Image

Journal of Advanced Materials and Technologies

Научный рецензируемый журнал, посвященный исследованиям в области материаловедения и примыкающих вопросов физики и механики материалов. 

Журнал публикует оригинальные статьи, обзоры, краткие сообщения, содействующие развитию современной науки о материалах, подготовленные как известными учеными, так и молодыми специалистами.

ISSN 2782-2192 (Печать)
ISSN 2782-2206 (Онлайн)

Миссия журнала - обмен актуальной научной информацией в области теоретических и практических исследований и моделирования процессов, связанных с получением, определением свойств новых материалов, в том числе наноразмерных, и их применения.

Научный журнал Journal of Advanced Materials and Technologies зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 25 января 2019 года (Регистрационный номер СМИ ПИ № ФС 77-74804 от 25 января 2019 г. – периодическое печатное издание, журнал)

Журнал входит в перечень рецензируемых научных изданий (перечень ВАК Минобрнауки РФ), в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук 

Материалы журнала размещены в РИНЦ, Chemical Abstracts, CAS (American Chemical Society), Академия Google (Google Scholar), WorldCat, СОЦИОНЕТ, ROAR (Registry of Open Access Repositories), OpenAIRE (OpenAIRE - Open Access Infrastructure for Research in Europe), BASE (Bielefeld Academic Search Engine), RePEc: Research Papers in Economics, EBSCO.

...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ТГТУ»),

г. Тамбов, Российская Федерация.

 

...
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН),

г. Москва, Российская Федерация.

Издатель: ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет»

Тираж 100 экземпляров, периодичность:
 4 номера в год.

Распространение – Российская Федерация, зарубежные страны.

История переименований: «Advanced materials & technologies» (2016-2021), Print ISSN 2414-4606, Online ISSN 2541-8513

Новости журнала

Главный редактор

Image

Алымов Михаил Иванович

Профессор, д.т.н., член-корреспондент РАН

Текущий выпуск


Список статей

Создание композита на основе термопасты и углеродных нанотрубок для улучшения теплопроводных свойств
Н. Борознина, И. Запороцкова, С. Борознин, П. Запороцков, Д. Мовчан

🗏 : 178-184
DOI: https://doi.org/10.17277/jamt.2023.03.pp.178-184
PDF:

Эффективная передача тепла имеет важное значение во многих промышленных отраслях для обеспечения безопасной и эффективной работы оборудования. Термопасты являются материалами, применяемыми для улучшения теплопередачи между различными поверхностями. В данном исследовании было изучено влияние углеродных нанотрубок на теплопроводные свойства термопаст в целях создания нового, более эффективного и экономичного композита. При выполнении работы был проведён эксперимент, заключающийся в подборе оптимального типа термопасты, а также определения наиболее эффективного количества углеродного наноматериала, для оценки термической стабильности и улучшения характеристик термопаст при добавлении углеродных нанотрубок.Результаты исследования показали, что добавление углеродных нанотрубок позволяет улучшить распределение и передачу тепла, а именно при введении углеродных нанотрубок в концентрации 0,01 % температура процессора оставалась ниже на 15ºС при предварительном воздействии на нанотрубки ультразвуком, и на 10 °С без предварительной обработки в ультразвуковой мешалке. Полученные результаты подчеркивают потенциал углеродных нанотрубок как многообещающей добавки для улучшения теплопроводных свойств термопаст в различных приложениях.

Наноструктурированное углеродными нанотрубками широкополосное радиопоглощающее покрытие
И. Парфимович, Ф. Комаров, В. Кныш, А. Ткачев

🗏 : 185-195
DOI: https://doi.org/10.17277/jamt.2023.03.pp.185-195
PDF:

Разработаны методы изготовления и сформированы структурированные многослойными углеродными нанотрубками «Таунит-МД» образцы широкополосных радиопоглощающих покрытий, предназначенных для покрытия внутренних поверхностей и оборудования рабочих мест в высококачественных радиочастотных безэховых камерах. Высокое аспектное отношение (> 1000) применяемых углеродных наноматериалов позволяет сформировать в структуре пенополиуретановой матрицы развитую трехмерную проводящую сеть при низкой концентрации добавки, что положительно сказывается на эффективности поглощения электромагнитной энергии и обеспечивает отсутствие сыпучести наполнителя. При использовании поглотителя с конфигурацией в виде массива пирамид высотой 250 мм обеспечивается ослабление коэффициента отражения более чем на – 40 дБ в диапазоне частот от 1 ГГц, при использовании поглотителя с конфигурацией в виде массива пирамид высотой 100 мм, обеспечивается ослабление коэффициента отражения более чем на –30 дБ в диапазоне частот от 10 ГГц. Испытания на износостойкость продемонстрировали полное сохранение поглощающих характеристик разработанных поглотителей, в то время как для промышленного образца с техническим углеродом наблюдалось ослабление поглощающей способности на –20 дБ.

Влияние концентрации и соотношения компонентов гибридного нанонаполнителя на электропроводность модифицированных битумных вяжущих
Д. Таров, Д. Евлахин, Р. Столяров, А. Герасимова, Н. Чапаксов, Д. Слепов, В. Ягубов

🗏 : 196-206
DOI: https://doi.org/10.17277/jamt.2023.03. pp.196-206
PDF:

В состав современных битумных вяжущих вводят модифицирующие добавки для удовлетворения высоких современных требований, предъявляемых к эксплуатационным характеристикам дорожных покрытий. Использование углеродных наноматериалов в качестве модификаторов придает битумным вяжущим антистатические свойства и открывает возможность применения инновационного подхода по залечиванию трещин в асфальтовом покрытии под действием сверхвысокочастотного микроволнового излучения с его последующей регенерацией. Серии образцов нанокомпозиционных материалов на основе битума марки «БНД 60/90» и гибридного наполнителя, содержащего графеновые нанопластинки (ГНП) и многостенные углеродные нанотрубки (МУНТ), были изготовлены посредством простой методики смешения. Использование гибрида с отношением МУНТ к ГНП равным 4 : 0.1 позволило достичь максимальной электропроводности битумных нанокомпозиций, значение которой составляло 4,82⋅10–3 См/см при концентрации наполнителя 8 масс. %. Экспериментально найдено оптимальное соотношение компонент МУНТ к ГНП равное 4 : 1, при котором порог перколяции снижался на 50 и 100 % по сравнению с нанокомпозитами, имеющими отношение МУНТ к ГНП равное 4 : 0.1 и 1 : 1 соответственно. Предложен механизм образования двойного перколяционного контура в нанокомпозиционной системе на основе битума, содержащей ГНП и МУНТ в соотношении 4 : 1.

Оценка адсорбционных свойств пористого углеродного материала из «отработанного» кофе
А. Меметова, Н. Меметов, А. Зеленин

🗏 : 207-216
DOI: https://doi.org/10.17277/jamt.2023.03.pp.207-216
PDF:

Статья посвящена изучению и оценке адсорбционных свойств нового высокопористого углеродного материала в широком интервале давлений при температурах выше критической. Показано, что активированный углеродный материал, полученный из «отработанного кофе» является эффективным адсорбентом для CH4. Так, в данном исследовании карбонизированная кофейная гуща использовалась в качестве прекурсора для получения высокопористого углеродного материала (ВУМ5), путем химической активации при 750 °С для эффективной адсорбции CH4. Порометрия показывает, что полученный адсорбент является микромезопористым с узким распределением пор по размерам, обладающий удельной площадью поверхности по БЭТ 3456 м2/г и объемом пор 1,604 см3/г. Изучена адсорбция CH4 на полученном углеродном материале при температурах 298.15…323.15 K и давлении до 100 бар. ВУМ5 демонстрирует высокую адсорбционную способность по CH4 19 ммоль/г при 10 МПа и 298,15 K. Экспериментальные данные адсорбции CH4 на ВУМ5 проанализированы с использованием типовых моделей адсорбции Ленгмюра и Фрейндлиха в интервале температур 298,15…323,13 K. Результаты показывают, что адсорбция CH4 на ВУМ5 в рассматриваемом диапазоне температур и давлений соответствуют адсорбции Ленгмюра. Данный факт подтверждается полученными значениями коэффициентов корреляции равными 0,99 и средних относительных отклонений между экспериментальными результатами и результатами, полученными с помощью модели Ленгмюра, которые составляют менее 3 %. Рассчитаны значения изостерических теплот при различных абсолютных количествах адсорбции CH4 на полученном ВУМ5, которые находятся в диапазоне от ~10,0 до 17,0 кДж/моль, что указывает на то, что процесс представляет собой физическую адсорбцию, а сила связи между молекулой CH4 и поверхностью адсорбента относится к силе Ван-дер-Ваальса. Данные изотерм адсорбции и термодинамические параметры, оцененные в настоящем исследовании, полезны для проектирования систем хранения газа на основе адсорбции.

Сорбционное извлечение кобальта анионитами из растворов комплексной переработки отходов ренийсодержащих никелевых суперсплавов
И. Тарганов, Е. Буинцева, И. Трошкина

🗏 : 217-226
DOI: https://doi.org/10.17277/jamt.2023.03.pp.217-226
PDF:

В работе оценена возможность сорбционного извлечения кобальта анионитами из солянокислых растворов в присутствии никеля. Наибольшее значение сорбционной емкости наблюдается у гелевого анионита с пиридиниевыми функциональными группами (Axionit VPA G.2.4) и макропористого анионита с функциональными группами вторичного и третичного амина (Indion 850). Обработка изотерм сорбции кобальта анионитами Indion 850 и Lewatit MP 800 осуществлена с использованием уравнения Ленгмюра со значениями констант (7·10–2 ± 0,03) и (0,2 ± 0,02) л/мг, значения максимальной сорбционной емкости составили (109 ± 3) и (74 ± 2) мг/г, соответственно. Значение константы Фрейндлиха при обработке изотермы сорбции кобальта анионитом Axionit VPA G.2.4 составило (9,6 ± 0,3) мг/г. Изучена кинетика сорбции кобальта анионитами Axionit VPA G.2.4 и Indion 850, кинетические данные сорбции кобальта с наибольшим значением коэффициента детерминации R2 описываются с применением уравнения псевдо-второго порядка. С помощью математической обработки кинетических данных сорбции кобальта по уравнению Вебера–Морриса определен внутри диффузионный характер сорбции. Анализ результатов влияния элементов, сопутствующих при комплексной переработке отходов ренийсодержащих суперсплавов – железа, алюминия и хрома, позволяет утверждать, что железо и хром оказывают конкурирующее влияние на сорбцию кобальта из-за возможности образования их анионных форм в солянокислых растворах переработки вторичного ренийсодержащего сырья.

Нанокластерная фрактальная электропроводимость в тонких пленках на твердой поверхности: размерные модели разных конфигураций и демонстрация результатов в лазерном эксперименте
Д. Бухаров, А. Кучерик, С. Аракелян

🗏 : 227-251
DOI: https://doi.org/10.17277/jamt.2023.03.pp.227-251
PDF:

Рассмотрены модели формирования нанокластерных фрактальных структур разной конфигурации в рамках ряда подходов в аспекте управления их электрофизическими характеристиками и приведены результаты некоторых экспериментов по данному направлению в лазерных схемах. Акценты сделаны на обсуждении и анализе следующих вопросов: физические принципы и модели для электропроводимости топологических наноструктур; локальные поля на наномасштабах и их роль в зависимости от параметров среды и геометрии шероховатости в коэффициентах усиления для электропроводимости; методика эксперимента; вольт-амперные характеристики топологических наноструктур и механизмы электропроводности в разных условиях эксперимента. При этом исследованы возникающие дорожки электропроводимости, рассмотрены алгоритмы и модели для расчета электропроводимости, проанализированы наноструктуры разной конфигурации, приведены демонстрационные экспериментальные результаты и дана их интерпретация, оценена роль фотопроводимости в подобных наноструктурах. Полученные результаты могут быть полезны при разработке различных элементов и систем топологической наноэлектрофизики и нанофотоники на новых физических принципах.
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image