Аннотация: Для синтеза композитов, содержащих МАХ-фазу Ti[3]SiC[2], использован подход, заключающийся в двухэтапной термообработке порошковых смесей Ti/Si/C и Ti/Si/TiC твердофазным вакуумным спеканием с последующим искровым плазменным спеканием (ИПС). Максимальное содержание Ti[3]SiC[2] получено у композитов, синтезированных спеканием в вакууме состава 3Ti/l, 2Si/2C при 1400 °С в течение 1 ч с последующей консолидацией композитов с добавкой 5 маc. % Si методом ИПС (1300 °С, давление 50 МПа, выдержка 5 мин). Определено влияние фазового состава и пористости на механические свойства полученных композитов: твердость, прочность на изгиб и модуль упругости. Установлено, что разрушение композитов носит хрупкий характер и происходит по смешанному механизму.

Аннотация: Рассмотрен процесс обжига керамического кирпича в туннельной печи с применением многомерного четкого логического регулятора. Разработана схема алгоритма регулирования температуры на стадии обжига при постоянном давлении газов. Построена система продукционных правил для семиконтурного четкого регулятора и создана его структурная схема с интервальной неопределенностью температуры в зоне обжига туннельной печи.

Аннотация: Приведены технологические особенности изготовления корундовых ударопрочных изделий, используемых для защиты личного состава и военной техники от пуль и осколков боеприпасов. Изделия получены методом шликерного литья в гипсовую форму. Показано, что для получения ударопрочной корундовой керамики этим методом необходимо использование водных шликеров с максимальным содержанием глинозема до 80 мас. %. На плотность спеченных изделий существенно влияет исходный размер частиц глинозема в водной суспензии. Для увеличения устойчивости водной суспензии и снижения ее вязкости необходимо использовать диспергирующую добавку. По разработанной техологии получены корундовые высокоплотные и ударопрочные броневые изделия в виде плиток размерами 50x50x5 мм с утолщенными краями и повышенным уровнем бронезащиты.

Аннотация: Приведен высокотехнологичный процесс изготовления износостойких изделий сложной конфигурации из алюмоциркониевой керамики для ортопедии. Показано, что изделия сложной конфигурации с точными геометрическими размерами, с высокой износостойкостью сопряженных поверхностей и бездефектной структурой можно получить по разработанной технологии из высокоплотной мелкозернистой алюмоциркониевой керамики. Ортопедические изделия, изготовленные из алюмоциркониевой керамики на основе высокодисперсных чистых оксидов и армирующих добавок, прошли доклинические и клинические испытания, регистрацию в качестве медицинских изделий на территории РФ и активно применяются в разных клиниках страны. К настоящему времени успешно проведено более 5 тыс. операций с использованием сопряженных керамических пар тазобедренного сустава. Керамические вставки эндопротеза коленного сустава сохранили работоспособность после 5 млн. циклов.

Аннотация: Керамику из Zn[1-x]Mg[x]O (х = 0, 0, 05 и 0, 25 маc, %) изготовляли обычным твердофазным спеканием. Спеченные образцы керамики имели однофазный состав и однородную плотную структуру. На образцах определяли термоэлектрические параметры: электросопротивление, коэффициент Зеебека (Seebeck coefficient) и теплопроводность. Термоэлектрическая добротность, или показатель качества (figure of merit), керамики из ZnO была заметно улучшена благодаря введению в ее состав добавки магния и спеканию в аргоне. Наилучшие термоэлектрические свойства керамики наблюдаются при введении в ее состав всего лишь 0, 05 мас. % магния: при 800 °С ее электросопротивление составляет около 65 мкОм·м, коэффициент Зеебека 309, 5 мкВ/К.

Аннотация: Синтезированы реакционно-спеченные керамические материалы: карбид кремния и композит алмаз - карбид кремния. Исследована микроструктура и определены физико-механические свойства композиционной керамики. Экспериментально показано, что численные параметры структуры - лакунарность и энтропия Вороного, полученные с применением методов цифрового материаловедения, позволяют проводить сравнительную оценку однородности структуры керамики и обосновывать ее прочностные преимущества.

Аннотация: Рассмотрена актуальность и необходимость развития технологий синтеза субмикронных и наноструктурированных порошков в производстве высокоответственных керамических изделий. Проведен анализ основных химических методов получения высокодисперсных порошков алюмомагнезиальной шпинели (АМШ) и других соединений для конструкционных и оптически прозрачных керамических материалов.

Аннотация: Исследована взаимосвязь структура-свойства износостойких материалов на основе кубического нитрида бора на связке, содержащей наночастицы. Образцы синтезированы на шестипуансонном прессе всестороннего сжатия при высокой температуре и давлении (метод НТНР). Рассмотрено влияние компонентов связующей фазы на свойства режущего материала на основе cBN. Оценена микроструктура, проведен рентгенофазовый анализ и определены кажущаяся плотность и открытая пористость, а также режущие свойства опытных изделий двух составов. На режущих материалах с компонентами на основе TiCN и W проведены испытания на продольное чистовое точение и точение с ударом.

Аннотация: С помощью метода электроискрового спекания на основе наноразмерного порошка оксида иттрия создана мелкозернистая, плотная, прочная керамика с микротвердостью вплоть до 18 ГПа.

Аннотация: Представлен обзор литературных источников по сверхвысокотемпературным материалам в системе TaC-HfC. Рассмотрены кристаллохимия карбидов тантала и гафния, методы получения высокотемпературного материала Ta[4]HfC[5] (Т ~ 4000 °С) и физико-механические свойства керамики на его основе с добавками ZrC, MoSi[2] и TaSi[2]. Проанализирована стойкость сложных карбидов Ta-Hf в условиях окисления. Показаны возможные области применения сверхвысокотемпературных материалов.

Аннотация: Рассмотрены перспективные методы анализа структуры композиционных материалов на основе применения принципов цифрового материаловедения. На примере исследования композиционной реакционно-спеченной керамики показано, что численные параметры лакунарности, масштабной инвариантности, фрактальной размерности и энтропии Вороного позволяют информативно проводить сравнительную оценку однородности структурных составляющих материала. Полученные результаты можно использовать для обоснования функциональных преимуществ композитов.

Аннотация: Изучены процессы прессования и спекания керамических образцов из порошков кристаллизующихся стронцийалюмосиликатных стекол. Методом полусухого прессования с последующими кристаллизацией и спеканием получены беспористые высокопрочные стеклокерамические материалы, определены их структура и физико-механические свойства. Заготовки образцов диаметром 60 и толщиной 10 мм формуют с использованием 2, 0 %-ного раствора натурального каучука в бензине под давлением прессования 50 МПа. Беспористый стронцийанортитовый стеклокерамический материал получают в результате двухстадийной термообработки при температуре первой стадии термообработки 760 °С, второй 1375 °С.

Аннотация: Изучено влияние условий синтеза на формирование и характер спекания нано- и поликристаллических керамических материалов на основе твердых растворов типа четырехслойной фазы Ауривиллиуса (Bi[1-x]Ca[x][5]FeTi[3]O[15-дельта]. Показано, что начало спекания зерен коррелирует с началом плавления поверхностной фазы. Определено влияние метода синтеза на температуру кристаллизации и начала спекания, а также на ТКЛР полученных материалов.

Аннотация: С применением аддитивной технологии селективного лазерного спекания разработан способ получения объектов сложной формы из пористого материала на основе нитрида и оксинитрида кремния (Si[3]N[4]/Si[2]N[2]O). Изделия из этого материала можно применять для защиты высокотеплонагруженных объектов, для изготовления катализаторов высокотемпературных химических реакций, фильтров щелочных расплавов металлов и др. В качестве порошкового сырья использовали округлый сыпучий гранулят кремния собственной разработки, пригодный для применения в оборудовании для аддитивного производства. Изучены фазовый состав и микроструктура пористой керамики на основе Si[3]N[4]/Si[2]N[2]O, а также ее основные свойства - плотность, пористость, предел прочности при статическом трехточечном изгибе, ТКЛР, теплопроводность в широком интервале температур. Подтверждена возможность получения разработанным методом крупногабаритных объектов сложной формы.

Аннотация: Приведены результаты применения пористых керамических материалов, стеклоткани и углеродной ткани в качестве носителя микроорганизмов для анаэробной переработки органических отходов. Исследована текстура выбранных керамических материалов (высокопористого ячеистого и шамотного легковесного). Исследования показали положительное влияние как проводящего носителя (углеродная ткань), так и высокопористых керамических материалов на процесс анаэробной биоконверсии органических отходов в биогаз. Показано решающее влияние на прирост органического вещества биомассы (до 3 раз и более) применения носителя максимальной пористости с развитой поверхностью. Разработана система очистки биогаза от сероводорода на основе пигмента красного железооксидного, нанесенного на высокопористую ячеистую керамику.

Аннотация: Проведена оценка параметров пористой структуры керамики на основе оксида скандия Sc[2]O[3]. Аналитически определены среднее координационное число для частиц твердой фазы, коэффициент извилистости капилляров и средний размер пор r. Расчетное значение г по размеру мелких частиц хорошо согласуется с полученным по экспериментальному значению проницаемости.

Аннотация: Уточнена методика определения распределения частиц по размерам по экспериментальным седиментационным данным. Методика позволяет получать распределение частиц, приходящееся на соответствующий их размер, и по массе, и по количеству частиц во фракциях материала. Показано, что распределения имеют противоположный характер. Проведен сравнительный расчет с известными методиками.

Аннотация: Исследованы состав и морфология керамических порошков на основе ZrO[2], стабилизированного 3 мол. % Y[2]O[3] (3YSZ), синтезированных методом химического соосаждения. Рассмотрено влияние типа исходных реагентов и температуры кристаллизационного отжига таких порошков на физико­механические и теплофизические свойства спеченной из них керамики. Установлено, что выбор реагента влияет на морфологию и фазовый состав синтезированных порошков.

Аннотация: С применением комбинации компактирования и термохимического синтеза с добавками активных ультрадисперсных связующих получены высокопористые керамические материалы на основе заполнителя альфа-Al[2]O[3] с характерными размерами частиц - от 25 до 250 мкм. Установлена пористость полученных материалов (от 30 до 50 %) ; при этом размеры пор снижаются линейно и соответственно уменьшению размеров характерных частиц заполнителя. Зависимость жидкостной проницаемости от размера пор является практически квадратичной, а зависимость газопроницаемости от размера пор близка к ней. Выявлены зависимости характеристик порового пространства и свойств керамических материалов от морфологии исходных компонентов, что открывает возможности эффективного прогнозирования и создания структурно-размерных параметров мембран на их основе при получении функциональной жаростойкой высокопористой керамики для процессов фильтрации или катализа.

Аннотация: Рассмотрены процесс синтеза, а также механизм фазообразования керамического связующего в системе кордиерит-сподумен из природных компонентов: каолина, талька, глинозема, пирофиллита и карбоната лития. Связующее предназначено для получения пористой керамики на основе карбида кремния. Установлены температурные интервалы плавления и кристаллизации композиции в системе кордиерит-сподумен, которые составляют 1070-1225 и 1252-1264 °С соответственно. Образование первичного расплава происходит в системе эвкриптит-метасиликат лития при 1070 °С; при дальнейшем повышении температуры оставшиеся компоненты начинают в нем растворяться. Размеры кристаллов кордиерита в полученном керамическом связующем составляют 2-5 мкм, сподумена 200-400 нм.