Сборник охватывает широкий круг актуальных вопросов по металловедению и коррозии металлов: диаграммы состояния, композиционные материалы, нитевидные кристаллы, жидкое состояние металлов, разработка новых нержавеющих и криогенновязких малодефицитных сталей, ТМО сталей и коррозия металлов в различных агрессивных средах. В настоящий сборник, в отличие от предыдущего, включены исследования по структуре бора, боридным фазам переходных металлов, высокотемпературному окислению хрома, по внедрению некоторых сталей и сплавов в производство, а также по истории техники. Сборник может быть полезен металловедам, термистам, коррозионистам и другим специалистам, работающим по исследованию структуры и свойств различных металлов и сплавов.

Описаны диаграммы состояния двойных систем металл-бор и диаграммы фазовых равновесий тройных систем металл-металл-бор. Систематизированы и обобщены сведения о всех бинарных и тернарных боридах, типах их кристаллической структуры, периодах решетки. Приведены данные о твердых растворах на основе бинарных боридов, изменения их периодов решетки. Для инженерно-технических работников и специалистов, занимающихся проблемами материаловедения, физики и химии твердого тела, кристаллохимии.

Книга представляет собой первый подробный обзор передовой технологии выращивания кристаллов нитрида галлия. Проведен анализ возможностей долгосрочного и краткосрочного применения объемных подложек на основе GaN, а также мотивация и задачи по внедрению соответствующей технологии в конкретные приборы. Книга написана командой из 45 специалистов, признанных лидеров науки и промышленности, и подготовлена опытными редакторами. Издание окажется незаменимым ресурсом для инженеров, исследователей и студентов, работающих в области выращивания кристаллов GaN и занимающихся обработкой и изготовление приборов на их основе как в сугубо научных, так и промышленных целях.

Рассмотрены общие закономерности взаимодействия металлов с водородом: адсорбция и абсорбция, диффузия водорода, гидридообразование. Особое внимание уделено ловушкам водорода в стали и взаимодействию дислокаций с атомами водорода. На основе анализа состояния водорода в металлах предложена классификация видов водородной хрупкости по источникам, ее вызывающим. Описаны основные виды водородной хрупкости металлов, обусловленные: газообразными продуктами, образующимися при реакции металлов с водородом, молекулярным водородом, гидридами, диффузионно неподвижным водородом, продуктами распада пересыщенных относительно водорода твердых растворов, диффузионно подвижным водородом, внешним водородом. Обсуждены основные механизмы водородной хрупкости металлов. Рассчитана на научных и инженерно-технических работников металлургической, химической и машиностроительной отраслей промышленности.

Исследованы кинетические зависимости процесса набухания комплексов Li [t-C4H9OB(OR)3] (R=C5H11, C6H13, C7H15, C8H17, C10H21, C12H25) в гептане от длины алкильной группы и температуры. Коэффициент максимального насыщения комплексов растворителем в любом временном интервале зависит от длины R и температуры; с удлинением R критическая температура набухания комплексов повышается. Комплексы набухают неограниченно. Определены кинетические параметры набухания комплексов.

Монография, написанная учениками академика Б. А. Трофимова к 75-летию ученого, обобщает основные результаты исследований его научной школы. Книга посвящена успехам химии ацетилена - фундаментального высоконенасыщенного углеводорода, продукта глубокой переработки нефти, газа и угля, важнейшей стартовой молекулы в промышленном и тонком органическом синтезе. Особое внимание уделяется ускорению классических реакций нуклеофильного присоеденения к ацетиленовой связи суперосновными средами и катализаторами, а также открытию новых реакций с участием оксимат-анионов (синтез пирролов - реакция Трофимова), анионов халькогенов и фосфора (реакция Трофимова - Гусаровой), депротонированных кетонов. Обсуждаются последние достижения химии цианацетиленовых спиртов. Рассматриваются вопросы технологизации синтеза новых полупродуктов, мономеров, прекурсоров лекарственных препаратов. Вторая часть монографии - библиография трудов академика Б. А. Трофимова позволяет легко ориентироваться во всех направлениях химии ацетилена, развивающейся под его руководством. Новые главы химии ацетилена привлекут внимание химиков-синтетиков, особенно создающих лекарственные препараты, технологов, специалистов в области полимеризации и инновационных материалов. Книга будет полезна преподавателям, аспирантам и студентам химических факультетов вузов.

Изучено совместное промотирующее влияние молибдена и галлия на каталитические свойства цеолита с силикатным модулем 40 в процесс конверсии природного газа в жидкие продукты. Показано, что дабавка катионов галлия к Мо-содержащему цеолиту приводит к повышению активности катализатора в процессе конверсии природного газа. Установлено, что максимальное количество ароматических соединений образуется на биметаллической цеолитной ситеме, содержащей 4,0% нанопорошка Мо и 1,0% оксида галлия.

Исследовано влияние дисперсного материала на основе технического углерода и моющей композиции ИХН-КА на рост и ферментативную активность аборигенной микрофлоры серой лесной оподзоленной почвы в процессе биодеградации нефтяного загрязнения. В присутствии углеродного материала степень деструкции нефти составила 56%, а при внесении дополнительного азотного питания - 77%. В почве без сорбента и минерального питания деструкция составила 13%.

Изучена кинетика процесса превращения компонентов природного газа в ароматические углеводороды на модифицированных цеолитных катализаторах. Установлено влияние промотирующих добавок на активность и селективность катализаторов в данном процессе. Показано, что наиболее активным является катализатор на основе высококремнеземного цеолита типа ZSM-5 с силикатным модулем 40 и добавками 4,0% молибдена и 0,5% галлия. Приведены результаты кинетических исследований.

Использование высококремнеземных цеолитов типа пентасил, модифицированных катионами металлов, в переработке нефтяного сырья является альтернативным способом получения высокооктановых автомобильных бензинов с низким содержанием ароматических углеводородов. Изучены кислотные и каталитические свойства цеолитов, модифицированных индием, в процессе облагораживания прямогонной бензиновой фракции нефти. Показано, что наиболее эффективным в этом процессе является катализатор, модифицированный наноразмерным порошком индия, полученным электрическим взрывом проволоки в среде аргона.

Исследовано влияние дисперсных материалов на основе технического углерода на рост и ферментативную активность аборигенной почвенной микрофлоры в процессе биодеградации нефтяного загрязнения. В присутствии дисперсных углеродных материалов показано увеличение на 20-30% активности ферментов группы каталазы, дегидрогеназы и полифенолоксидазы, повышение в 2-5 раз численности основных физиологических групп микрофлоры в фазу экспоненциального роста, увеличение на 20-28% степени деструкции нефти, усиление изменений структурно-группового состава нефтяного загрязнения.

В данной монографии кратко изложены результаты исследований форм связи германия с органической частью углей и поведения его при пиролизе и сжигании углей. Исследования проведены лабораторией углехимии и топочных процессов Института физико-химических основ переработки минерального сырья Сибирского отделения Академии наук СССР. Книга предназначена для научных работников, инженеров и техников научно-исследовательских институтов, работающих в области химической переработки топлив, может быть полезна для геологических организаций и предприятий химической и металлургической промышленности.

В сборнике публикуются материалы всесоюзного научно-технического совещания "Качество и эффективное использование углеводородного сырья в производстве технического углерода", проведенного по плану совещаний министерства нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР в г. Омске 13-15 марта 1984 г. Всесоюзным промышленным объединением "Союзтехуглерод" и Всесоюзным научно-исследовательским институтом технического углерода. В докладах ВНИИНР, ВНИИТУ, ВНИИОС, ВУХИН, УХИН, ряда нефтеперерабатывающих и коксохимических предприятий отражены современное состояние и перспективы расширения ресурсов высококачественного сырья, особенности применения новых видов сырья. В сборнике приводятся результаты исследований влияния физико-химических свойств сырья на качество получаемого продукта, а также новые методы оценки качества сырья. Сборник предназначен для научных и инженерно-технических работникорв, связанных с исследованием, производством и применением сырья для получения технического углерода.

В книге рассмотрены свойства сырья, полупродуктов, фосфорной кислоты, а также некоторых других кислот фосфора (в частности, суперфосфорной кислоты и других), теоретические, физико-химические основы процессов и производство фосфорной кислоты экстракционным методом. Описаны технологические схемы, режимы и аппараты, дано критическое обобщение отечественных и зарубежных исследований, экономических показателей и перспектив развития способов производства, Включенеы основные справочные и библиографические материалы. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников промышленности фосфорных удобрений. Она может также служить пособием для аспирантов и студентов старших курсов химико-техенологических вузов соответствующих специальностей.

В сравнительном эксперименте по генерации второй гармоники мини-ТЕА СО2-лазера в идентичных условиях в нелинейных кристаллах ZnGeP2, AgGaSe2 и GaSeпоказаны явные преимущества первых. При эффективность 6% средняя мощность второй гармоники достигла 0,22 Вт. Из полученных данных следует, что фундаментальные физические свойства слоистых кристаллов GaSe замаскированы низкой спайностью слоев. Легирование индием кристаллов GaSe радикально улучшает спайность и выводит их в потенциально самые привлекательные кристаллы-удвоители частоты СО2-лазеров.

В сборнике представлены результаты исследований по взаимодействию халькогенов и некоторых халькогенидов с растворами щелочей и кислот с использованием дифференциально-термического (включая гидротермальный вариант), электрохимического, объемно-аналитического и фазового методов анализа, а также методы ИК-спектроскопии. Приведены данные лабораторных испытаний автоклавного способа переработки халькоген- и фосфорсодержащего сырья. Книга рассчитана на инженерно-технических работников металлургических и химических предприятий, сотрудников и аспирантов учебных и научно-исследовательских институтов.

Исследованы оптические свойства новых перспективных нелинейных кристаллов смешанного типа AgGaxIn1-xSe2. Определены коэффициенты поглощения и показатели преломления в ИК-диапазоне (0,8 - 18 мкм) и субмиллиметровой области спектра (400-2000 мкм). Впервые установлены коэффициенты дисперсионных уравнений Сельмейера рассматриваемых кристаллов при различном содержании индия. Рассчитаны и построены диаграммы фазового синхронизма для трехчастотных взаимодействий. Исследовано влияние процентного состава индия на реализацию условий синхронизма в конкретных схемах: параметрическая генерация света с накачкой излучением YAG:Ho3+ и YAG:Er3+ лазеров, генерация второй гармоники СО2-лазера и генерация субмиллиметрового излучения вычитанием частот двух СО2-лазеров.

В рамках дискретного метода подвижных клеточных автоматов (метода МСА) разработана методика определения сдвиговых компонент тензора напряжений и деформаций в произвольном элементарном объеме образца. Проведены расчеты для различных распределений кальция по глубине покрытия, соответствующих разным способам его нанесения или разному времени его пребывания в организме. По результатам расчетов выполнена оценка упругих свойств, а также деформаций и напряжений сдвига в зависимости от распределения элементов по покрытию. Для выбранных составов покрытий определены распределения кальция, при которых в покрытии реализуются наибольшие и наименьшие величины напряжений и деформаций сдвига.

Представлены результаты исследования морфологии и физико-химических параметров биокопозита на основе объемного наноструктурного титана и микродугового Ca-Р покрытия до и после их растворения в биологической жидкости. Растворение Ca-Р покрытия происходит преимущественно в зонах концентраторов напряжений, при этом параллельно с ионами кальция накапливаются фосфатные группы, приводящие к снижения pH раствора. На основе предложенной математической модели диффузионного взаимодействия имплантанта с раствором определен эффективный коэффициент диффузии кальция в растворе.

Описана история развития нефтяной и газовой промышленности в России и СССР, а также роль "Товарищества братьев Нобель", В. Г. Шухова и др. в становлении и развитии нефтяной отрасли. Освещены вопросы поиска и разведки нефтяных и газовых месторождений, способы бурения скважин, в том числе горизонтальных и боковых горизонтальных стволов. Излагаются основные вопросы, связанные с добычей, сбором и транспортом нефти и газа. Рассмотрены тепловые методы, в том числе новые, для разработки месторождений с вязкими и высоковязкими нефтями. Уделено внимание вопросам ухудшения проницаемости призабойных зон пласта и новым методам их увеличения. Для научных и инженерно-технических работников нефтяной и газовой промышленности, аспирантов и студентов. Курс лекций читается на нефтяном факультете УдГУ, г. Ижевск.

Представлены результаты расчетов атомной и электронной структуры границ раздела Nb/Al2O3(0001) и Ni/ZrO2(001), полученные в рамках теории функционала плотности. Проведены оценки энергий образования кислородных вакансий в объемных материалах, в поверхностных и интерфейсных слоях для разных окончаний оксидных поверхностей. Обсуждается влияние кислородных вакансий на механизм связи переходных металлов с атомами подложки, определяющий адгезию на границах раздела металл-оксид. Результаты указывают на ослабление Nb(Ni)-O-взаимодействия на границах раздела при наличии поверхностных кислородных вакансий.

Проанализированы современные данные по составу различных тел Солнечной системы, свидетельствующие о физико-химических процессах в первоначальном веществе. Рассмотрены факторы, определившие оболочечное строение Земли и планет, описан вероятный процесс формирования ядра и мантии Земли. Обсуждена проблема возникновения органических соединений биосферы на самых ранних этапах развития Земли. Во втором издании (1-е изд. – 1979) учтены достижения геохимии и космохимии за последние годы. Для научных работников – геологов, геофизиков, геохимиков; будет полезна студентам и преподавателям геологических и географических факультетов институтов и университетов.

Проведен анализ и обобщение экспериментальных данных по строению и физико-химическим свойствам алюминия и его сплавов в жидком состоянии. Приведены сведения о термодинамических свойствах жидких сплавов на основе алюминия. Рассмотрены вопросы взаимодействия жидких сплавов на основе алюминия с газами, дан анализ их электрофизических и транспортных (скорости звука, вязкости, электропроводности, диффузии), поверхностных и объемных свойств. Ряд сведений по структуре и физико-химическим свойствам расплавов на основе алюминия получены впервые в лабораториях Института металлургии Ур О РАН и Красноярского гос. ун-та. Материал представляет интерес для металлургов и научных работников, специализирующихся в области физической химии жидкого состояния.

Книга содержит систематизированное изложение основ современных технологий полного цикла переработки вторичного алюминиевого сырья и описание используемого при этом оборудования. Большое внимание уделено металлургическим процессам рециклинга алюминия. Приведен обширный фактический материал по закономерностям плавления алюминиевых сплавов, сравнению различных типов печей и их конструированию. Рассмотрены новейшие процессы и устройства для сжигания топлива, способствующие эффективной передаче тепла металлу и экономящие энергию при плавке. Дано описание различных процессов разливки металла в чушки. слитки, полосы и катанку. Освещены проблемы управления технологическими процессами, обеспечения качества продукции, безопасности производства и охраны окружающей среды. Отдельный раздел посвящен проектированию плавильных цехов с подробным анализом этапов создания производства рециклированного алюминия. Предназначена для инженерно-технических работников и специалистов металлургической и машиностроительной отраслей промышленности, работающих с алюминиевыми сплавами, научных работников, преподавателей и студентов соответствующих специальностей.

Исследована структура и проведено испытание механических свойств магниевого сплава АМ60, подвергнутого ротационной ковке и последующему равно-канальному угловому прессованию (РКУП) при 350С. Установлено. что РКУП после ротационной ковки мало влияет на достигнутые механические свойства сплава, несмотря на то, что структура его из субзеренной превращается в зеренную. Кроме того, РКУП при указанной температуре инициирует интенсивное выделение частиц второй фазы и их коагуляцию.

Исследовано влияние состава электролита на фазовый и элементный составы биоактивных кальций-фосфатных покрытий при микродуговом формировании покрытий вводных растворах электролитов а титановых имплантатах, применяемых в ортопедии и травматологии. Показано, что микродуговой метод позволяет наносить кальций-фосфатные покрытия с заранее заданными толщиной и фазовым и элементных составом. Установлено, что содержание кальция в покрытии зависит от концентрации последнего в дисперсионной среде электролита. Разработан режим микродугового формирования кальций-фосфатных покрытий толщиной до 80 мкм, близкий к составу костной ткани. В фазовый сотсав данных покрытий входят CaTi4(PO4)6, Ca3(PO4)2, CaTiO4, TiP2O7. Описанный режим позволяет получать покрытия, свободные от чистого титана, с высокими биологическими свойствами.

Предложена математическая модель для описания процессов в электролитической ванне при нанесении кальций-фосфатных покрытий микродуговым методом. Учитываются диффузия в жидкой и твердых (взвешенных частицах и титановом образце, на который наносится покрытие) фазах; основные химические превращения в частицах и в жидком растворе. Разработан алгоритм численного решения задачи, учитывающий различие характерных масштабов в различных фазах. Представлены отдельные расчеты, иллюстрирующие возможности модели.

Приведены данные по структуре, механическим характеристикам и остеогенным свойствам биокомпозиционного материала на основе субмикрокристаллического титана и микродугового кальций-фосфатного покрытия. Модифицированный микродуговой метод позволил сформировать кальций-фосфатные покрытия со слоистой пористой структурой. Биокомпозиционный материал на основе субмикрокристаллического титана с кальций-фосфатным покрытием по уровню механических свойств соответствует требованиям, предъявляемым к биоимплантатам. Титановые имплантаты с кальций-фосфатными покрытиями с высокой вероятностью способствуют формированию костной ткани в тесте эктопического костеобразования.

В работе представлена модель растворения отдельного сферолита. Проведена оценка времени достижения критических напряжений, приводящих к разрушению сферолита. Показано, что время разрушения сферолитов уменьшается с увеличением их размеров, коэффициентов диффузии и концентрационного расширения.

Методами оптической, атомно-силовой и сканирующей электронной микроскопии исследовано влияние температуры и длительности термического отжига на деформацию тонких пленок Cu, нанесенных на кремниевую подложку с промежуточным подслоем полиимида. Показано, что сжимающие термические напряжения вызывают коробление отслоившихся участков пленки, а также ее гофрирование, сопровождающееся когерентной вязкоупругой деформацией подслоя. Гофрирование пленок Cu происходит при переходе полиимида в высокоэластичное состояние, когда температура отжига превышает его температуру стеклования. Изменение параметров гофра в процессе термического воздействия определяется релаксацией нормальных и касательных растягивающих и сжимающих напряжений, периодически распределенных вдоль волнистой границы раздела "пленка-подслой".