом комплексної оцінки фізико-механічних властивостей виробів. Проаналізовано процес ущільнення титанових зразків за умов холодного пресування. Вивчено механічні властивості пористих титанових зразків, отриманих методом холодного пресування. Розроблено методологію комплексної оцінки властивостей міжчастинкових контактів шляхом розрахунків коефіцієнтів якості електричного, механічного та фізичного контактів. Відпрацьовано технологію виготовлення титанових зразків методом імпульсного гарячого пресування (ІГП) в вакуумі. Вивчено процеси структуроутворення і формування електричного, механічного і фізичного контакту за умов ІГП. Проаналізовано вплив технологічних параметрів на структуру і властивості титанової стрічки, одержаної прокаткою титанового порошку.

  Скачати повний текст

Висвітлено проблему інтенсифікації електролітичного рафінування відходів титану та його сплавів у титанвмісних розплавах. Визначено недоліки відомих процесів рафінування відходів титанових сплавів, зокрема, низьку тривалість циклового процесу, малу продуктивність і підвищений вміст домішок у катодному металі. Запропоновано інтенсифікувати процес рафінування за рахунок вторинних окисно-відновних реакцій, що відбуваються на неполярізованій поверхні рафінованого матеріалу та вуглецовому аноді. Встановлено, що окиснення іонів двовалентного титану відбувається за анодної щільності у 4 - 5 разів більшій, ніж у разі електролізу з подачею струму на рафінований матеріал. Доведено, що швидкість розчинення титанових сплавів залежить від середньої валентності, масової частки іонів титану та температури розплаву. Розкрито можливість інтенсифікації електролітичного рафінування за рахунок збільшення щільності струму на допоміжних анодах і використання вторинних окисно-відновних реакцій. Показано, що циклова тривалість процесу рафінування може бути збільшена втричі. Наведено інформацію про результати випробувань одержаного катодного металу у процесі виплавки зливків промислових сплавів і у виробництві конструкційних виробів методами порошкової металургії.

  Скачати повний текст

Висвітлено проблему інтенсифікації електролітичного рафінування відходів титану та його сплавів у титанвмісних розплавах. Визначено недоліки відомих процесів рафінування відходів титанових сплавів, зокрема, низьку тривалість циклового процесу, малу продуктивність і підвищений вміст домішок у катодному металі. Запропоновано інтенсифікувати процес рафінування за рахунок вторинних окисно-відновних реакцій, що відбуваються на неполярізованій поверхні рафінованого матеріалу та вуглецовому аноді. Встановлено, що окиснення іонів двовалентного титану відбувається за анодної щільності у 4 - 5 разів більшій, ніж у разі електролізу з подачею струму на рафінований матеріал. Доведено, що швидкість розчинення титанових сплавів залежить від середньої валентності, масової частки іонів титану та температури розплаву. Розкрито можливість інтенсифікації електролітичного рафінування за рахунок збільшення щільності струму на допоміжних анодах і використання вторинних окисно-відновних реакцій. Показано, що циклова тривалість процесу рафінування може бути збільшена втричі. Наведено інформацію про результати випробувань одержаного катодного металу у процесі виплавки зливків промислових сплавів і у виробництві конструкційних виробів методами порошкової металургії.

  Скачати повний текст

Розглянуто сучасні методи промислового виробництва карбідів і нітридів. Досліджено умови та подано технічні рішення інтенсифікації процесів у вібропереміщуваному та вихоровому псевдорозрідженому шарі за умов багаторазових механічних дій на вихідні компоненти у процесі синтезу та у разі рідкофазної взаємодії. Розглянуто умови та запропоновано технічні рішення інтенсифікації синтезу магнітоабразивних порошків на базі карбідів перехідних металів і заліза з простих сполук. Проаналізовано особливості високотемпературних процесів синтезу карбідів і нітридів металів, запропоновано конструкції обладнання для їх реалізації. Наведено дані про особливості хімічного та фазового складу, форми та дисперсності, стану кристалічних граток, фізико-механічних властивостей порошків карбідів і нітридів, синтезованих за різних умов.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження існуючих методів та пристроїв аналізу дисперсного складу порошків. Встановлено, що найбільш перспективними є кондуктометричний та фотоелектричний методи аналізу, для яких розроблено математичні моделі перетворення розмірних параметрів частинок в електричний сигнал. Визначено вимоги щодо необхідної кількості частинок та каналів, потрібних для одержання функції розподілу частинок за розмірами з необхідною точністю. Створено методику градуювання аналізаторів дисперсного складу з використання еталонних порошків. Розроблено методику інженерного проектування аналізаторів. Запропоновано підхід до побудови систем контролю та управління дисперсним складом порошків у процесі їх виробництва.

  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

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

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

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

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

  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

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

  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