CC BY
15
9. Огрель Л. Ю. Структурообразование и свойства легированных эпоксидных композитов / Огрель Л. Ю., Ястребинская А. В. // Строительные материалы. 2004. № 8. С. 48-49.
10. Огрель Л. Ю. Полимеризация эпоксидного связующего в присутствии добавки полиметилсилоксана / Огрель Л. Ю., Ястребинская А. В., Бондаренко Г. Н. / Строительные материалы. 2005. № 9. С. 82-87.
11. Механизм микодеструкции полиэфирного композита / Павленко В.И., Ястребинский Р.Н., Ястребинская А.В., Ветрова Ю.В. // Международный научно-исследовательский журнал. 2013. № 10-2 (17). С. 68-69.
12. Механическая активация полимерных диэлектрических композиционных материалов в непрерывном режиме / Ястребинская А. В., Павленко В. И., Матюхин П. В., Воронов Д. В. // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2009. № 3. С. 74-77.
13. Полимерные радиационно-защитные композиты / Павленко В.И. монография // В. И. Павленко, Р. Н. Ястребинский. Белгород. 2009.
14. Нанонаполненные полимерные композиционные радиационно-защитные материалы авиационно-космического назначения / Едаменко О. Д., Ястребинский Р. Н., Соколенко И. В., Ястребинская А.В. // Современные проблемы науки и образования. 2012. №
6. С. 128.
15. Высокодисперсные органосвинецсилоксановые наполнители полимерных матриц / Павленко В. И., Ястребинская А. В., Павленко З. В., Ястребинский Р. Н. // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2010. № 2. С. 99-103.
16. Павленко В. И. Полимерные диэлектрические композиты с эффектом активной защиты / Павленко В. И., Ястребинский Р. Н., Ястребинская А. В. // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2009. № 3. С. 62-66.
17. Ястребинский Р.Н., Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Ястребинская А.В., Черкашина Н.И. Модифицированные железооксидные системы эффективные сорбенты радионуклидов // Перспективные материалы. 2013. № 5. С. 39-43.
18. Радиационно-защитные железооксидные матрицы для кондиционирования жидких радиоактивных отходов АЭС / Ястребинский Р.Н., Матюхин П.В., Евтушенко Е.И., Ястребинская А.В., Воронов Д.В. // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 6. С. 163-167.
Лебедев Л.Л.
Кандидат технических наук, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова АНТИКОРРОЗИЙНАЯ ОБРАБОТКА ЯДЕРНОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Аннотация
В работе рассмотрен способ повышения эффективности антикоррозионной обработки стали путем создания оксидных пленок, полученных на перлитных сталях в нитратных растворах.
Ключевые слова: металл, пассивация, нитрат
Lebedev L.L.
Ph.D, Belgorod state technological university named after V.G. Shoukhov
ANTI-CORROSIVE TREATMENT NUCLEAR POWER EQUIPMENT
Abstract
In this paper discusses a method for increasing the efficiency of the processing of steel corrosion by establishing the oxide films obtained at pearlitic steels nitrate solutions.
Keywords: metal passivation, nitrate
В настоящее время одним из факторов, сдерживающим энерговыработку на АЭС, являются коррозионные повреждения, которые обуславливают большой объем ремонтно-инспекционных работ в полях ионизирующих излучений. Минимизация коррозионных процессов в основных контурах АЭС является чрезвычайно актуальной задачей.
В Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова большое внимание уделяется разработке синтеза радиационно-стойких материалов для ядерных энергетических установок и космических аппаратов, а также способов и методов повышения их функциональной работоспособности [1-16].
Коррозионная стойкость нержавеющей стали определяется наличием тонкой оксидной пленки на поверхности. Эта пленка, в основном, очень легко образуется в окислительной среде, например, в воздухе, и защищает нижележащий металл от коррозии. Металл, защищенный таким образом, называют пассивированным. Автором разработан способ повышения эффективности антикоррозионной обработки ядерного энергетического оборудования путем создания оксидных пленок, полученных на перлитных сталях в нитратных растворах [17].
Защитные свойства получаемых оксидных пленок высокие. В частности, для практически полного подавления коррозии стали Ст20, оксидированной при этих значениях рН, требуется менее 1 мг/л нитрита натрия, в то время как для неоксидированной стали - около 50 мг/л.
Литература
1. Черкашина Н.И., Павленко В.И., Едаменко А.С., Матюхин П.В. Исследование влияния вакуумного ультрафиолета на морфологию поверхности нанонаполненных полимерных композиционных материалов в условиях, приближённых к условиям околоземного космического пространства // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 130.
2. Yastrebinsky R.N., Pavlenko V.I., Matukhin P.V., Cherkashina N.I., Kuprieva O.V. Modifying the surface of iron-oxide minerals with organic and inorganic modifiers // Middle East Journal of Scientific Research. 2013. Т. 18. № 10. С. 1455-1462.
3. Черкашина Н.И., Павленко В.И. Перспективы создания радиационно-защитных полимерных композитов для космической техники в Белгородской области // В сборнике: Белгородская область: прошлое, настоящее, будущее Материалы областной научно-практической конференции в 3-х частях. 2011. С. 192-196.
4. Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Влияние вакуумного ультрафиолета на микро- и наноструктуру поверхности модифицированных полистирольных композитов // Перспективные материалы. 2013. № 3. С. 14-19.
5. Павленко В.И., Заболотный В.Т., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Влияние вакуумного ультрафиолета на поверхностные свойства высоконаполненных композитов // Физика и химия обработки материалов. 2013. № 2. С. 19-24.
6. Павленко В.И., Акишин А.И., Едаменко О.Д., Ястребинский Р.Н., Тарасов Д.Г., Черкашина Н.И. Явления электризации диэлектрического полимерного композита под действием потока высокоэнергетических протонов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2010. Т. 12. № 4-3. С. 677-681.
7. Черкашина Н.И. Воздействие вакуумного ультрафиолета на полимерные нанокомпозиты // В сборнике: Инновационные материалы и технологии (ХХ научные чтения) Материалы Международной научно-практической конференции. 2010. С. 246-249.
8. Ястребинский Р.Н., Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Ястребинская А.В., Черкашина Н.И. Модифицированные железооксидные системы - эффективные сорбенты радионуклидов // Перспективные материалы. 2013. № 5. С. 39-43.
36
9. Павленко В.И., Едаменко О.Д., Ястребинский Р.Н., Черкашина Н.И. Радиационно-защитный композиционный материал на основе полистирольной матрицы // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -2011. - №3. - С. 113-116.
10. Черкашина Н.И. Моделирование воздействия космического излучения на полимерные композиты с применением программного комплекса GEANT4 //
Современные проблемы науки и образования. 2012. № 3. С. 122.
11. Matyukhin P.V., Pavlenko V.I., Yastrebinsky R.N., Cherkashina N.I.
The high-energy radiation effect on the modified iron-containing composite material // Middle East Journal of Scientific Research. 2013. Т.
17. № 9. С. 1343-1349.
12. Черкашина Н.И., Карнаухов А.А., Бурков А.В., Сухорослова В.В. Синтез высокодисперсного гидрофобного наполнителя для полимерных матриц // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 6. С. 156-159.
13. Pavlenko V.I., Cherkashina N.I., Edamenko O.D., Novikov L.S., Chernik V.N., Bondarenko G.G., Gaidar A.I. Experimental and physicomathematical simulation of the effect of an incident flow of atomic oxygen on highly filled polymer composites // Inorganic Materials: Applied Research. 2013. Т. 4. № 2. С. 169-173.
14. Павленко В.И., Черкашина Н.И., Сухорослова В.В., Бондаренко Ю.М. Влияние содержания кремнийорганического наполнителя на физико-механические и поверхностные свойства полимерных композитов // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 95.
15. Павленко В.И., Новиков Л.С., Бондаренко Г.Г., Черник В.Н., Гайдар А.И., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Экспериментальное и физико-математическое моделирование воздействия набегающего потока атомарного кислорода на высоконаполненные полимерные композиты // Перспективные материалы. 2012. № 4. С. 92-98.
16. Pavlenko V.I., Cherkashina N.I., Yastrebinskaya A.V., Matyukhin P.V., Kuprieva O.V. Using the high-dispersity [alpha]-Al2O3 as a filler for polymer matrices, resistant against the atomic oxygen // World Applied Sciences Journal. 2013. Т. 25. № 12. С. 1740-1746.
17. Павленко В.И., Прозоров В.В., Лебедев Л.Л., Слепоконь Ю.И., Черкашина Н.И. Повышение эффективности антикоррозионной обработки ядерного энергетического оборудования путем пассивации в алюминийсодержащих растворах // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2013. Т. 56. № 4. С. 67-70.
Лымарь Е.А.
Научный сотрудник, кандидат технических наук, ОАО «Российские космические системы», Москва НОВЫЕ ПОДХОДЫ В ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Аннотация
Получен материал на основе неметаллического и металлического компонентов, оптимально сочетающий в себе характеристики двух составляющих. Материалы обладают повышенной механической прочностью, малой открытой пористостью (за счёт плотной упаковки частиц при прессовании с оптимальной влажностью и в результате последующих физико-химических процессов, протекающих во время обжига), гидрофобностю и пониженной хрупкостью.
Ключевые слова: композиционный, материал, алюминий, свойства
Lymar E.A
Scientist, candidate of engineering sciences, OJSC "Russian space systems", Moscow NEW APPROACHES IN THE TECHNOLOGY OF THE COMPOSITE MATERIALS
Abstract
Obtained on the basis of material non-metallic and metallic components, optimally combining the characteristics of the two components. Materials have high mechanical strength, low open porosity (due to the dense packing of particles during compaction at optimum moisture content and as a result of subsequent physical and chemical processes that occur during firing), hydrophobicity and reduced brittleness.
Keywords: composite, material, aluminum, characteristics
Создание эффективных и высокоэкономичных материалов - одна из основных задач современного строительного материаловедения. Наилучшим образом эта задача решается на пути создания композиционных материалов, в которых совместная работа разнородных составляющих дает эффект, равносильный получению нового материала, свойства которого качественно и количественно отличаются от свойств каждого из компонентов.
Одним из таких перспективных композиционных строительных материалов являются композиты, полученные на основе металлического наполнителя и неметаллического компонентов.
Актуальность применения композиционных материалов, сочетающих пластичный металлический компонент и неметаллические составляющие, определяется совокупностью физико-механических и технологических свойств, так как, с одной стороны,пластичный металл позволяет изделию работать в условиях растягивающих и изгибающих напряжений, ударных нагрузок, повышенных температур, а,с другой стороны, жесткий каркас из неметаллических гранул обеспечивает высокую прочность при сжатии. Удешевление композиционных материалов, по сравнению с металлическими изделиями, обеспечивается за счет замены части металла менее дорогим неметаллическим компонентом.
Технологии создания строительных композиционных материалов развиваются в нескольких направлениях [1 - 25]. Нами предложена идея получения керамических композиционных материалов с высоким содержанием металлического наполнителя методом полусухого прессования с последующей сушкой и обжигом [26 - 30]. Керамика характеризуется низкой прочностью при растяжении в сочетании с высоким модулем Юнга, низкой ударной вязкостью. При высоких температурах одной из причин выхода из строя изделий из керамики является растрескивание. Введение металлического наполнителя позволяет получить интересное сочетание важнейших эксплуатационных характеристик - высокой прочности (включая диапазон высоких температур), усталостной прочности и др. Основные преимущества таких композиционных материалов связаны с высокими температурами эксплуатации (что характерно для керамики) при одновременном значительном повышением прочностных свойств.
При выборе металлического наполнителя предпочтение было отдано алюминию, так как он относительно дёшев, кроме того, обладает хорошей пластичностью и податливостью, низкой температурой плавления (660°С). В качестве матрицы использовали каолинитовые и монтмориллонитовые глины. Керамический наполнитель способен в процессе обжига изделия привести к протеканию физико-химических реакций между компонентами, что позволяет получить материал с заданными эксплуатационными характеристиками. Получаемый композит принципиально отличается от известных ранее. Физико-химические процессы и структурные изменения, происходящие в керамических массах в присутствии металлического наполнителя в процессе их изготовления, модификации и термического обработки, отражаются на структуре и свойствах получаемого материала.
В основе получения таких материалов лежат процессы кристаллизации и роста кристаллов, роста зёрен, твёрдо-жидкофазового спекания. Подбор соответствующих условий нагрева, термообработки, обжига позволил регулировать изменение структуры и свойств керамических композиционных материалов в широких пределах.
Одной из главных проблем, возникших при получении композиционного материала предложенным методом, явилось достижение совместимости гидрофильных глин с гидрофобным металлическим наполнителем. При этом необходимо было решать
37
