Search

Керамическим методом синтезированы двойные перовскиты NdBa[1-x]Mg[x]FeCo[0.5]Cu[0.5]O[5+δ](0.00 ≤ х ≤ 0.40), исследованы их структура, кислородная нестехиометрия (δ), термические и электротранспортные свойства. Соединения NdBa[1-x]Mg[x]FeCo[0.5]Cu[0.5]O[5+δ] имеют тетрагональную структуру (пр. гр. симм. Р4/mmm) и являются полупроводниками p-типа, характер электропроводности которых при повышенных температурах изменяется на металлоподобный ввиду выделения из образцов кислорода. Частичное замещение бария магнием в NdBaFeCo[0.5]Cu[0.5]O[5+δ] приводит к уменьшению содержания кислорода в образующихся при этом твердых растворах, возрастанию размеров их элементарной ячейки и коэффициента термо-ЭДС, уменьшению термической стабильности, коэффициента линейного теплового расширения и электропроводности. Рассчитаны значения энергетики электропереноса, взвешенной подвижности и концентрации носителей заряда в изученных материалах.

Твердофазным методом получены слоистые перовскиты, изучены их кристаллическая структура, микроструктура, термические и электрические свойства.

Настоящая работа посвящена разработке методики получения нанокомпозитов на основе ядер магнетита, покрытых оболочкой смешанного оксида титана/кремния.

В работе изучена термическая стабильность высокоэнтропийного сплава (ВЭС) Al0,3CoCrFeNi после холодной пластической деформации. Результаты этого исследования позволяют судить о стабильности фаз в деформированных ВЭС в зависимости от температуры. In this work, the thermal stability of the high-entropy alloy (HEA) Al0,3CoCrFeNi after cold plastic deformation has been studied. The results of this study make it possible to judge the stability in deformed HEA as a function of temperature. Исследование выполнено в соответствии с Федеральным заданием Министерства образования и науки РФ (проект FSUN-2020-0014 (2019-0931)): «Исследования метастабильных структур, формируемых на поверхностях и границах раздела материалов при экстремальном внешнем воздействии». Исследование проведено на оборудовании «ЦКП Структура, механические и физические свойства материалов» НГТУ (№ 13.ЦКП. 21.0034, 075-15-2021-698). The study was carried out in accordance with the Federal Task of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation (FSUN project‑2020-0014 (2019–0931)): “Studies of metastable structures formed on surfaces and interfaces of materials under extreme external influence”. The study was carried out on the equipment “CCP Structure, mechanical and physical properties of materials” of NSTU (No. 13.CCP.21.0034, 075-15-2021-698).

Цель настоящей работы — исследование влияния частичного замещения бария кальцием на кристаллическую структуру, термическую стабильность и электротранспортные свойства твердых растворов NdBa[1-x]Ca[x]FeCo[0,5]Cu[0,5]O[5+δ](0,00 ≤ х ≤ 0,40).

Development of new functional materials with improved characteristics for solid oxide fuel cells (SOFCs) and solid oxide electrolysis cells (SOECs) is one of the most important tasks of modern materials science. High electrocatalytic activity in oxygen reduction reactions (ORR), chemical and thermomechanical compatibility with solid electrolytes, as well as stability at elevated temperatures are the most important requirements for cathode materials utilized in SOFCs. Layered oxygen-deficient double perovskites possess the complex of the above-mentioned properties, being one of the most promising cathode materials operating at intermediate temperatures. The present review summarizes the data available in the literature concerning crystal structure, thermal, electrotransport-related, and other functional properties (including electrochemical performance in ORR) of these materials. The main emphasis is placed on the state-of-art approaches to improving the functional characteristics of these complex oxides.

Исследованы структура и свойства дисперсионно-твердеющих сплавов на основе систем Cu–Zr и Cu–Cr–Zr при высокоскоростной деформации (~105 с-1) методом ДКУП и последующем отжиге (старении). Изучена роль легирования микродобавками хрома и циркония (0,03–0,20 мас. %), в достижении высокой твердости и термической стабильности СМК сплавов. Показано влияние ДКУП и старения на прочность и электропроводность сплавов. The structure and properties of dispersion-hardening alloys based on Cu–Zr and Cu–Cr–Zr systems under high strain-rate deformation (~10 5 с‑1) by the DCAP method and subsequent annealing (aging) are investigated. The role of alloying chromium and zirconium with microadditives (0,03–0,20 wt. %) in achieving high hardness and thermal stability of SMC alloys has been studied. The effect of DCAP and aging on the strength and electrical conductivity of alloys is shown. Исследование выполнено в рамках государственного задания Минобрнауки России по теме «Структура» № АААА-А18-118020190116-6 и при частичной поддержке РФФИ (проект № 20-43-660034). The study was carried out within the framework of the state assignment of the Ministry of Education and Science of Russia on the topic “Structure” No. AAAA18-118020190116-6 and with partial support of the RFBR (project No. 20-43-660034).

In the present study, a two-step thermo-mechanical processing consisting of cold work and heat treatment steps was performed to increase the operating temperature of 316 austenitic stainless steels. A hierarchical microstructure of thermally-stable, nano twin bands was achieved forming into bundles in elongated grains. The mechanical response of the samples with this microstructure was evaluated through uniaxial tension tests at temperatures ranging from 20 °C to 500 °C and compared with those from the fully annealed samples. The results demonstrate that such hierarchical microstructure leads to a significant increase in the elevated temperature yield strengths due to the presence of nano-twin boundaries and resulting decrease in dislocation mean free path and increase in dislocation storage capacity. In fact, the yield strength ratio of the twinned and annealed samples increases with increasing temperature up to 500 °C, indicating the effectiveness of pre-existing thermally-stable twin boundaries as the strengthening source at temperatures as high as 0.46 homologous temperature. The hierarchical microstructure also led to irregular serrations through dynamic strain aging in the stress-strain response at 500 °C, which is attributed to the bi-modal microstructural length-scales present in the structure affecting the diffusion distances during dynamic strain aging. This structure also increases the tensile strength, and without a total loss in ductility, even though the flow stress of the twinned samples surpasses the tensile strength of the annealed samples, especially at elevated temperatures. Total hardening rate is consistently higher in the twinned samples as compared to the annealed samples, indicating the positive role of nano-twin boundaries in the dislocation storage capacity at elevated temperatures. Overall, the present study clearly demonstrate the positive role of thermally stable nano-twins on the elevated temperature mechanical response of austenitic stainless steels.

Твердофазным методом получена керамика состава NdBa[1-x]Sr[x]FeCo[0.5]Cu[0.5]O[5+ δ] (x = 0,02; 0,05; 0,10; 0,20), изучено влияние частичного изовалентного замещения бария стронцием на кристаллическую структуру, электротранспортные свойства и термическую стабильность керамики. Установлено, что частичное замещение бария на стронций приводит к уменьшению параметров элементарной ячейки, соответствующей тетрагональной перовскитной структуре полученных твердых растворов, повышению подвижности слабосвязанного кислорода, содержащегося в их структуре, возрастанию электропроводности и понижению коэффициента термо-ЭДС.

Проведено исследование особенностей структурно-фазового состояния, термической стабильности, характеристик механических свойств и особенностей разрушения сплава V–Cr–Ta–Zr после химико-термической обработки по методу неравновесного внутреннего окисления. Установлено, что, в отличие от химико-термической обработки в дефектном состоянии, эффективное влияние кислорода при введении в материал со стабилизированной структурой наблюдается только при его высоких концентрациях. При таких концентрациях кислорода, обеспечивающих максимальное связывание Zr в частицы на основе ZrO2, изучаемый сплав демонстрирует высокий уровень термической стабильности и прочностных свойств. Указанные эффекты связаны с реализацией дисперсного упрочнения по механизму Орована на наноразмерных частицах ZrO2, характеризуемых высокой термической стабильностью. Концентрация и характер распределения кислорода в совокупности предопределяют пространственное распределение формируемых при химико-термической обработке наноразмерных частиц ZrO2, что проявляется в особенностях разрушения материала при разных температурах.

Received: 02.06.2021. Revised: 01.07.2021. Accepted: 08.07.2021. Available online: 08.07.2021. Using solid-state reactions method, the solid solutions of layered oxygen-deficient perovskites NdBa1–xSrxFeCo0.5Cu0.5O5+δ (0.02 ≤ x ≤ 0.20) were prepared; their crystal structure, thermal stability, thermal expansion, electrical conductivity and thermopower were studied. It was found that NdBa1–xSrxFeCo0.5Cu0.5O5+δ phases crystallize in tetragonal syngony (space group P4/mmm) and are p-type semiconductors, whose conductivity character at high temperatures changed to the metallic one due to evolution from the samples of so-called weakly-bonded oxygen. Partial substitution of barium by strontium in NdBaFeCo0.5Cu0.5O5+δ leads to the small decreasing of unit cell parameters, thermal stability and thermopower of NdBa1–xSrxFeCo0.5Cu0.5O5+δ solid solutions, increasing of their electrical conductivity values and slightly affects their linear thermal expansion coefficient and activation energy of electrical transport values.

В данной работе были получены образцы твердых растворов NdBa[1–x]SrxFeCo[0,5]Cu[0,5]O[5+d] (x = 0,00–1,00), относящиеся к слоистым перовскитам со структурой A'A''B'B''O[5+δ], где A' – редкоземельный элемент (РЗЭ), A'' – щелочноземельный элемент (ЩЗЭ), B', B'' – 3d металлы. Синтез образцов осуществлялся керамическим методом из Nd[2]O[3] (НО-Л), ВaCO[3] (ч.), SrCO[3] (ч.), Fe[2]O[3] (ос.ч.), CuO (ч.д.а.), Co[3]O[4] (ч.), которые смешивали в стехиометрических соотношениях, прессовали и отжигали 40 ч. при температуре 1173 К. Спекание образцов осуществляли при 1273 К в течение 9 ч.

The effect of modified natural zeolite of the Shivyrtuysky deposits on the thermal behavior of epoxy composites at the heating was studied. The modification of the zeolite particles with aluminum oxyhydroxide (AlOOH) nanofibers was made. AlOOH nanofibers were obtained at the heating and oxidation of aluminum powder by water. The parameters of thermal-oxidative and thermal destruction of the samples with a filler concentration of 1, 2, 5, and 10 wt. % were determined. The limiting oxygen index was determined by the calculation method.

More than 70% of the assortment is occupied by emulsion industrial explosives. This type BB has both a wide range of advantages and disadvantages, for example, their limited use in sulphide ores.The aim of this work was to investigate the effect of the concentration of these additives on the chemical resistance of the emulsion matrix (EM) in pyrite media, as well as the effect of these inhibitors on the quality and "survivability" of the emulsion matrix.The non-sensitized EM of the "Poramit" type was used as the research object: ammonium nitrate - 66.5%, sodium nitrate-14%, water-12%, emulsifier SEM - 2%, diesel fuel - 5.5%. EM had the following parameters: density - 1.42 ± 0.01 g / cm3, electric capacity - 80-90 pF.EM was mixed with pyrite (P) in a ratio of 80:20 by weight, respectively. Inhibitors were administered in excess of the EM mass from 1 to 3%.The effect of the concentration of diphenylamine, urotropine, urea on the chemical resistance of emulsion explosives in pyrite was investigated.It was found that the inhibitors considered increase the stability of EM in the pyrite medium, depending on the concentration. Under equal experimental conditions, stabilization is achieved (at a pressure of 20-30 mm Hg) with the content of inhibitors: for DPA - 1%, for V - 2%, for M closer to 3%. At 2% DFA, the stability of EM in the pyrite medium is almost equal to the initial EM in the absence of pyrite.It was found that diphenylamine possesses the best inhibitory properties.It is shown that 2% of diphenylamine, urotropine, urea does not reduce the quality and "survivability" of the emulsion of pore emit.This work was supported by the Foundation for Assistance to Small Innovative Enterprises in Science and Technology (State Contract No. 11927U / 2017 of 04.07.2017).

The work is devoted to the study of the thermal stability of the VT8M.1 alloy with an ultrafine.grained (UFG) structure. It was shown that at T = 450 °C and long.term (up to 500 hours) anneals, the ultrafine.grained structure is thermally stable. The mechanical properties and the effect of annealing on the microstructure are discussed. It was shown that particles of the Ti–Zr–Si system are precipitation at interphase boundaries. Работа посвящена исследованию термической стабильности сплава ВТ8М.1 с ультрамелкозернистой (УМЗ) структурой. Показано, что при Т = 450 °C и длительных (до 500 часов) отжигов УМЗ структура термически стабильна. Обсуждаются механические свойства и влияние отжигов на микроструктуру. Показано, что на межфазных границах выделяются частицы системы Ti–Zr–Si. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-38-70105.

Методами растровой и просвечивающей электронной микроскопии проведено исследование влияния высокотемпературных отжигов на параметры структурно-фазового состояния малоактивируемых сплавов системы V–Me(Cr, W)–Zr после различных режимов термомеханической обработки. Путем активного растяжения при разных температурах изучено влияние режимов обработки и температур заключительных отжигов на характеристики прочности и пластичности. Обсуждаются основные факторы, определяющие термическую стабильность структурно-фазового состояния и механических свойств указанных сплавов.

Механические испытания выполнены в ЦКП научно-образовательного центра «Нанотех» ФГБОУ ВО УГАТУ. In this work, special attention was devoted to studying the stability of the structure and mechanical properties of the ultrafine-grained titanium alloy VT8M-1 in the temperature range 300–550 °C. It is shown that the ultrafine-grained titanium alloy VT8M-1 is thermostable and retains increased mechanical characteristics to a temperature of 450 °C. В данной работе особенное внимание было уделено исследованию стабильности структуры и механических свойств ультрамелкозернистого титанового сплава ВТ8 М-1 в интервале температур 300–550 ◦С. Показано, что ультрамелкозернистый титановый сплав ВТ8 М-1 является термостабильным и сохраняет повышенные механические характеристики до температуры 450 °C. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (грант № 18-79-10158).

В докладе представлены результаты термогравиметрического анализа композитов на основе эпоксидной смолы, отвержденных с помощью полиэтиленполиамина и содержащих в качестве наполнителей нанопорошок железа и порошок борной кислоты. Концентрация нанопорошка железа в эпоксидных композитах составляла от 2 до 15 %, борной кислоты - 10 %. Образцы нагревались до 900 °С в атмосфере воздуха. Исследование показало, что комбинация нанопорошка железа с порошком борной кислотой лучше всего замедляет процесс термоокислительной деструкции. The report presents the results thermogravimetric analysis composites epoxy resin based, cured with polyethylene polyamine and containing as fillers nanopowder of iron and boric acid. The concentration of iron nanopowder in epoxy composites ranged from 2 to 15%, boric acid - 10%. The samples were heated to 900 °C in the air atmosphere. The study showed that the combination of iron nanopowder with boric acid best slows down the process of thermal oxidative degradation.

На сегодняшний день существует острая потребность в современных боеприпасах во взрывчатых веществах, имеющих как хорошую термическую стабильность, низкую чувствительность и высокую производительность. В данной работе авторы сообщают о производных нитроимидазола, которые, благодаря высоким взрывчатым характеристикам и хорошей термической стабильности, могут быть использованы как в качестве индивидуальных взрывчатых веществ, так и компонентов высокоэнергетических составов различного назначения. Особое внимание уделяют динитроимидазолу, который может существовать в виде нескольких различных изомеров, кроме того, его можно синтезировать из недорогих исходных компонентов. Авторы отмечают, что металлические соли нитроимидазолов, а именно соли стронция и бария 4,5-динитроимидазолов ранее были исследованы в качестве красителей в пиротехнических составах. Основываясь на эти литературные данные, авторы провели синтез солей стронция и лития 2,4-динитроимидазола, в результате которых получили желтые чешуйчатые и белые игольчатые кристаллы соответственно. После чего для оценки чувствительности к тепловому воздействию, авторы проверили температуры вспышки полученных соединений. Результаты проведенных исследований показали, что полученные соли могут быть рекомендованы в качестве компонентов в пиротехнических составах.

The object of research is transparent conductive coating based on fluorine doped tin oxide deposited on silica float glass by the pyrolytic method. However, both in the manufacturing process of such a coating and in the process of its operation, degradation of its electrically conductive properties is observed. This may be due to changes in the structure of the coating under the influence of certain technological and operational factors, namely: process temperature, holding time, gas environment during the application and operation of a transparent electrically conductive coating. Studies have confirmed a significant increase in electrical conductivity. They also found a slight decrease in the transmittance of transparent oxide-tin films obtained with the introduction of ammonium fluoride as a dopant during the pyrolysis of 1M alcohol solutions of Sn2+ and Sn4+chlorides and are widely used as precursors for the content of such coatings. So, with a ratio of Sn4+/F=10 in working solutions, a minimum of specific surface resistance was fixed at 32 Ohm/m2. At the same time, a decrease in the value of the averaged transmittance in the optical wavelength range of 0.2-6.0 μm by 51 %, and in its visible part (0.4-0.8 μm) by 11 %. It is shown that thermal degradation of the coating is a significant factor in increasing the resistance values both in the technological process and during operational impacts. The results obtained indicate that reheating to temperatures above 450 °C leads to the appearance of the phenomenon of thermal degradation of the electrically conductive properties of the coating. So, during a 1-hour exposure at a temperature of 550 °C, the increase in specific surface resistance increases by 2 times and is fixed at 68 Ohm/m2 after complete cooling. Repeated heating cycles with the indicated parameters lead to a significantly lesser effect, which may indicate stabilization of the processes that occur during thermal destruction of the electrically conductive coating., Объектом исследования является прозрачное электропроводное покрытие на основе допированного фтором оксида олова, осажденного пиролитическим методом на силикатном флоат-стекле. Однако, как в процессе изготовления такого покрытия, так и в процессе его эксплуатации, наблюдается деградация его электропроводящих свойств. Это может быть следствием изменения структуры покрытия под действием влияния некоторых технологических и эксплуатационных факторов. А именно – температуры процесса, времени выдержки, газовой среды в процессе нанесения и эксплуатации прозрачного электропроводящего покрытия. Проведенные исследования подтвердили значительное повышение электропроводности. Они также обнаружили незначительное снижение светопропускания прозрачных оксидно-оловянных пленок, полученных путём введения фторида аммония в качестве допанта при пиролизе 1M спиртовых растворов хлоридов Sn2+ и Sn4+, широко применяющихся в качестве прекурсоров для осаждения таких покрытий. Так, при соотношении Sn4+/F=10 в рабочих растворах зафиксировано минимум удельного поверхностного сопротивления на уровне 32 Ом/м2. При этом, выявлено снижение значения усредненного коэффициента светопропускания в оптическом диапазоне длин волн 0,2–6,0 мкм на 51 %, а в его видимой части (0,4–0,8 мкм) на 11 %. Показано, что существенным фактором увеличения значений сопротивления как в технологическом процессе, так и во время эксплуатационных воздействий является термическая деградация покрытия. Полученные результаты свидетельствуют, что повторный нагрев до температур свыше 450 °С приводит к появлению явления термической деструкции электропроводящих свойств покрытия. Так, в течение 1-часовой выдержки при температуре 550 °С увеличение удельного поверхностного сопротивления увеличивается в 2 раза и фиксируется на уровне 68 Ом/м2 после полного охлаждения. Повторные циклы нагрева с указанными параметрами приводят к значительно меньшему влиянию, что может свидетельствовать о стабилизации процессов, которые имеют место при термической деструкции электропроводящего покрытия., Об’єктом дослідження є прозоре електропровідне покриття на основі допованого фтором оксиду олова, осадженого на силікатному флоат-склі піролітичним методом. Однак, як в процесі виготовлення такого покриття, так і в процесі його експлуатації, спостерігається деградація його електропровідних властивостей. Це може бути наслідком зміни структури покриття під дією впливу деяких технологічних та експлуатаційних факторів, а саме: температури процесу, часу витримки, газового середовища в процесі нанесення та експлуатації прозорого електропровідного покриття. Проведені дослідження підтвердили значне підвищення електропровідності. Вони також виявили незначне зниження світлопропускання прозорих оксидно-олов’яних плівок, отриманих з введенням фториду амонію у якості допанту при піролізі 1M спиртових розчинів хлоридів Sn2+ та Sn4+, що широко застосовуються як прекурсори для тримання таких покриттів. Так, при співвідношенні Sn4+/F=10 у робочих розчинах зафіксовано мінімум питомого поверхневого опору на рівні 32 Ом/м2. При цьому, виявлено зниження значення усередненого коефіцієнту світлопропускання в оптичному діапазоні довжин хвиль 0,2–6,0 мкм на 51 %, а у його видимій частині (0,4–0,8 мкм) на 11 %. Показано, що суттєвим фактором збільшення значень електричного опору як в технологічному процесі, так і під час експлуатаційних впливів є термічна деградація покриття. Отримані результати свідчать, що повторне нагрівання до температур понад 450 °С призводить до появи явища термічної деструкції електропровідних властивостей покриття. Так, протягом 1-годинної витримки за температури 550 °С збільшення питомого поверхневого опору збільшується в 2 рази і фіксується на рівні 68 Ом/м2 після повного охолодження. Повторні цикли нагріву з вказаними параметрами призводять до значно меншого впливу, що може свідчити про стабілізацію процесів, які мають місце при термічній деструкції електропровідного покриття.

Сделан обзор литературы по теоретическим основам экспериментальной калориметрии и кинетического анализа и методам построения формально-кинетических моделей термического разложения конденсированных веществ. Особое внимание уделено влиянию отдельных процедур первичной обработки экспериментальных данных (деконволюция, вычитание базовой линии) на кинетическую модель термического разложения. Изучен принцип метода дифференциальной сканирующей калориметрии и устройство реализующей его установки (калориметр TG-DSC-111 Setaram). Проведено исследование термического разложения образцов высоко-энергетического материала «Пронит» (смесь органических веществ на основе динитрата пропиленгликоля) при 3-х скоростях нагрева. Выбор данного материала обусловлен опасностью развития теплового взрыва в результате быстрого экзотермического разложения. В данной работе впервые выполнен комплексный анализ влияния различных процедур первичной обработки калориметрических данных (т. е. анализ одновременного учета процедур восстановления температурного отклика и деконволюции) на кинетическую модель разложения материала «Пронит» и на прогноз термической опасности данного материала., A review of the literature on the theoretical foundations of experimental calorimetry and kinetic analysis and methods for constructing formal-kinetic models of thermal decomposition of condensed substances has been made. Particular attention is paid to the effect of individual procedures for the initial processing of experimental data (deconvolution, subtraction of the baseline) on the kinetic model of thermal decomposition. The principle of the method of differential scanning calorimetry and the device for realizing its installation (calorimeter TG-DSC-111 Setaram) have been studied. The study of thermal decomposition of samples of the high-energy material “Pronit” (a mixture of organic substances based on propylene glycol dinitrate) was carried out at 3 heating rates. The choice of this material due to the risk of thermal explosion as a result of rapid exothermic decomposition. In this paper, for the first time, a comprehensive analysis of the effect of various procedures for the primary processing of calorimetric data (ie, an analysis of simultaneous consideration of the procedures for recovering temperature response and deconvolution) on the kinetic model of decomposition of the material “Pronit” and on the prediction of the thermal hazard of this material was performed.

Гайнуллина Лейсан Раисовна, канд. техн. наук, доцент, кафедра «Энергообеспечение предприятий и энергоресурсосберегающих технологий», Казанский государственный энергетический университет, г. Казань; gainullina7819@mail.ru. Тутубалина Валерия Павловна, д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник, Казанский государственный энергетический университет, г. Казань. L.R. Gainullina, gainullina7819@mail.ru, V.P. Tutubalina Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russian Federation Изучена газостойкость и термическая стабильность трансформаторных масел марок ВГ, ГК и ТАп в электрическом поле высокой напряженности. Эти масла отличаются способом очистки, содержанием серы и структурно-групповым составом. Экспериментально была установлена взаимосвязь газовыделения или газопоглощения исследованных масел от содержания в них ароматических углеводородов и общей серы. Установлено, что с ростом количества ароматических углеводородов и сераорганических соединений в составе масла повышается газопоглощающая способность масел, что видно на примере масла ТАп. Снижение концентрации ароматических углеводородов и количества сераорганических соединений в масле сопровождается возрастанием газовыделения из испытанных масел марок ВГ и ГК. Показано, что термическая стабильность к окислению углеводородов масел ВГ, ГК и ТАп и газообразование в них зависит от количества ароматических углеводородов и сераорганических соединений. Эксплуатационные свойства трансформаторных масел определяются их газостойкостью и термической стабильностью в электрическом поле. This paper presents analysis into the gas stability and thermal stability of ВГ, ГК, and ТАп transformer oils in a high-tension electric field. These oils differ in terms of purification method, sulfur content, and hydrocarbon- type composition. Experiments indicate a correlation between gasp absorption / gas emission of the studied oils and the content of aromatic hydrocarbons and general sulfur in the same oils. Greater quantity of aromatic hydrocarbons and organosulfur compounds is found to increase gas absorption, which is demonstrated by the ТАп oil sample. Lesser concentration of aromatic hydrocarbons and organosulfur compounds increases the gas emission of the tested ВГ and ГК oils. It is demonstrated that the quantity of aromatic hydrocarbons and organosulfur compounds does affect the generation of gas in these three oil types, as well as the thermal stability of their hydrocarbons to oxidation. Operating properties of transformer oils depend on their gas stability and thermal stability in electric fields.

Проведено исследование термической стабильности микроструктуры и высокотемпературных механических свойств малоактивируемой 12 %-й хромистой ферритно-мартенситной стали ЭК-181 при температурах 700- 800 °C. Показано, что после традиционной термической обработки и отжигов при температурах 700-800 °C в стали сохраняется ферритно-мартенситная структура и наблюдается повышение плотности грубодисперсных частиц М23С6. После отжига при T = 800 °C обнаружены начальные стадии рекристаллизации с формированием новых ферритных зерен субмикрокристаллического масштаба. Повышение температуры отжига от 700 до 800 °C приводит к снижению прочностных свойств стали. При этом характер температурной зависимости прочности в интервале 700-800 °C аналогичен наблюдаемому при более низких температурах (500-700 °C).

Изучено влияние температуры отжигов на особенности трансформации микроструктуры и изменения микротвердости внутренне окисленного ванадиевого сплава системы V-Cr-Zr02, подвергнутого деформации кручением на наковальнях Бриджмена. Показано, что комплексная реализация больших степеней пластической деформации и последующих отжигов предварительно дисперсно-упрочненного сплава системы V-Cr-Zr02 обеспечивает создание мелкокристаллической (с размерами зерен около 1 мкм) структуры с высокой плотностью большеугловых границ, закрепленных наноразмерными частицами на основе Zr02. Установлено, что такие высокодефектные состояния характеризуются более чем двукратным повышением микротвердости с определяющим вкладом зернограничного типа упрочнения. В результате проведенных исследований выявлены основные особенности протекания релаксационных процессов в сплаве системы V-Cr-Zr02 после деформации кручением под давлением при комнатной температуре. Установлено, что термообработка изучаемого материала при 800 °С способствует активизации процессов возврата и полигонизации. После повышения температуры до 900 °С наблюдается проявление процессов первичной рекристаллизации. Дальнейшее увеличение температуры в интервале 950-1050 °С приводит к интенсификации процессов собирательной рекристаллизации, следствием которой является значительное увеличение доли зерен равноосной формы. При температуре 1200 °С происходит активизация вторичной рекристаллизации, в результате которой значительно увеличиваются размеры отдельных зерен. Указанные процессы сопровождаются снижением значений микротвердости изучаемого сплава от 3500 до 2000 МПа. Проведен анализ закономерностей дисперсного и субструктурного упрочнения и их вклада в величину прочности. Показано, что высокая термическая стабильность наноструктурного и мелкокристаллического состояний обеспечивается высокой плотностью распределенных однородным образом наноразмерных (3-10 нм) частиц на основе Zr02, которые закрепляют большеугловые границы зерен., The paper studies the effect of the annealing temperature on microstructural transformation and microhardness variation in an internally oxidized vanadium alloy V-Cr-Zr02 deformed by high-pressure torsion in Bridgman anvils. It is shown that the development of large plastic strains and subsequent annealing of the particle reinforced V-Cr-Zr02 alloy lead to the formation of a fine-grained structure (with about 1 pm grain size) with a high density of high-angle boundaries pinned by Zr02-based nanoparticles. Such high-defect states are characterized by a more than twofold increase in microhardness with the major contribution of grain boundary hardening. The conducted research has revealed the main relaxation features of V-Cr-Zr02 alloy deformed by high-pressure torsion at room temperature. The heat treatment of the studied material at 800 °C is shown to activate recovery and polygonization. Primary recrystallization is observed upon temperature increase to 900 °C. A further increase in temperature in the interval 950-1050 °C intensifies collective recrystallization, due to which the fraction of equiaxed grains increases significantly. Secondary recrystallization is activated at 1200 °C and, as a result, individual grains grow in size. These processes are accompanied by a decrease in the V-Cr-Zr02 alloy microhardness from 3500 to 2000 MPa. Dispersion and substructural hardening are analyzed, and their contribution to the strength is studied. It is shown that the high thermal stability of the nanostructural and fine-grained states is ensured by the high density of uniformly distributed Zr02-based nanoparticles (of size 3-10 nm) that pin the high-angle grain boundaries.

The article examines the impact of thermal peat modification on the elemental content and properties of humic acids. It has been revealed that preliminary heat treatment of different peat types characterized by various decomposition degrees causes the changes in elemental content; precisely it leads to the increase in macromolecule benzoid degree and subsequent enhancement of its thermal stability.

Four new compounds, the discrete complex [Ni(H2O)6](HTBA)2.2Н2О (1) and the polymers Ni(H2O)2(HTBA-O,S)2 (2), Co(H2O)2(HTBA-O,S)2 (3) and Fe(H2O)2(HTBA-O,S)2 (4) (H2TBA = 2-thiobarbituric acid, C4H4N2O2S), have been synthesized and structurally characterized. The structure of 1 has been solved by X-ray single-crystal diffraction analysis. The Ni(H2O)62+ cation has an almost ideal octahedral geometry, and there is no coordination of Ni(II) by HTBA− in 1. Complexes 2–4 have been characterized by powder XRD, TG-DSC and FT-IR. In the isostructural polymers 2–4, the metals are six-coordinated, and the octahedrons are connected by μ2-O,S bridging ligands. Each of the M(II) ions is surrounded by two water molecules, two O-coordinated HTBA− ions and two S-coordinated HTBA− ions, with all pairs being in trans-positions. Hydrogen bonding and π–π interactions play an important role for the construction of the supramolecular 3D structures of 2–4. The formation of the complexes has been evidenced by infrared spectroscopy. The thermal decomposition of 2–4 under oxidative conditions has been divided into three major stages: dehydration, oxidative degradation of the organic moiety and transformation of the inorganic residue.

Корягин Юрий Дмитриевич, д-р техн. наук, профессор кафедры материаловедения и физико-химии материалов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; koriaginyd@susu.ru. Ильин Сергей Иванович, канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры материаловедения и физико- химии материалов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; ilinsi@susu.ru. Yu.D. Koryagin, koriaginyd@susu.ru, S.I. Il'in, ilinsi@susu.ru South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Деформируемые сплавы на базе системы Al–Mg принадлежат к группе сплавов, которые не упрочняются термической обработкой. Из этих сплавов производят все типы деформированных полуфабрикатов, а также прессованные изделия и штамповки. Наиболее легированными и прочными из распространённых деформируемых сплавов на основе системы Al–Mg являются сплавы АМг6 и Амг61. Применение сплава АМг6 в конструкциях этого вида объясняется его явными преимуществами, такими как хорошая свариваемость, высокая коррозионная стойкость, достаточно высокая пластичность и высокая технологичность. Основным методом упрочнения таких сплавов является холодная деформация. Главным недостатком сплава АМг6 являются его относительно невысокие механические свойства и нестабильность упрочненного состояния при нагревах. Одним из перспективных направлений повышения уровня прочности деформируемых сплавов на базе системы Al–Mg является легирование скандием. В статье приведены результаты исследования термической стабильности структурного состояния Al–Mg сплава, содержащего 0,22 % скандия (сплав 01570) после отжига при различных температурах, а также после дополнительной холодной деформации. Установлены температурно-временные параметры начала рекристаллизации горячепрессованного прутка из сплава 01570 после 4-часовой выдержки при температуре 500 °C и 1-часовой выдержки при 525 °C. Показано, что начало рекристаллизации горячепрессованных образцов, отожженных при 320 °C и деформированных на 40 % при комнатной температуре, наблюдается при 10-часовом отжиге при 400 °C, а отожженных при 450 °C и деформированных на 40 % при комнатной температуре – даже при 4-часовом отжиге при 400 °C. Deformable alloys based on Al–Mg system belong to the group of alloys that cannot be strenthened by heat treatment. These alloys are suitable for production of all types of deformed semiproducts as well as pressed parts and stampings. The most highly alloyed and strong among widely spread deformed alloys based on Al–Mg system are AMg6 and AMg61. The use of AMg6 (Al –6 % Mg) alloy in this type of structures is due to its advantages such as good weldability, high corrosion resistance, sufficient plasticity and good manufacturability. The key strengthening method of these alloys is cold working. The principal shortcomings of the AMg6 alloy are relatively low mechanical properties and instability of hardened state at heating. One of prospective directions of increasing strength of deformable alloys based on Al–Mg system is alloying with scandium. The paper presents the results of investigation of thermal stability of structural state of an Al–Mg alloy containing 0.22 % Sc (01570 alloy) after annealing at different temperatures as well as after subsequent cold deformation. Time-temperature parameters of recrystallization start of hot-pressed rod of 01570 alloy after 4 h holding at 500 °C and 1 h holding at 525 °C are established. It is shown that recrystallization start of hot-pressed samples annealed at 320 °C and deformed by 40 % at room temperature is observed after 10 h of annealing at 400 °C, and for the samples annealed at 450 °C and deformed by 40 % at roome temperature even after 4 h of annealing at 400 °C.

Представлены результаты исследования термической стабильности микроструктуры и микротвердости сплавов систем V-4Ti-4Cr и Mo-47Re, подвергнутых деформации кручением под высоким квазигидростатическим давлением при комнатной температуре. Показано, что формируемые при этом субмикрокристаллические и нанокристаллические структурные состояния и соответствующие высокие значения микротвердости сохраняются до верхней границы (~ 0.4 Т пл) температурного интервала их возврата и полигонизации в однофазном состоянии. Обсуждаются основные факторы, обеспечивающие термическую стабильность высокодефектных состояний в гетерофазных сплавах.

Матеріали із спін-залежним розсіюванням електронів, до яких відносяться спін-вентилі різних типів, використовують для формування чутливих елементів сучасної електроніки і сенсорної техніки. У залежності від функціонального призначення, до магнітних характеристик таких систем висуваються різні вимоги, однак їх термічна стабільність є пріоритетом для забезпечення ефективної роботи як окремих елементів, так і приладів в цілому.

In this paper, the powders of brushite from an aqueous solution of Ca(NO[3])[2]- (NH[4])[2]HPO[4] with different content of chitosan were synthesized. XRD data revealed that all samples are single-phase and are brushite (CaHPO[4]•centerdot2H[2]O). By FT-IR spectroscopy and BET methods, it was found that chitosan adsorbs onto the surface of powders. With increase of the content of the additive, the average size of crystallites increases 4.0 – 4.8 – 11.8 [mu]m, respectively, and the dissolution rate in isotonic solution also decreases. The thermal stability of the composite powders was studied. It was established that the highest destruction of samples occurs in the range 473-673 K by removing of adsorption and crystallization water and partial change of the structure of the mineral and chitosan. At a temperature of 873 K, carbonization of the organic additive occurs.

На основі аналізу теоії високотемпературної термодинамічної стабільності аморфних сплавів запропоновано метод отримання аморфно-наноструктурного стану з початкового аморфного. Отримано сплави в аморфно-нанокристалічному стані, що підтверджується результатами електронномікроскопічних досліджень. Встановлено, що мікротвердість отриманих матеріалів збільшується в порівнянні з початковим аморфним станом, що пояснюється збільшенням розміру вморожених центрів кристалізації та формуванням аморфно-нанокристалічного стану. На основе анализа теории высокотемпературной термодинамической стабильности аморфных сплавов предложен метод получения аморфно-кристаллического состояния из исходного аморфного. Получены сплавы в аморфно-нанокристаллическом состоянии, что подтверждается результатами электронно-микроскопических исследований. Установлено, что микротвердость полученных материалов возрастает по сравнению с исходным аморфным состоянием, что объясняется увеличением размера вмороженных центров кристаллизации и формированием аморфно-нанокристаллического состояния. Based on the analysis of theory high-temperature thermodynamic stability of amorphous alloys proposed a method for producing amorphous-nanocrystalline state from the initial amorphous. The alloys in the amorphousnanocrystalline state were made, as evidenced by the results of electronmicroscopic studies. It was found that the microhardness of the obtained materials is increased as compared to the amorphous state to initial due to an increase in the size of frozen crystallization centers and the formation of amorphous-nanocrystalline state.

Дисертація присвячена вирішенню науково-технічної задачі з розробки нових багатокомпонентних сплавів, які мають поліпшені властивості. Вивчено вплив концентрації вихідних елементів на фазовий склад, мікроструктуру та фізико-механічні властивості сплавів системи Сr-Ni-Co-Fe-Cu-Al. Розроблено шестикомпонентний сплав CrMnFeCoNi2Cu з високими показниками деформованості. Досліджено вплив деформації цього сплаву на фазовий склад, текстуру, мікроструктуру, фізико-механічні властивості та показано високу термічну стабільність цих показників. Визначено умови утворення -фази в багатокомпонентних сплавах. На їх основі розроблено систему сплавів, які містять -фазу, досліджено фазовий склад, мікроструктуру, фізико-механічні властивості та зносостійкість. Dissertation is devoted to the solution of scientific and technical problem on finding of the new multicomponent alloys, having dipped properties. The features of the structure and properties of high-entropy alloys of Cr-Al-Fe-Co- Ni-Cu-Mn-V. The effect of additional doping on their phase composition, microstructure and physical and mechanical properties. Developed six component alloy CrMnFeCoNi2Cu with high deformability. The influence of strain on alloy phase composition, texture, microstructure, physical and mechanical properties and high thermal stability shown in these figures. The conditions of formation of -phase multicomponent alloys. Based on these conditions, the system of alloys containing -phase studied their phase composition, microstructure, physical and mechanical properties and wear resistance. Диссертация посвящена решению научно-технической задачи по разработке высокоэнтропийных сплавов с улучшенными свойствами. Сплавы получены аргонно-дуговой плавкой и исследованы рентгеноструктурным анализом, растровой электронной микроскопией с локальным рентгеноспектральным анализом, оптической микроскопией, энергодисперсионным рентгенофлуоресцентным анализом, микроиндентированием. Были проведены испытания на износостойкость согласно ГОСТ 23.208-79. В работе впервые систематически исследовано и определено влияние содержания элементов на сплавы системы Cr-Al-Fe-Co-Ni-Cu. Исследованы фазовый состав, микроструктура, физико-механические свойства и распределение элементов между структурными составляющими. Все сплавы, данной системы, характеризуются высокой твердостью, которая не присущая ни одному из исходных компонентов. Показано, что во всем исследованном концентрационном интервале изменения содержания элементов, вследствие высокой энтропии смешения, образуются только фазы на основе неупорядоченных твердых растворов замещения с ОЦК- и ГЦК-структурами, а также твердый раствор на основе фазы упорядоченной по типу В2. Показано, что в данной системе тип кристаллической решётки твердого раствора определяется средней электронной концентрацией исходных компонентов. Элементы, повышающие среднюю электронную концентрацию (Cu, Ni, Co), способствуют образованию твердого раствора на основе фазы с ГЦК-структурой, понижающие (Al, Cr) – твердого раствора на основе фазы с ОЦК-структурой. Элементы, не влияющие на среднюю электронную концентрацию (Fe), к его однофазному состоянию не приводят. Разработан сплав CrMnFeCoNi2Cu способен деформироваться холодной прокаткой на большие степени деформации без появления трещин или надрывов. Деформация осуществлялась путем последовательной прокатки на станах ДУО-500, ДУО-300, и КВАРТО-100, при комнатной температуре. Показано, что при деформации возрастает его микротвердость, а модуль Юнга остается постоянным после деформации на 70 %. Фазовый состав сплава в литом состоянии состоит из двух твердых растворов на основе фаз с ГЦК-структурами. По мере увеличения степени деформации количество твердого раствора на основе фазы с ГЦК1- структурой уменьшается. Холодная прокатка разработанного сплава приводит к изменению текстуры литья в текстуру прокатки, которая подобна к текстуре прокатки ГЦК-металлов и сплавов. Проведенные отжиги показали высокую термическую стабильность фазового состава, структуры и физико-механических свойств. Так, микротвердость и модуль Юнга сплава деформированного на 98 %, снизились до показателей в литом состоянии только после двухчасового отжига при Т= 1473 К, что составляет (0,97 Тплавл). Отжиг данного сплава в литом и деформированном на 80 % состоянии, при температуре 1073 К и выше, способствует гомогенизации и образованию одного твердого раствора на основе фазы с ГЦК-структурой вместо двух. Отжиг свыше 1273 К, сплава деформированного на 98 %, приводит к выделению по границам зерен ГЦК1 фазовой составляющей. Изменение микротвердости от среднего размера зерен подчиняется соотношению Холла-Петча. Определены условия формирования многокомпонентной -фазы типа (FeCr) в системе V-Сr-Mn-Fe-Co-Ni. Получены сплавы данной системы, исследованы их фазовый состав, микроструктура и физико-механические свойства. Определена износостойкость сплавов VСrMnFeCoNi2, VСrMnFeCoNi1,5, VСrMnFeCoNi при трении об нежестко закрепленные абразивные частицы. Показано, что износостойкость сплава VСrMnFeCoNi близка к промышленному наплавочному материалу Т-590.

Робота присвячена встановленню закономірностей формування структури, фазового складу та фізико-механічних властивостей багатокомпонентних Al-Cu-Ni-Fe-Cr-Ti-V сплавів в процесі механічного легування та наступного спікання. Експериментально встановлено, що для підвищення енергоефективності механічного легування (МЛ), процес доцільно проводити в планетарному млині в середовищі бензину. Показано, що послідовність сплавлення/розчинення елементів у сплавах корелює з їх температурою плавлення, а сплавлення починає протікати після подрібнення кристалічної структури до нанорозмірного стану (< 60 нм). Під час процесу МЛ формуються пересичені тверді розчини заміщення з ОЦК кристалічною ґраткою і нанокристалічною структурою. Al у сплавах виступає активатором формування та стабілізатором фази з ОЦК кристалічною структурою. Встановлено, що навіть після відпалу при температурі 1000 °С сплави складаються із фаз на основі ОЦК і ГЦК кристалічних структур. В роботі показано, що спікання порошків ВЕСів, отриманих МЛ, необхідно проводити з одночасним прикладанням тиску, тобто, такими методами, як: електророзрядне спікання (ЕРС) та спіканням під тиском (СПТ). Метод СПТ, порівняно з ЕРС, дозволяє підвищити механічні властивості сплавів приблизно на 10-15 % (наприклад, мікротвердість HV зростає від 9,85±0,31 до 11,22±0,30 ГПа у сплаві AlCuNiFeTi та з 8,50±0,37 до 9,18±0,25 ГПа у сплаві AlCuNiFeCr), завдяки більш повному збереженню фазового складу та наноструктурного стану в консолідованих зразках. The present study reports synthesis of nanostructured high entropy solid solutions in Al-Cu-Ni-Fe-Cr-Ti-V system by mechanical alloying (MA). Milling was carried in high energy planetary ball mill and attritor mill. Petrol and ethanol was used as a process controlling agent. MA in petrol in planetary ball mill finished the fastest. The alloying rate is found to correlate best with the melting point of the elements among metallurgical factors. The mechanism for this correlation is explained through the effect of melting point on solid-state diffusion and mechanical disintegration which are critical for the final alloying. During MA, a supersaturated solid solutions consisting of a metastable BCC phase were formed. The phase composition transforms to new BCC and one or two FCC solid solutions when the MA powders were annealed or sintered. The BCC and FCC solid solution structure without intermetallic and other phases can be maintained even after the alloy was annealed at 1000 °C. The alloyed powders were consolidated by pressure sintering (PS) and spark plasma sintering (SPS). The Vickers’s hardness of PS and SPS nanocrystalline equiatomic AlCuNiFeTi HEA is 11,22±0,30 GPa and 9,85±0,31 GPa, respectively, and equiatomic AlCuNiFeCr HEA is9,18±0,25 GPa and 8,50±0,37 GPa, respectively. PS compared with SPS increases the mechanical properties of the samples to 10-15 %, saved nanocrystalline structure and phase state (as MA). Работа посвящена установлению закономерностей формирования структуры, фазового состава и физико-механических свойств многокомпонентных Al-Cu-Ni-Fe-Cr-Ti-V сплавов в процессе механического легирования (МЛ) и последующего спекания. Изучено влияние технологических условий и энергетических параметров процесса МЛ (в атриторной и планетарной мельницах с использованием в качестве ПАВ бензина и спирта) на кинетику формирования многокомпонентных металлических сплавов системы Al-Cu-Ni-Fe-Cr-Ti-V. Установлено, что процесс МЛ в планетарной мельнице протекает значительно интенсивнее, чем в атриторной. Использование в качестве ПАВ бензина, по сравнению со спиртом, ускоряет процесс МЛ и время сплавообразования сокращается в 2 раза. Установлено, что в процессе МЛ эквиатомных смесей в системах Al-Cu-NiFe-Cr; Al-Cu-Ni-Fe-Ti; Al-Cu-Ni-Fe-Cr-V; Al-Cu-Ni-Fe-Cr-Ti формируются однофазные сплавы на основе пересыщенных твердых растворов замещения с ОЦК структурой и средним размером кристаллитов ~15 нм. Формирование интерметаллидов и других упорядоченных фаз в сплавах не выявлено. Показано, что образование только твердых растворов замещения связано с высокой энтропией смешения в ВЕСах (ΔSmix>11 Дж∙К⁻¹∙моль⁻¹), которая намного выше, чем энтропия интерметаллидов, соответственно, свободная энергия Гиббса твердого раствора ниже, чем энергия Гиббса интерметаллидов, поэтому преимущественно формируется твердый раствор. Показано, что взаимная растворимость компонентов интенсифицируется после измельчения их структуры до нанокристаллического состояния (< 60 нм), при этом последовательность растворения компонентов коррелирует с их температурой плавления, а образование пересыщенного твердого раствора замещения происходит на основе элементов с низкой диффузионной активностью, что подтверждает диффузионный механизм фазообразования. На сплавах AlxCuNiFeTi, где х = 0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 моль, показано, что Al является активатором формирования и стабилизатором ОЦК твердого раствора в процессе МЛ, а увеличение концентрации Al от 1,0 до 2,0 молей ускоряет процесс формирования твердых растворов с ОЦК кристаллической структурой. При этом, степень измельчения структуры сплавов увеличивается приблизительно в четыре раза (сплав Al2,0CuNiFeTi) по сравнению со сплавом без алюминия (сплав Al0,0CuNiFeTi). Установлено, что с увеличением разницы атомных радиусов δ от 5,18 до 7,16 % термостабильность AlCuNiFeCrV, AlCuNiFeCr и AlCuNiFeTi сплавов повышается от 500 до 650 °С, а температура, до которой они сохраняют наносостояние, повышается от 700 до 1000 °С, соответственно. После отжига при 500°С (AlCuNiFeCrV и AlCuNiFeCr) и 650 °С (AlCuNiFeTi) сплавы из однофазных (ОЦК твердый раствор) превращаются в 2-х фазные (ОЦК+ГЦК), а с повышением температуры до 600 °С (AlCuNiFeCr), 800 °С (AlCuNiFeTi) и 1000 °С (AlCuNiFeCrV) выделяется небольшое количество ГЦК1 фазы и они стают 3-х фазными (ОЦК+ГЦК+ГЦК1). Проведено компактирование порошков ВЭСов AlCuNiNiFeTi и AlCuNiNiFeCr методами вакуумного спекания, спекания под давлением (СПТ) и електроразрядного спекания (ЕРС). Спеченные образцы состоят преимущественно из ОЦК твердого раствора и 2-х ГЦК твердых растворов, интерметаллидных фаз не обнаружено. В состав твердых растворов входят все исходные компоненты, при этом ОЦК твердые растворы обогащены Al, Fe, Cr или Ti, а ГЦК фазы имеют повышенную концентрацию Cu и Ni. Установлено, что для получения образцов с минимальной пористостью (

The influence of composition and structure of the surface layer of nitinol TiNi on the oxidation processunder isothermal heating in air is studied. It is shown that the transition from coarse-grained TiNi (d = 20...40μm) to submicrocrystalline (d= 0.6 μm) structure leads to increased thermal stability under isothermal heatingdue to the formation of more dense protective nanocrystalline oxide layer enhancing diffusion limits the process.It is established that the surface modification of TiNi with silicon ions leads to increase in heat resistance of the sample at temperatures less than 500 °C.

Titanium nitride coatings were deposited by reactive dc magnetron sputtering (dcMS) to protect Zr-1Nb alloys from hydrogen embrittlement. Dense titanium (Ti) interlayer was prepared between TiNx protection film and a Zr substrate to improve thermal stability and adhesion between the TiNx and the substrate at high temperatures. Hydrogen absorption of Zr- 1Nb with TiNx and Ti/TiNx at 623 K was reduced in comparison with uncoated Zr-1Nb. No peeling or cracks of Ti/TiNx coatings is observed after thermal cycling up to 1073 K. The high temperature (1073 K) hydrogenation behaviour differs from the hydrogenation at lower temperature by increasing the amount of dissolved hydrogen in the phase of zirconium. The higher rate of hydrogen absorption by Zr-1Nb with TiNx was observed due to the coating delamination as a result of differences in thermal expansion coefficients, while Ti/TiNx demonstrates the lower hydrogen absorption at 1073 K and good adhesion strength.