2021 Vol. 18, No. 1(35)

Малышев А.В., Лысенко Е.Н., Шевелева Е.А., Суржикова О.А., Арынгазин А.К.

Взаимосвязь магнитных свойств и микроструктуры ферритов при спекании в радиационных и радиационно-термических условиях.

DOI 10.31489/2021No1/3-8

скачать

Аннотация

Исследования корреляции магнитных свойств и микроструктуры проводились на образцах литий-замещенного феррита, спеченных в радиационном и радиационно-термическом режимах. Радиационно-термическое спекание осуществлялось облучением заготовок импульсным пучком электронов с энергией (1.5-2.0) МэВ, токе пучка в импульсе (0.5-0.9) А, длительности импульса облучения – 500 мкс, частоте следования импульсов – (5-50) Гц, скорости разогрева заготовок – 1000°C/мин. Спекание в термопечах (Т-спекание) производилось в предварительно разогретой камерной электрической печи. В работе показана независимость магнитной индукции от зернистости феррита. При этом коэрцитивная сила обратно пропорциональна размеру зерна и зависит от внутризеренной пористости ферритовых образцов. Радиационно-термическое спекание, в отличие от термического спекания, не приводит к захвату межзеренных пустот растущими зернами и способствует коагуляции внутризеренных пор.

Юров В.М., Гончаренко В.И., Олешко В.С.

Анизотропия поверхности кубических объемно-центрированных кристаллических решеток.

DOI 10.31489/2021No1/9-15

скачать

Аннотация

В работе Шебзуховой и Арефьевой методом электронно-статистического расчета анизотропии поверхностной энергии металлов определен метод оценки для работы выхода электронов из металла. В работе Бокарева анизотропия поверхностной энергии монокристаллов рассчитана из модели координационного плавления кристаллов. В предложенной нами эмпирической модели рассчитывается не только анизотропия, но и толщина поверхностного слоя металла, которая для системы Li→Cs составляет от 3 до 27 нм. Этот слой анизотропен и содержит в среднем от 9 (Li) до 27 монослоев (Cs). В целом же размерные эффекты наблюдаются до расстояний R(II)≈9R=R, где начинается объемная фаза, которая, начиная с калия, превышает предел 100 нм, характерный для наноструктур по Слейтеру. В работе показано, что работа выхода электронов пропорционально изменяется с изменением поверхностной энергии металла. Это значить, что разработанный нами прибор можно использовать для измерения состояния поверхности металла и его анизотропии.

Кручинин Н.Ю., Кучеренко М.Г.

Перестройка конформационной структуры полиамфолитов на поверхности металлическогонанопровода в поперечном сверхвысокочастотном электрическом поле.

DOI 10.31489/2021No1/16-28

скачать

Аннотация

С использованием метода молекулярной динамики исследована перестройка конформационной структуры адсорбированных на поверхности золотого нанопроводаполиамфолитов с периодическим изменением во времени его полярности в поперечном направлении со сверхвысокой частотой. Рассчитаны радиальные распределения плотности атомов полипептида, а также его угловые распределения на поверхности нанопровода. При высокой температуре наблюдались временные колебания конформационной структуры адсорбированного полиамфолитного полипептида. В этом случае за половину периода изменения полярности нанопроводаконформациямакроцепи изменялась от плотного обволакивания нанопровода к конформационной структуре, при которой макромолекулярная опушка вытянута в поперечном направлении вдоль дипольного момента нанопровода. При низких температуре и значении дипольного момента нанопровода наблюдалось набухание опушки адсорбированного полиамфолита со смещением большей части его звеньев на одну сторону по отношению к плоскости, перпендикулярной направлению дипольного момента нанопровода и проходящей через его ось. При низкой температуре и высоких значениях дипольного момента нанопровода происходила десорбция полиамфолитного полипептида с поверхности нанопровода. Представлена аналитическая модель конформационных перестроек полиамфолитной гауссовой цепи в виде теории возмущений по внешнему полю.

Касенов Б.К., Касенова Ш.Б., Сагинтаева Ж.И., Нухулы А.,Туртубаева М.О., Бектурганов Ж.С.,Зейниденов А.К., Куанышбеков Е.Е., Исабаева М.А.

Cинтез и рентгенографическое исследование новых наноструктурированных медно-цинковых манганитов содержащих щелочные металлы.

DOI 10.31489/2021No1/29-33

скачать

Аннотация

Цель данной работы – синтез новых наноструктурированных медно-цинковых манганитов лантана и щелочных металлов. Методом керамической технологии из оксидов лантана (III), меди (II), цинка (II), марганца (III) и карбонатов лития, натрия и калия в интервале 800-1200 оС синтезированы поликристаллические медно-цинковые манганиты составаLaMeI2CuZnMnO6, где MeI – Li, Na, K. Измельчением синтезированных поликристаллических соединений на вибрационной мельнице компании «Retsch» (Германия) марки «MM301» получены их наноструктурированные частицы. Индицированием рентгенограмм наноструктурированныхмедно-цинковых манганитов лантана и щелочных металлов установлено, что, они кристаллизуются в кубической сингонии. Определены их параметры решеток. Наблюдается закономерность в изменении параметров решетки от ионных радиусов щелочных металлов.

Леонов А.П., Усачева Т.В., Ляпунов Д.Ю., Воронина Н.А., Гальцева О.В., Рогачев А.А.

Повышение нагревостойкости полимерных электроизоляционных систем для модернизации асинхронных двигателей.

DOI 10.31489/2021No1/34-42

скачать

Аннотация

Проблема обеспечения высокой мощности, экономичности и надежности эксплуатации асинхронных двигателей при обеспечении малых массогабаритных показателей играет все более важную роль. Одним из факторов, ограничивающих снижение массогабаритных показателей при наращивании мощностей асинхронных двигателей является выход изоляционной системы из строя. Исходя из этого возникает необходимость проработать вопросы заполнения паза при проектировании асинхронного двигателя, с учетом повышения класса нагревостойкости электроизоляционных систем.Цель работы – разработать полимерную электроизоляционную систему повышенной нагревостойкости для модернизации  асинхронного двигателя средней мощности с целью снижения массогабаритных показателей и оценить возможную экономию обмоточного материала.В ходе работы проведен анализ заполнения паза статора, выбраны современные проводниковые и изоляционные материалы, выполнены расчеты асинхронного двигателя средней мощности на разные классы нагревостойкости, обоснована предложенная электроизоляционная система.Анализ полученных результатов показывает наличие возможностей повышения нагревостойкости полимерных электроизоляционных систем с целью экономии обмоточного материала асинхронных двигателей без снижения заданного уровня качества.

Трубицын А.А., Грачев Е.Ю., Козлов Е.А., Шугаева Т.Ж.

Разработка микрофокусной рентгеновской трубки высокой мощности.

DOI 10.31489/2021No1/43-50

скачать

Аннотация

В настоящей работе предлагается и исследуется новый способ повышения мощности микрофокусной рентгеновской трубки прострельного типа. В основе предлагаемого способа лежит идея использования тепловой трубы в качестве анода трубки. Получено теоретическое выражение максимальной мощности, рассеиваемой на таком аноде, в зависимости от диаметра электронного луча и толщины вольфрамовой мишени.  Показано, что мощность предлагаемой трубки может многократно превосходить мощность трубок со стандартными составными анодами. Предложена и проанализирована электронно-оптическая схема трубки с электростатической фокусировкой.

Танашева Н.К., Бахтыбекова А.Р., Сакипова С.Е., Миньков Л.Л., Шуюшбаева Н.Н., Касимов А.Р.

Численное моделирование обтекания ветроколеса с вращающимися цилиндрическими лопастями.

DOI 10.31489/2021No1/51-56

скачать

Аннотация

В статье обсуждаются результаты численного моделирования обтекания ветроколеса с лопастями в виде вращающихся цилиндров на основе программного комплекса ANSYS. Преимуществом ветроэнергетической установки с вращающимися цилиндрическими лопастями по сравнению с традиционными лопастными установками является возможность запуска и начала выработки электроэнергии при скорости ветра (2-3) м/с.  Разработана математическая модель на основе трехмерных уравнений Навье-Стокса во вращающейся системе. Сформулированы соотвествующие граничные условия. Показаны области поля скорости с турбулентными вихрями, которые образуются при больших числах Рейнольдса.Определена степень влияния угловой скорости вращения ветроколеса на величину момента сил при различных скоростях набегающего воздушного потока.

БезродныйМ.К., Ословский С.А.

Анализ эффективности использования комбинации воздушного и грунтового тепловых насосов для отопления и вентиляции здания.

DOI 10.31489/2021No1/57-64

скачать

Аннотация

В статье исследуется эффективность использования комбинации двух наиболее распространенных источников тепла для тепловых насосов — грунта и атмосферного воздуха. Особенностью такой системы является последовательное подключение по воде грунтового и воздушного тепловых насосов. Разработана математическая модель предложенной системы, основанная на системе уравнений теплового и материального балансов системы. Результатом анализа является система уравнений, решение которой позволило изучить две основные характеристики энергоэффективности, а именно относительную тепловую нагрузку грунтового теплообменника и удельные общие затраты внешней работы для приводасистемы в зависимости от глубины использования тепла вентиляционных выбросов. Показано, что положительный эффект от использования системы отопления и вентиляции с двумя тепловыми насосами, как по энергии, так и по инвестициям, может быть достигнут при глубине использования вентиляционных выбросов, соответствующей условию равенства коэффициентов преобразования для воздушных и наземных тепловых насосов.

Дюсенов К.М., СакиповК.Е., Шаяхметова Р.Т., НедуговИ.А., Айтмагамбетова М.Б., Есимсеит А.К.

Влияние акустической кавитациина физико-химические свойства воды.

DOI 10.31489/2021No1/65-69

скачать

Аннотация

В статье представлены результаты экспериментального исследования изменения ионного состава воды под действием ультразвуковой кавитации. Влияние акустического излучения на физико-химические свойства воды исследовалось в диапазоне частот 20 Гц — 50 кГц. Показано, что ультразвуковой диапазон приводит к увеличению концентрации в области следов металла и влияет на изменение pH воды. Механизм воздействия кавитации приводит к изменению структурных характеристик воды. Показано, что один из проявленных эффектов ультразвуковой кавитации может быть использован для различных приложений.

Шаймерденова К.М., Стоев М., Секербаева Г.К., Булкаирова Г.А., Оспанова Д.А., Тусыпбаева А., Рахманкызы А.

Исследование теплофизических характеристик минералов при различных параметрах нагревания.

DOI 10.31489/2021No1/70-74

скачать

Аннотация

Изучение природных минералов при производстве тепло- и электроизоляционных материалов представляет особый практический интерес для изучения их теплофизических характеристик. Особый интерес представляет закономерности изменения теплоемкость минералов при нагревании в производственных и эксплуатационных условиях. В качестве объекта исследований рассматривались природные минералы волластонита и кварца. Теплоемкость данных минералов измерялась в аппарате с трехмерном сенсором и панелью автоматического управления потоками газов, при нагреве до температуры 1600 ºС калориметрическим методом. По экспериментальным результатам построены графики зависимости теплоемкости образцов минералов от температуры.

Турдыбеков К.М., Турдыбеков М.К.

Исследование кривых переходного тока в политетрафторэтилене с использованием  программ Фурье-анализа.

DOI 10.31489/2021No1/75-79

скачать

Аннотация

Получены экспериментальные кривые переходного тока для политетрафторэтилена после воздействия высокоэнергетичного ионизирующего излучения. Проведен анализ кривых переходного тока в облученном политетрафторэтилене на основе дискретного преобразования Фурье. Показано существование интенсивного максимума диэлектрического поглощения в области инфранизких частот, который характеризуется аномально большими значениями диэлектрического инкремента, диэлектрической проницаемости и фактора диэлектрических потерь. Сделан вывод о равномерной объемной поляризации облученного политетрафторэтилена. Наблюдаемая в указанной области частот поляризация  связывается с активацией миграции захваченных на ловушки носителей заряда в пределах микроскопических областей.