ЗАВИСИМОСТЬ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ Н-АЛКИЛКЕТОНОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ

Эбулиометрическим методом при различных давлениях измерены температуры кипения пяти веществ гомологического ряда н-алкилкетонов. На основе опытных данных с использованием стандарта идеального газа рассчитаны значения внутренней энергии, энтропии и энергии Гельмгольца для веществ гомологического ряда н-алкилкетонов. Установлено, что значения термодинамических функций веществ аддитивно зависят от молярной массы н-алкилкетона в гомологическом ряду. Анализом литературных данных обнаружена также аддитивная зависимость температур вспышки веществ от молярной массы н-алкилкетонов. Анализом установлено, что значения энергии Гельмгольца линейно зависят от температуры вспышки н-алкилкетона в гомологическом ряду. Приведены необходимые для расчётов термодинамических свойств веществ уравнения.

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ КВАЗИБИНАРНОЙ ЭВТЕКТИКИ bnss-tss В СИСТЕМЕ Cu-Fe-Ni-S

Исследование посвящено изучению процессов зональной кристаллизации в четырехкомпонентной системе Cu-Fe-Ni-S, являющейся базовой при формировании медно-никелевых сульфидных руд. Образец исходного состава (мол. %): Cu = 17.19, Fe = 19.05, Ni = 19.66, S = 44.10 синтезирован с применением метода квазиравновесной направленной кристаллизации. Результаты микроскопического исследования показали, что полученный слиток образован из 6 зон с разным фазовым и химическим составом. Основная часть слитка представлена зоной IV. Образцы, вырезанные из этой зоны, исследовались методами дифференциального термического анализа (ДТА), растровой электронной микроскопии (СЭМ) и рентгено-спектрального микроанализа (РСМА). Микроскопические исследования позволили предположить, что слиток состоит из твердых растворов tss и bnss, но при дальнейшем охлаждении tss разложился на дочерние фазы. Однако эти данные можно трактовать и как кристаллизацию четверной эвтектики. Результаты ДТА исследования образцов позволили измерить температуры фазовых эффектов и однозначно установить образование бинарной эвтектики bnss-tss. Температура бинарной эвтектики (L → tss + bnss) составляет 578±1 °С (851±1 K). Температуры ликвидуса незначительно повышаются от 857±2 °С до 862±2 °С (1130±2 K - 1135±2 K). Указанное изменение объясняется небольшими изменениями состава исследуемых образцов. Полученные результаты подтвердили адекватность и согласованной предложенной методики, сочетающей методы направленной кристаллизации, дифференциального термического анализа, растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа при исследовании фазовых равновесий в многокомпонентных системах. Исследование выполнено в рамках госзадания (проект 0330-2016-0001) и при частичной финансовой поддержке комплексной программы фундаментальных научных исследований СО РАН II.1. № 303.

АНАЛИЗ МОРФОЛОГИИ И СОСТАВА ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НИТРИДА ТИТАНА, СФОРМИРОВАННЫХ МЕТОДОМ КОНДЕНСАЦИИ С ИОННОЙ БОМБАРДИРОВКОЙ

С применением экспериментальных методов анализа исследованы морфология, элементный состав и химическое состояние элементов покрытий на основе нитрида титана, формируемых методом конденсации с ионной бомбардировкой. Установлено, что покрытия с различным временем формирования обладают достаточно близким химическим составом и содержат нитрид (TiN), оксинитрид (TiNxO1-x), оксид (TiOx), карбид титана (TiC). Однако с увеличением времени формирования в покрытиях наблюдается повышение доли углерода, входящего в состав карбида титана. На основе анализа состава покрытий, полученных при различной длительности формирования, а также данных об изменении состава покрытий по глубине предложена возможная динамика внедрения и диффузии примесей (углерода и кислорода) в процессе формирования покрытий. Авторы выражают благодарность Ивлеву К. Е. за проведение исследования образцов методом SEM, а также руководству ОмЦКП СО РАН за предоставление оборудования для исследования образцов методами SEM и EDX. Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках государственного задания, проект № 11.11760.2018/11.12.

ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ВЛАГОПЕРЕНОС С ПОВЕРХНОСТИ ЛЬДА ПО ДИСПЕРСНОЙ СРЕДЕ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Целью описанных в работе исследований была проверка возможности использования поверхности льда в качестве генератора влаги при измерениях влагопроводности грунтов. В работе представлены результаты исследования влияния различных физических условий на влагоперенос лед - дисперсная среда при отрицательных температурах, таких как: градиент температуры по направлению влагопереноса, действие гравитационного поля, наличие примесей во льду

АНАЛИЗ И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ДИФФУЗИИ В ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ МНОГОФАЗНЫХ СИСТЕМАХ ПРИ «ОГРАНИЧЕННОМ» ПОСТУПЛЕНИИ КОМПОНЕНТА С МЕНЬШЕЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ПЛАВЛЕНИЯ

Целью исследования является выявление особенностей расчёта параметров диффузии в двухкомпонентных многофазных системах при «ограниченном» поступлении компонента с меньшей температурой плавления. Предложен способ решения задачи об изменении длительности инкубационных периодов для фаз, которые должны появиться в диффузионной зоне после истощения слоя данного компонента. Разработаны методики расчёта параметров диффузии в двухкомпонентных многофазных системах при «ограниченном» поступлении компонента с меньшей температурой плавления.

РАСТВОРИМОСТЬ ФОСФОРА В МОНОАРСЕНИДЕ ОЛОВА

Для выяснения конфигурации области гомогенности твердого раствора фосфора в моноарсениде олова методом рентгенофазового анализа были исследованы отожженные при температуре 753 К сплавы, принадлежащие политермическим сечениям SnAs–Sn4Р3, SnAs–Sn0.43P0.57, SnAs–SnP3, SnAs–P тройной системы Sn–As–P. Установлено, что область существования твердых растворов на основе SnAs имеет асимметричную форму, смещенную в сторону избытка летучих компонентов, причем максимальная растворимость фосфора (30-40 мол. %) отвечает направлению политермического сечения SnAs–SnP3. Сам моноарсенид олова обладает заметной областью гомогенности, о чем свидетельствует разница параметров решетки образцов, чей состав был приближен к противоположным границам области гомогенного существования фазы путем отжига в контакте через паровую фазу с гетерогенными смесями составов Sn0.39As0.61 и Sn0.535As0.465. Результаты исследований получены на оборудовании ЦКПНО ВГУ.

ЭНТРОПИЙНАЯ АГРЕГЦАИЯ УНТ В ВЫСЫХАЮЩЕЙ КАПЛЕ НА ГИДРОФИЛЬНОЙ И ГИДРОФОБНОЙ ПОДЛОЖКЕ

При изучении агрегации углеродных нанотрубок в условиях гидродинамической неустойчивости высыхающей капли на гидрофобных и гидрофильных подложках выявлена определяющая роль гидродинамических течений. Установлено, что протекание энтропийной агрегации нанотрубок в капле под действием аэросила зависит от типа подложки. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 16-43-360281 р_а).

ДИНАМИЧЕСКОЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАНИЕ ФАЗ ПРЕДПЛАВЛЕНИЯ NaCl

Исследованы флуктуационные неравновесные процессы предплавления NaCl в различных кинетических режимах. На основе экспериментальных данных, полученных при изучении переходных фаз при плавлении NaCl, проведены расчеты размеров наноструктур, формирующихся в фазе предплавлении. Средний размер кластеров в области предплавления NaCl составляет ~ 15 нм. Рентгеноструктурный анализ NaCl в области температур T ≥ 0.85 Tm показал немонотонное изменение пиковой интенсивности, которое связано с тепловыми флуктуациями в предплавлении. Размер областей когерентного рассеяния составляет ~ 60-95 нм и находится в удовлетворительном согласии с рассчитанными параметрами нанокластерных структур фаз предплавления. Нелинейное изменение термодинамических и структурных параметров, а также флуктуационный характер тепловыделения в переходной области предплавления свидетельствуют о динамической природе формирования нанофазы вблизи точки плавления NaCl. Результаты исследований получены на оборудовании Центра коллективного пользования Воронежского государственного университета.

ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСИ L,α-АЛАНИНА НА СПОНТАННУЮ ЭВОЛЮЦИЮ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ ТРИГЛИЦИНСУЛЬФАТА ВБЛИЗИ ТОЧКИ КЮРИ

Методом атомной силовой микроскопии в режиме пьезоотклика изучена эволюция неравновесной доменной структуры кристаллов чистого триглицинсульфата (ТГС) и с примесью L,α-аланина (АТГС) вблизи температуры фазового перехода ТС в температурном интервале ΔТС = ТС−Т = 1 К. В обоих кристаллах экспоненциально уменьшаются со временем общее число доменов N и полный периметр доменных границ L, диэлектрическая проницаемость ε, измеренная в слабом переменном электрическом поле. Изрезанность доменных границ в кристалле АТГС сохраняется с течением времени, приводя к росту значений среднего периметра домена L / N. Средняя скорость спонтанного бокового движения доменных границ в кристалле АТГС меньше чем в ТГС из-за демпфирующего действия дефектов. Вблизи ТС оба кристалла являются открытыми системами с неконсервативным параметром порядка, и развитие доменной структуры происходит с изменением поверхностного заряда. При удалении от ТС состояние с сохраняющимся параметром порядка достигается быстрее в дефектном кристалле АТГС.

LOCAL PARAMETERS OF THE SURFACE ROUGHNESS OF ELECTROCHEMICALLY DEALLOYED Ag-Pd ALLOYS

Local characteristics of surface roughness of the polycrystalline Ag-Pd solid solutions (4 and 8 at. % Pd) which underwent potentiostatic electrochemical dealloying in an acidic nitrate aqueous solution were determined by scanning electron and atomic force microscopy. A qualitative analysis of the SEM and AFM micrographs demonstrated substantial morphological roughening of the surface of Ag-Pd alloys. This results from the formation of hollows and cracks caused by selective leaching of electronegative silver and recrystallization of electropositive palladium into its highly-developed phase. A quantitative analysis of the AFM-data allowed us to determine the numerical values of the main local roughness characteristics of anodically modified alloys. The negative value of the coefficient of surface asymmetry indicates the formation of deep cavities during the dealloying process. The recorded mean roughness generally depends on the AFM-scanning zone, but it stabilizes if the scan zone exceeds several tens of micrometers. The roughness of dealloyed Ag-Pd systems is of micro- and nano-size and increases with anodic potential and electric charge of the electrochemical modification of both studied Ag4Pd and Ag8Pd alloys. This effect can be accounted for by a significant rise in the anodic dissolution rate of silver from the alloys in the overcritical region of polarization, resulting in the formation of deeper surface defects. An increase in the average height of surface irregularities with modification time conforms to the square root law, confirming the non-stationary mass transfer kinetics of the selective dissolution process. Variation of the anodic potential and electric charge makes it possible to find the optimal conditions for the electrochemical synthesis of electrode Ag-Pd materials with given values of arithmetic mean and root-mean-square roughness. The assumption that harmonic sinusoidal function represents the Ag-Pd surface microprofile proved the linear dependence of the roughness factor on dealloying time.