Принятые статьи

Л.Е. Афанасьева, В.В. Измайлов, М.В. Новоселова
ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»

Аннотация: Статья посвящена экспериментальному исследованию влияния особенностей микроструктуры сплава Ti – 6Al – 4V, полученного по технологии электронно-лучевого плавления, на трибологические свойства: твердость; коэффициент трения; абразивную износостойкость. Микроструктура сплава, состоит из колоний α′ пластин толщиной 1,5…2 мкм и прослоек β-фазы размером 0,2 мкм. Измерение твердости проводили при малых нагрузках N = 1-2 Н (микротвердость) и при нагрузках N = 90-180 Н (твердость индентирования). Коэффициент трения определяли на микротрибометре по схеме шар – плоскость в паре со стальным индентором при нагрузках 2-5 мН. Износостойкость исследовали при трении о закрепленный абразив по схеме шар – плоскость. Проведены исследования микроструктуры и свойств образцов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: в слое и в направлении синтеза. Выявлена анизотропия микротвердости и коэффициента трения при малых нагрузках. В плоскости слоя микротвердость при нагрузках в несколько ньютонов на 900…1000 МПа ниже, чем на боковой поверхности образца. При малых нагрузках на контакт значение коэффициента трения в контакте сферического стального образца с плоской поверхностью слоя примерно на 20% ниже, чем в контакте того же стального образца с боковой поверхностью образца титанового сплава. С возрастанием нагрузки на контакт разница в свойствах исчезает. Абразивная износостойкость в направлении синтеза образца на 30% выше, чем в плоскости слоя, что объясняется ролью структурного фактора. Показано, что ориентация колоний α′ пластин оказывает влияние на трибологические свойства.
Ключевые слова: сплав титана, селективное электронно-лучевое плавление, микроструктура, твердость, коэффициент трения, износостойкость

А.В. Твардовский
ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»

Аннотация: Классические представления об адсорбционном процессе всегда исходили из того, что адсорбент при взаимодействии с газами или парами остается инертным и не изменяет своих размеров. Его роль сводится лишь к тому, чтобы создавать адсорбционное поле, куда попадают молекулы адсорбтива. Именно, на основе этого принципа, были выведены известные адсорбционные уравнения Генри, Лэнгмюра, Фаулера – Гуггенгейма, Брунауэра – Эмметта – Теллера и прочие. Однако, современные экспериментальные исследования показывают, что адсорбенты в адсорбционном процессе деформируются. Этот факт существенно изменяет всю картину рассмотрения данного явления. Например, при изменении геометрических размеров пор адсорбента при деформации последнего серьезно изменяется адсорбционное поле, в которое попадают молекулы адсорбтива. И это влияет на величину калориметрической теплоты адсорбции, снимаемой во время исследований. Таким образом, адсорбент является равноправным участником процесса адсорбции наряду с адсорбтивом, и адсорбционную систему следует рассматривать как двухкомпонентную. В связи с этим при проведении адсорбционных исследований необходим комплексный подход, включающий снятие изотерм, измерение калориметрических теплот адсорбции, а также проведение дилатометрических экспериментов по изучению адсорбционной деформации адсорбентов. Такой комплексный подход был применен для системы Na-монтмориллонит – пары метанола. Дифференциальная теплота и изотерма адсорбции при Т = 293 К были получены с помощью микрокалориметра Кальве типа и микровесов Мак-Бена-Бакра. Измерение деформаций адсорбента проводилось с помощью высокочувствительного дилатометра. Основной частью этого дилатометра был линейный дифференциальный трансформатор, сердечник которого был связан с адсорбентом посредством стержня. Любые изменения геометрических размеров адсорбента изменяли положение сердечника в трансформаторе, что влияло на сигнал, снимаемый со вторичной обмотки трансформатора. Имея калибровку дилатометра, определялась адсорбционная деформация адсорбента. Такой комплексный подход позволил существенно детализировать описание адсорбционного процесса для данной изученной системы.
Ключевые слова: адсорбция, адсорбент, изотерма адсорбции, калориметрическая теплота адсорбции, адсорбционная деформация адсорбента, дилатометрический метод