Серия: Технические науки» / 2026 год / Номер 2

Получена серия образцов цеолита RHO гидротермальным методом с использованием и без органического структурообразующего агента (краун-эфира), а также методом паровой конверсии высушенного гидрогеля. Образцы охарактеризованы методами рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Удельная поверхность и пористость определены по данным низкотемпературной адсорбции азота. Кинетику адсорбции CO2 исследовали при температуре 298 K и атмосферном давлении для катионообменных Na-форм цеолита, поскольку именно подвижность катионов Na⁺ обеспечивает диффузию молекул CO2 через поры. Установлено, что наиболее перспективным среди трех образцов является Na-RHO, синтезированный методом паровой конверсии сухого геля, с адсорбционной емкостью 3,4 ммоль/г и существенно более быстрой кинетикой адсорбции по сравнению с гидротермально полученными аналогами.

Синтезирована серия образцов состава Bi2O3-B2O3-SiO2-Al2O3-BaO-SrO-ZnO с варьированием концентрации Eu2O3. Методом локального рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) установлено расхождение между номинальным составом шихты и составом полученных стекол. Исследование катодолюминесценции (КЛ) показало, что спектры всех образцов характеризуются интенсивной люминесценцией в красной области спектра, соответствующей переходам ионов Eu 3+ (5D0–7F2). Установлено, что оптимальная концентрация активатора, при которой достигается максимум интенсивности люминесценции, лежит в диапазоне 2,7– 5,1 мол. % Eu2O3. Анализ спектров поглощения выявил наличие полос, связанных с ионами Eu 3+ и висмутом (Bi0), при этом вклад поглощения висмута в красной области незначителен. Продемонстрирована перспективность полученных материалов для применения в качестве сцинтилляторов, работающих в красном оптическом диапазоне.

Проведены лабораторные исследования по переработке титанового концентрата поликомпонентного состава, включающего минералы сфена, перовскита и ильменита, выделенного в Горном институте из руды Жидойского массива. Показано, что в процессе сернокислотного разложения концентрата происходит конверсия титана (IV) с образованием хорошо растворимой в воде фазы TiOSO4·H2O, являющейся прекурсором для получения диоксида титана в виде двух модификаций — анатаза или рутила. Процесс переработки титанового концентрата в практически безотходном варианте с использованием кислотных стоков в обороте, а твердый остаток утилизируется с получением строительных материалов. Полученный диоксид титана можно использовать в качестве пигментного продукта или посредством хлорирования получать из него прекурсор для металлического титана.

Работа посвящена разработке метода приготовления гранулированных сорбционных материалов на основе микропористых цеолитоподобных цирконосиликатов с использованием в качестве связующего компонента высококальциевой летучей золы, получаемой при сгорании канско-ачинских бурых углей. Проведены исследования по выбору оптимального соотношения компонентов и условий отверждения сорбентов «микропористый цирконосиликат — зола — вода», позволяющих получать гранулированные сорбенты достаточной механической прочности. В качестве сорбционно-активного компонента для синтеза сорбентов использовались два вида цеолитоподобных цирконосиликатов различной структуры: гейдоннеит Na2ZrSi3O9∙2H2O и костылевит K4Zr2Si6O18∙2H2O. Сорбенты содержали 20 и 30 мас. % летучей золы. Свойства полученных продуктов исследовали посредством рентгенофазового анализа (РФА), растровой электронной микроскопии (РЭМ-ЭДС) и методом низкотемпературной адсорбции азота, изучены их сорбционные свойства в отношении Nd 3+.

С учетом значительных объемов образования титаномагнетитового концентрата и необходимости снижения экологической нагрузки хвостохранилищ КФ АО «Апатит» представляется целесообразным рассмотреть возможность вовлечения концентрата в переработку по сернокислотной схеме с получением кристаллического сульфата железа (II) для собственных нужд предприятия, а именно улучшения процессов сгущения апатитового концентрата и гашения пены. Были рассмотрены три образца железного купороса: 1-й — полученный после сернокислотного выщелачивания титаномагнетитового концентрата (ТМК) раствор (C — 100 г/л); 2-й — кристаллы сульфата железа (II), полученные в результате выщелачивания ТМК раствором серной кислоты (C — 694 г/л) и последующего охлаждения продуктивного раствора; 3-й — коммерческий продукт (кристаллы FeSO4·7H2O), применяемый в настоящее время для сгущения апатитового концентрата на обогатительных фабриках. Проведенные исследования показали, что все три изученных образца сульфата железа (II) обеспечивают сопоставимую коагулирующую способность при сгущении апатитового концентрата и позволяют достигать близкой степени осветления пульпы в области оптимальных расходов реагента. При этом образец 1 проявляет несколько более высокую активность в области низких расходов и обеспечивает более интенсивное осветление суспензии при равных расходах. Кроме того, данный образец показал чуть более высокую эффективность при пеногашении, однако его практическое применение будет сопряжено с негативным влиянием на параметры осветленной жидкости — пониженные значения рН и увеличение содержания ионов кальция.

ация Проведен анализ литературных источников текущей ситуации комплексной переработки эвдиалитового концентрата. Показано, что наиболее распространенные способы его переработки являются кислотные. Описанные в данной работе результаты по вскрытию эвдиалитового концентрата и выделению фракций ценных компонентов могут быть рекомендованы для разработки новой промышленной технологии производства редких металлов, в том числе и редкоземельных, при комплексной переработке сырья Ловозерского щелочного массива.

Рассмотрены особенности кинетики ультразвуковой экстракции суммы веществ, проявляющих антиоксидантную активность в отношении восстановления ионов металлов, из листьев брусники обыкновенной. В качестве растворителей использованы легкоплавкие водородно-связанные комплексы состава [Bet][Lac][H2O]3 [ChCl][Lac]10[H2O]3 и [ChCl][MA][H2O]10 (Bet — бетаин, ChCl — хлорид холина, Lac — молочная кислота, MA — малоновая кислота), которые в некоторых источниках относятся к глубоким эвтектическим растворителям. Приведено сравнение констант скоростей, равновесных выходов и коэффициентов диффузии в различных растворителях. Полученные данные способствуют развитию теоретических основ экстракционных процессов в применении к растительному сырью, доступному в Арктической зоне России.

Представлена информация о практическом лабораторном опыте растворения в азотной кислоте соединений плутония, включая нитрид плутония. Показано, что при растворении порошка нитрида плутония, полученного гидридным методом, в растворах содержащей фторид-анион азотной кислоты в большинстве случаев скорость газовыделения не превышает 3 л/мин на 1 кг нитрида. Процесс растворения протекает спокойно, без вспенивания раствора. Скорость и полнота растворения нитрида плутония возрастает при увеличении в растворе концентрации азотной кислоты и фторид-аниона, тогда как катионы алюминия влияют на сам процесс отрицательно. Основным газообразным продуктом реакции при растворении порошка нитрида плутония, полученного гидридным методом, является диазот N 2 (до 95 %). Показано, что при растворении в азотной кислоте нитрида плутония, высокообогащенного по азоту-15, следует ожидать его изотопного разбавления до концентрации ~ 55,6 %.

Проведено комплексное исследование люминесцентных свойств и локальных изменений состава в оксидных стеклах системы R7/Т7, активированных ионами Eu 3+, при воздействии электронным пучком. Обнаружено, что облучение электронным пучком приводит к значительному тушению катодолюминесценции ионов Eu 3+ (переход 5D0–7F2). Показано, что снижение интенсивности люминесценции и уменьшение времени затухания сопровождается необратимым изменением элементного состава в зоне облучения, а именно миграцией натрия вследствие радиационного нагрева.

Методом ИК-спектроскопии поглощения в области частот валентных колебаний ОН–-групп исследованы кристаллы LiNbO3:Er (0,97 мас. %) и LiNbO3:Gd (0,05 мас. %). Установлено, что вхождение легирующей примеси гадолиния приводит к существенной деформации кислородного октаэдра О6 структуры кристалла из-за большого ионного радиуса катиона Gd3+ и увеличения длин О-О связей. При этом ИК-спектр кристалла LiNbO3:Gd (0,05 мас. %) обнаруживает существенный сдвиг в длинноволновую область вследствие образования комплексного дефекта GdLi2+-ОН-GdNb2–. ИК-спектры кристаллов LiNbO3:Er (0,97 мас. %) и LiNbO3конг хорошо совпадают. Расчет объемной концентрации ОН –-групп показал наименьшее значение для кристалла LiNbO3:Er (0,97 мас. %) и наибольшее для кристалла LiNbO3:Gd (0,05 мас. %), что обусловлено разным механизмом вхождения легирующих катионов Er и Gd в структуру кристалла.

В настоящее время использование машинного обучения для анализа больших объемов данных в научных целях приобретает статус «золотого стандарта» в естественных науках. Правильно подобранный алгоритм машинного обучения позволяет сократить время анализа данных, при этом точность отлаженной модели в основном составляет не ниже 95 %. Кроме того, автоматический анализ с использованием искусственного интеллекта исключает ошибки в классификации явлений и их детектировании, которые могут быть вызваны человеческим фактором. С начала работы системы мониторинга геомагнитно-индуцированных токов (ГИТ) в 2011 г. было создано более 20 000 файлов, содержащих данные токов в нейтралях автотрансформаторов 330 кВ Кольско-Карельской магистральной электрической сети. В этой статье приводится описание разработанной программы нейросетевой классификации ГИТ, в которой свёрточная нейронная сеть (СНС) применяется для бинарной классификации скейлограмм, полученных после применения непрерывного вейвлет-преобразования (НВП) к токам нейтрали. Для проверки правильности предсказаний классов разработанной программой был проведен тестовый анализ данных, которые не входили в обучающий и валидационный датасет. Был проведен автоматический анализ данных с подстанций VKH и LKH за период 24-го солнечного цикла с использованием программы нейросетевой классификации ГИТ.

Рассматривается существующее положение в сфере производства, передачи и потребления тепловой энергии для целей теплоснабжения в Печенгском муниципальном округе. Определена структура выработки теплоэнергии котельными по видам топлива, структура тепловых нагрузок по группам потребителей поселка городского типа Никель и города Заполярный. Приведены показатели работы котельных, технические характеристики котлового оборудования основных котельных и тарифы на тепловую энергию в населенных пунктах округа. Для модернизации и развития систем теплоснабжения предлагается рассмотреть вопрос строительства мини-ТЭЦ с газотурбинными установками и строительства электрокотельных с использованием ветроустановок.

В процессе производства стальной арматуры применяется термическое упрочнение, такой процесс называют многостадийным ускоренным прямоточным охлаждением водой сортового проката, комбинированным с выравниванием температуры по сечению на воздухе. Реализован он как участок ускоренного охлаждения, расположенный за чистовой клетью стана и состоящий из набора автономных секций, конструкция которых обеспечивает возможность ввода каждой из них командой, поданной извне (с пульта). Для определения необходимого параметра (давления воды) в каждой из секций и создана модель предсказания целевых переменных, обеспечивающих это. При создании модели после анализа набора данных были сформированы новые категориальные признаки, выбраны наиболее значимые для нас (инженерия признаков). Проведена предобработка и балансировка. После оптимизации гиперпараметров выбраны лучшие для нашей модели предсказания. Полученная модель дала хорошие результаты для такого набора данных.

C использованием информационных технологий разработана модель кинетики многокомпонентного ионного потока в тлеющем разряде для модификации поверхностей сложных геометрий. Модель учитывает возможные траектории ионов в межэлектродном промежутке плазмогенератора тлеющего разряда, вызванные действием электромагнитного поля тлеющего разряда, внешнего магнитного поля и резонансной составляющей, отражающей усиление энергетического воздействия на обрабатываемый материал при совпадении собственной частоты кристаллитов и возбуждающей частоты ионного потока. Установлена зависимость скорости ионов V0(x) в момент их воздействия на обрабатываемую поверхность от координат точек на поверхностях сложной формы для характерных значений резонансного коэффициента. Модель отличается достаточной степенью адекватности для инженерных расчетов при плазменной обработке сложнопрофильных поверхностей. При этом обеспечивается физически обоснованное и численно устойчивое описание распределения энергии ионного потока в тлеющем разряде, что позволяет оптимизировать параметры режима ионной модификации и управление дальнодействующим эффектом при формировании физико-механических свойств поверхностного слоя деталей сложной формы.

С использованием информационных технологий реализован параметрический подход к оценке неоднородности модифицированного поверхностного слоя на заготовках сложной формы, основанный на применении степени локального реагирования (SLR — Sensitivity Level for Response). Изменение чувствительности критерия к локальным вариациям глубины модифицированного слоя позволяет количественно оценивать степень его однородности. Предлагаемый подход обеспечивает избирательный учет экстремальных дефектов, критичных для функционального состояния рабочих сопрягаемых поверхностей в прецизионных изделиях, и в этом отношении он обладает большей информативностью по сравнению с традиционными дисперсионными характеристиками. При построении модели использован вариационный формализм, учитывающий геометрию объекта, пространственное распределение ионного потока и эффект экранирования. Проведено численное моделирование для сферических заготовок, выполнено сопоставление расчетных данных с результатами экспериментальных измерений методами XPS и GD-OES, а также проанализирована чувствительность модели при различных режимах обработки в тлеющем разряде. Полученные результаты демонстрируют высокую точность модели (MAE = 10,4 нм, R2 = 0,96) и подтверждают практическую применимость предложенного подхода для оптимизации технологических режимов и построения систем контроля качества при обработке поверхностей сложной формы.