Search

Актуальность работы обусловлена тем, что при создании нефтепромыслового оборудования применяется широкий спектр композиционных материалов. Благодаря возможности регулирования свойств в широких пределах наполненные техническим углеродом эластомеры могут обеспечивать требуемые механические и электрофизические характеристики. В зависимости от количества технического углерода могут обеспечиваться как резистивные, так и электроизоляционные свойства конструкций. Их отличает небольшой вес, антикоррозионная стойкость, невысокая стоимость и доступность исходного сырья, промышленная технология изготовления. Однако гетерогенная структура, формирующая разнообразие свойств, создает проблемы подбора состава материала, отвечающего конкретным требованиям. Подбор компонентов эмпирическим путем приводит к значительным затратам временных, финансовых и других ресурсов. В этой связи требуется разработка и реализация подходов к изучению закономерностей «структура-свойства», позволяющих наиболее эффективно оценивать свойства композиционных материалов. Цель: оценка возможности контроля влияния на характеристики наполненных техническим углеродом каучуков предлагаемых рецептурных или технологических решений с помощью инструментария, не требующего высоких материальных затрат. Представляло интерес найти минимизированный по трудоемкости подход к оценке закономерностей «структура- свойства» наполненных техническим углеродом каучуков, влияющих на величину объемного электрического сопротивления, с помощью сравнения характеристик двух материалов. Для этого предполагается разработка способа оценки свойств наполненных техническим углеродом каучуков, адаптированного к микрофотографиям поверхности материала, полученным сканирующим электронным микроскопом. Способ основан на использовании метода локальных бинарных шаблонов для сравнения гистограмм изображений. Методы: сканирующая микроскопия, рентгеноструктурный анализ, инструментальные измерения электрофизических характеристик резистивных полимерных композиционных материалов, корреляционный анализ. Результаты. Показано, что микрофотографии поверхности материалов, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа, можно применять для сравнительной оценки изменения величины объемного электрического сопротивления материалов и его разброса при серийном изготовлении с помощью сопоставления материалов с известными характеристиками. Определены методы сравнения гистограмм, дающие корректные результаты: вычисление пересечений, расстояние Бхаттачария. Экспериментально подтверждена целесообразность применения предлагаемого подхода для оценки вклада технологии и вида каучука. Показана связь результатов оценки с количеством аморфной фазы в материале. Сделан вывод о том, что применение предложенной сравнительной оценки позволяет упростить изготовление материала, отвечающего требованиям конкретной области применения. The relevance of the work is caused by the fact that a wide range of composite materials are used in the creation of oilfield equipment. Due to the ability to control properties over a wide range, carbon black-filled elastomers can provide the required mechanical and electrical characteristics. Depending on the amount of carbon black, both resistive and electrical insulating properties of structures can be provided. They are distinguished by low weight, corrosion resistance, low cost and availability of raw materials, industrial manufacturing technology. However, the heterogeneous structure, which forms a variety of properties, creates problems in selecting the composition of the material that meets specific requirements. The selection of components empirically leads to significant costs of time, financial and other resources. In this regard, it is necessary to develop and implement approaches to the study of the «structure-properties» patterns, which allow the most effective assessment of the properties of composite materials. Purpose: to evaluate the possibility of controlling the effect on the characteristics of carbon black-filled rubbers by the proposed recipe or technological solutions using tools that do not require high material costs. It was of interest to find a labor-intensive approach to assessing the structure-property patterns of carbon black-filled rubbers, which affect the value of volumetric electrical resistance, by comparing the characteristics of two materials. To do this, it is proposed to develop a method for evaluating the properties of carbon black-filled rubbers, adapted to microphotographs of the surface of the material obtained by a scanning electron microscope. The method is based on the use of the local binary templates for comparing image histograms. Methods: scanning microscopy, X-ray diffraction analysis, instrumental measurements of the electrophysical characteristics of resistive polymer composite materials, correlation analysis. Results. It is shown that micrographs of the surface of materials obtained using a scanning electron microscope can be used for a comparative assessment of the change in the volume electrical resistance of materials and its spread during mass production by comparing materials with known characteristics. Methods for comparing histograms that give correct results are defined: intersection calculation, Bhattacharya distance. The expediency of applying the proposed approach to assess the contribution of technology and type of rubber has been experimentally confirmed. The relationship between the evaluation results and the amount of the amorphous phase in the material is shown. It is concluded that the use of the proposed comparative assessment makes it possible to simplify the manufacture of a material that meets the requirements of a particular application.

Работа посвящена исследованию влияющих факторов технологического процесса изготовления провода на значение его электрической емкости. В работе рассмотрен технологический процесс этапа наложения изоляции при изготовлении кабельных изделий. Выявлены факторы, которые оказывают влияние на значение электрической емкости. Показано, что на значение емкости провода оказывает влияние изменение электропроводности воды, а также температура изоляции провода, которая зависит от скорости движения провода в процессе производства. The work is devoted to the study of influencing factors wire in-process on the capacitance value. In the paper considers the technological process of the stage of the overlays insulation in the manufacture of cable products. The factors that influence the value of the electrical capacitance are identified. It is shown that changes of the electrical conductivity of water, as well as the temperature of the wire insulation, which depends on the speed of the wire during production is influenced on the capacitance of the wire.

The content of nutrients, in particular, nitrogen and potassium, in the tissues of seedlings is one of the main physiological indicators associated with production processes in plants. In our study, we showd the influence of nickel nanoparticles concentration on the content of К+ and NO3- ions in the extracts obtained from the wheat seedlings tissues. It was revealed that the addition of suspensions of Ni nanoparticles with an average size of 80 nm at the concentration range of 30...300 mgL-1 did not have a statistically significant effect on mineral state of the seedlings. The electrical conductivity of the extracts remained at the level of 580±29 [mu]S⋅cm -1 , while the content of К+ and NO3- ions was 1814 ± 214 and 1521 ± 78 mEq/kg of dry weight, respectively. Although, there were no obvious trends in the studied parameters in the concentration series of nanoparticle suspensions, while adding ions of Ni2+ lead to 15…45% increase of estimated parameters for seedlings.

Представлены результаты испытания всесезонного универсального моторного масла на термоокислительную стабильность и противоизносные свойства, предложены критерии противоизносных свойств и суммарной энергии, поглощенной маслом при термических и триботехнических испытаниях.

Методом электретно-термического анализа приведены экспериментальные исследования структурных и электрических свойств полимерных пленочных покрытий на основе полипараксилиленов толщиной 0,1…12 мкм, полученных методом конденсации из газовой фазы. Показано, что последующая термическая обработка полученных пленок приводит к улучшению и стабилизации их свойств за счет перестройки надмолекулярной структуры полимера.

Экспериментально исследована электропроводность эрозионного факела на расстоянии 5 мм от торцевой поверхности двухосновного топлива и оксида магния с разным содержанием нанодисперсного углерода (ламповая сажа). Воздействие осуществлялось лазерным излучением с длительностью импульса 0,5 мс, длиной волны 1,06 мкм и плотностью энергии до 20 Дж/см2. Эксперименты проведены на воздухе при нормальных условиях. При введении ламповой сажи в образцы наблюдалась четкая корреляция между электропроводностью эрозионного факела и содержанием углеродных частиц в мишени. Дана интерпретация экспериментально наблюдаемым явлениям.

Рассмотрены вопросы формирования вакуумных фторполимерных пленок, путем осаждения на поверхности подложки из газовой фазы продуктов диспергирования блочного политетрафторэтилена при направленной технологической обработке растущего слоя покрытия электронами и ионами плазмы в ВЧ-разряде. Исследованы зависимости электрических свойств полученных пленок от режимов их технологической обработки.

Приведена методика испытания смазочных материалов на противоизносные свойства с учетом механохимических процессов, протекающих на фрикционном контакте при граничном трении скольжения, оцениваемых электрохимическим методом.

Жидкофазным способом из карбонатов натрия, кадмия и селеновой кислоты синтезирован селенат натрия-кадмия Na2Cd(SeO4)2. Методом рентгенофазового анализа определено, что соединение кристаллизуется в ромбической сингонии. В интервале 298,15...673 К измерена теплоемкость соединения и обнаружено, что при 423 К на графике зависимости Ср0~f(Т) наблюдается резкий аномальный скачок, связанный, вероятно, с фазовым переходом второго рода. Исследования температурной зависимости диэлектрической проницаемости и электропроводности селената в интервале 298,15...673 К показали, что соединение обладает полупроводниковыми и сегнетоэлектрическими свойствами.

Изучены с использованием записи электропроводности при нагревании в воздухе, термического и рентгенофазового анализов процессы в нанопорошках меди. Измерения электропроводности проводились при постоянном напряжении на образце, равном 20 В. При 250...260 °С наблюдалось резкое нарастание электрического тока. При охлаждении электропроводность снижалась, но оставалась больше по величине, чем при нагревании. В тоже время температура начала окисления исходного нанопорошка меди не превышала 190 °С. Наличие в составе оксидной плёнки двух кристаллических фаз оксидов меди(I) и меди(II) приводило к химическому диспергированию оксидов на кластеры и к нарушению сплошности оксидной плёнки.

Анализируются методы расчета температурных и потенциальных полей, а также вольт-амперных характеристик многоэлементных термоэмиссионных электрогенерирующих сборок в вакуумном, диффузионном и разрядном режимах работы. Приведено описание алгоритма решения самосогласованной двумерной задачи тепло_ и электропроводности со сложными граничными условиями, позволяющее получить зависимости генерируемой мощности от удельного тепловыделения, давления пара цезия, сопротивления нагрузки, входной температуры и расхода теплоносителя.

Методами измерения электропроводности и просвечивающей электронной микроскопии спекаемого слоя металла показано, что электровзрывные порошки меди и цинка спекаются с образованием прочных агрегатов соответствующих компактных металлов. Показано, что самоспекание является причиной ограничения снизу размеров частиц порошков металлов, получаемых методом электрического взрыва проводников.

Рассматривается поведение в жидких агрессивных средах полимеров, наполненных высокодисперсными марками технического углерода. Установлено, что вклад технического углерода в стабильность объемного электрического сопротивления при работе в жидкой агрессивной среде не ограничен параметрами дисперсности и структурности. На примере печного технического углерода показано, что существенную роль играют органические соединения поверхности, которые избирательно реагируют на вид растворителя.

Методами дилатометрии, электропроводности, температурно-программируемой десорбции (реакции), электронной микроскопии и дифференциального термического анализа исследован процесс спекания пассивированного воздухом электровзрывного наноразмерного порошка меди. Выделены стадии спекания, доказан их нетепловой характер. Показано, что лимитирующей стадией спекания является стадия разрушения оксидно-гидроксидной пленки на поверхности порошка. Предложены уравнения спекания порошка с учетом выделенных стадий. Получены медные пленки на диэлектрических подложках, определены их пористость и электропроводность.

Представлено описание стенда для исследования кинетики взрывного разложения взрывчатых веществ при воздействии импульсов лазерного излучения. Разработанный стенд позволяет с наносекундным временным разрешением синхронно изучать движение передней (облучаемой) поверхности образца, свечение взрывного разложения и детонационного фронта, электропроводность и акустический отклик образца, свечение разлетающихся продуктов взрыва. Стенд позволяет проводить раздельно исследования процессов, протекающих в зоне облучения лазерным пучком и за пределами этой зоны при вариации плотностей мощности лазерного воздействия от допороговых до многократно превышающих пороговые величины.