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

Image

Текущий выпуск


Список статей

Синтез никелевых наноструктурированных микроволокон для повышения электрохимической активности никелевых электродов
М. Морозов, Р. Мансуров, С. Дробышев

🗏 : 260-269
DOI: https://doi.org/10.17277/jamt.2023.04.pp.260-269
PDF:

В настоящее время актуальными являются исследования свойств наноструктурированных материалов для электрохимических приложений, в частности, для разработки перспективных суперконденсаторов. В связи с этим особый интерес направлен на исследование новых способов синтеза никелевых микроволоконных наноструктурированных материалов. Проблема исследования заключается в том, что существующие способы синтеза сложны и требуют или специализированного оборудования, или большого количества химических реактивов для синтеза никелевых наноструктурированных материалов. Цель работы – определение влияния реагентов хлорида никеля в качестве окислителя и гидразингидрата в качестве восстановителя на параметры никелевых микроволокон – длину и развитость поверхности. С помощью данной методики получены никелевые наноструктурированные микроволокна в зависимости от концентрации окислителя. Морфология полученных продуктов охарактеризована методами оптической микроскопии и сканирующей электронной микроскопии. Показано, что морфология микроволокон плавно меняется с изменением концентрации окислителя, что обеспечивает управляемость характеристиками продукта, настройку требуемой длины никелевых микроволокон в диапазоне от 20 до 150 мкм. Методом рентгенофазового анализа подтверждено, что конечными продуктами синтеза являются никелевые микроволокна без каких-либо побочных примесей. Показана высокая электрохимическая активность никелевых электродов, модифицированных синтезированными структурами, в щелочном электролите. Полученные результаты могут быть использованы в электрохимических источниках тока, в том числе аккумуляторах и суперконденсаторах, а также в других приложениях, там, где требуется развитая поверхность, например, в сенсорах и катализе.

Перспективные сорбенты на основе компактированного высокопористого углеродного материала
И. Шубин, Э. Мкртчян, О. Ананьева

🗏 : 270-278
DOI: https://doi.org/10.17277/jamt.2023.04.pp.270-278
PDF:

Рассмотрены этапы получения компактированного высокопористого углеродного материала (ВУМ), предусматривающие проведение щелочной высокотемпературной активации исходного карбонизата при температуре 400…750 °С продолжительностью 2 ч. В результате активации получен материал, обладающий удельной поверхностью 2600…2700 м2/г и объемом пор более 1,3 см3/г. Активированный материал компактирован с применением связующих, в качестве которых использовались базальтовое волокно (ВУМ/БВ), поливиниловый спирт (ВУМ/ПВС) и поливинилацетат (ВУМ/ПВА). Условия проведения компактирования – давление прессования в диапазоне от 25 до 1600 кгс/см2, температура 75…190 °С и продолжительность от 30 до 150 мин. В результате компактированный материал обладал удельной поверхностью 1550…2000 м2/г и удельным объемом пор 0,693…0,849 см3/г. Для конечных образцов определена сорбционная емкость по молекулам органического красителя метиленового синего (МС). В результате кинетических исследований выявлена поглотительная способность как исходного материала ВУМ – 1691 мг/г, так и компактированных образцов ВУМ/ПВС – 1611 мг/г, ВУМ/БВ – 1000 мг/г, ВУМ/ПВА – 1270 мг/г. При этом время наступления адсорбционного равновесия составило ≈ 15 мин. Представленные результаты показывают, что компактированный углеродный материал может являться перспективным сорбентом органических поллютантов из водных растворов.

Способ получения и физико-химические свойства трис(8-гидроксихинолината) алюминия
Д. Белов, С. Беляев, П. Юнин, Д. Радищев

🗏 : 279-293
DOI: https://doi.org/10.17277/jamt.2023.04.pp.279-293
PDF:

Получение высокочистого монокристаллического трис(8-гидроксихинолината) алюминия (Alq3) в значительных объемах является актуальной задачей как для ОСИД-технологий, так и для его применения в качестве перспективного лазерного материала с электронной накачкой. В статье предложен простой, удобный и экологичный «one-pot» синтез, основанный на взаимодействии порошка высокочистого алюминия и 8-гидрокси- хинолина в водном растворе аммиака с высоким выходом. Метод позволяет осуществлять селективный синтез α-полиморфной модификации меридионального изомера Alq3. Проведено электронно-микроскопическое исследование порошка α-фазы mer-Alq3. Определено, что вещество имеет однородную морфологию древовидной ветвящейся структуры, образованной из стержневидных линейных кристаллов. Структура полученного соединения охарактеризована методами рентгеновской дифракции, спектроскопии комбинационного рассеивания света и электронной спектроскопии. Методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX-метод) проведен качественный и полуколичественный анализ химических элементов. Изучены спектры оптического поглощения растворов Alq3 в восьми органических растворителях: ДМСО, CH3CN, EtOH, i-PrOH, ТЭФ, CHCl3, 1,4-диоксан, толуол. Рассчитаны коэффициенты молярной экстинкции α-Alq3 в органических растворителях в коротковолновой и видимой областях спектра. Проведена оценка сольватохромного эффекта в изученных системах. Разработана методика количественного определения Alq3 в органических растворителях и стандартизации его растворов спектрофотометрическим методом.

Многофункциональные композиционные углесодержащие поглотители микроволнового и рентгеновского электромагнитного излучения
О. Бойправ, В. Богуш, Н. Гринчик

🗏 : 294-303
DOI: https://doi.org/10.17277/jamt.2023.04.pp.294-303
PDF:

Представлены многофункциональные композиционные поглотители микроволнового и рентгеновского электромагнитного излучения, предложенные и разработанные авторами. По сравнению с аналогами данные поглотители содержат порошкообразный активированный уголь в качестве компонента, обеспечивающего поглощение энергии микроволнового электромагнитного излучения, и порошкообразный сульфат бария в качестве компонента, обеспечивающего поглощение энергии рентгеновского электромагнитного излучения. Такие поглотители являются трехслойными. Установлено, что значения коэффициента поглощения микроволнового электромагнитного излучения поглотителей, содержащих порошкообразный активированный березовый уголь, изменяются в пределах от 0,5 до 0,92 отн. ед. в полосах частот 3,5…7,0 ГГц, 10,8…14,2 ГГц, а значения коэффициента поглощения микроволнового электромагнитного излучения поглотителей, содержащих порошкообразный активированный кокосовый уголь, изменяются в указанных пределах в полосах частот 5,0…7,5 ГГц, 10,2…17,0 ГГц. Значения коэффициента ослабления рентгеновского излучения, обеспечиваемого поглотителями, изготовленными в соответствии с разработанной технологией, изменяются в пределах от 2,0 до 8,7 отн. ед. Данные поглотители могут быть использованы для покрытия стен помещений, где располагаются рентгеновские аппараты. При этом обеспечивается снижение степени влияния на эти аппараты и подключенные к ним средства вычислительной техники микроволнового электромагнитного излучения от внешних источников, а также снижение степени влияния рентгеновского излучения, генерируемого данными аппаратами, на приборы электронной техники и людей, которые находятся за пределами указанных помещений.

Граница соединения АМг6–АМг6: микроструктура и механические свойства после сварки взрывом
А. Малахов, И. Сайков, И. Денисов, А. Бердыченко, С. Иванов, Н. Ниёзбеков

🗏 : 304-315
DOI: https://doi.org/10.17277/jamt.2023.04.pp.304-315
PDF:

Сплавы системы Al–Mg широко используются в судостроении, вагоностроении и других отраслях промышленности благодаря низкой плотности, высокой прочности и коррозионной стойкости. Цель работы – проведение детального исследования микроструктуры границы соединения АМг6–АМГ6 после сварки взрывом. Результаты исследования позволили лучше понимать процесс формирования соединений при сварке взрывом сплава АМг6 с другими металлами и сплавами. Металлографические исследования образцов проводили с помощью оптической и электронной микроскопии. Для исследования механических свойств проведены испытания прочности на отрыв и измерена микротвердость слоев. Оптическая и электронная микроскопия показала, что в процессе сварки взрывом в материалах образуются полосы адиабатического сдвига. Увеличение параметров сварки взрывом приводит к увеличению полос адиабатического сдвига в метаемом и основном слое. Также на границе соединения были обнаружены темнотравящиеся структуры. Предположительно такие структуры представляют собой скопления дефектов и интерметаллических соединений. Установлено, что для получения прочного соединения АМг6 с другими металлами и сплавами необходимо обеспечить пластическую деформацию свариваемых поверхностей при минимальном нагреве зоны соединения. Максимальная прочность соединения составила 150 МПа по режиму 2 и 242 МПа по режиму 3, соответственно.

Оценка влияния комплексной наномодифицирующей добавки «лигносульфонат / оксид графена» на процесс гидратации неавтоклавного газобетона
Д. Альджабуби, И. Буракова, А. Бураков, В. Яркин

🗏 : 316-323
DOI: https://doi.org/10.17277/jamt.2023.04.pp.316-323
PDF:

Проведена оценка влияния различных пластифицирующих и структурообразующих добавок на процесс гидратации неавтоклавного газобетона (НГБ). Разработана методика формирования НГБ с введением следующих модификаторов: лигносульфоната (ЛС), оксида графена (ОГ) (1 % водная суспензия) и комплексной добавки – ОГ/ЛС. Формирование структуры и исследование минеральных новообразований в цементном камне в результате гидратации проводились методом рентгеноструктурного и дифференциально-термического анализа. Согласно рентгеновской дифрактометрии, газоблоки всех составов содержат кварц, тоберморит, гидрогранаты кальция, ксонотлит, C–S–H(I), кальцит. Дифрактограмма образца с добавкой ОГ/ЛС показывает, что НГБ содержит, прежде всего, высокоинтенсивные отражения тоберморита, ксонотлита, а также C–S–H и кальцита. Для всех остальных образцов НГБ характерна более низкая интенсивность рефлексов указанных гидросиликатов кальция. ТГ- и ДСК-кривые для всех исследуемых газоблоков имеют схожий характер – 3 ступени потери массы, кроме контрольного образца. Газобетон без добавок при температуре около 100 °С теряет 0,96 % массы, с добавкой ЛС – 1,20 %, ОГ – 1,35 %, комплексной добавки – 1,72 %. В интервале температур 400…500 °С появляется эндотермический эффект, который говорит о дегидратации слабозакристаллизованных гелеобразных гидросиликатов и гидрогранатов кальция. Именно этот пик отсутствует у контрольного образца. Таким образом, по результатам диагностики установлено, что комплексная модифицирующая добавка увеличивает кристалличность продуктов гидратации затвердевшего НГБ. Результаты позволяют предположить, что модифицированный НГБ, содержащий комплексную добавку, является более стабильным и функциональным в процессе эксплуатации, чем сравнительные образцы бетона традиционного состава без такой добавки.

Синтез композита TiC + 20 % NiCr из гранулированной шихты
Н. Абзалов, Б. Сеплярский, Р. Кочетков, Т. Лисина, М. Алымов

🗏 : 324-332
DOI: https://doi.org/10.17277/jamt.2023.04.pp.324-332
PDF:

Впервые проведен синтез композита TiC + 20 % NiCr из гранулированной шихты с титаном разной дисперсности, содержащим разное количество примесных газов. Особенности процесса горения гранулированной шихты объяснены ее структурой – наличием физически выделенных ячеек (гранул) с порошковой смесью, воспламенение которых может происходить вследствие кондуктивной передачи тепла от гранулы к грануле или конвективного нагрева газом, выделяющимся из шихты. Фронт горения в порошковой и гранулированной шихте на основе титана с меньшим характерным размером частиц титана распространялся с более высокой скоростью, несмотря на более высокое содержание примесных газов в ней. Влияние примесного газовыделения на скорость горения порошковых смесей объяснено с использованием конвективно-кондуктивной модели горения. Показано, что горение исследованных смесей с гранулами размером 0,6 и 1,7 мм проходило в безопасном кондуктивном режиме, позволяющем масштабировать процесс. Рентгенофазовый анализ продуктов горения показал, что фазовый состав продуктов синтеза не зависел от размера гранул. При использовании гранулированной шихты, содержащей мелкодисперсной порошок титана, получены продукты синтеза без побочных фаз интерметаллидов, которые легко дробились до микронных размеров и могут быть использованы для плазменного напыления износоустойчивых покрытий.
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image