Показана возможность создания радиопоглощающих материалов для высокотемпературного при - менения путем легирования диэлектрической матрицы на основе оксида алюминия или композиции Al₂O₃/TiO₂ резистивными материалами на основе титана Ti–Si–C и Ti–Al–C, жаростойкими сплавами на основе железа в систе мах FeCrNiAl и FeSiAlTi и интерметаллидом TiAl при содержании наполнителя 10–60 мас.%. Резистивные материалы и интерметаллид синтезированы методом механоактивированного самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Жаростойкие сплавы получены газовым распылением расплава исходных компонентов. Легирование проводилось в планетарной шаровой мельнице. Основные рефлексы композиций Al₂O₃/Ti–Al–C и Al₂O₃/Ti–Si₂C идентифицированы линиями α–Al₂O₃, MAX-фаз Ti₃AlC₂, Ti₂AlC и Ti₃SiC₂ соответственно. Композиция Al₂O₃/TiO₂/TiAl содержала α–Al₂O₃, TiO₂ и Ti₃Al. У композиций, легированных жаростойкими сплавами, кроме содержания α–Al₂O₃, установлены линии твердого раствора на основе железа Cr_0,03Fe_0,97 у Al₂O₃/FeCrNiAl, а также линии α–Fe, α–Fe₂О₃, TiAl и незначительно Fe₂SiO₄ у Al₂O₃/FeSiTiAl. Основной параметр распределения частиц по размерам d₅₀ = 0,14– 36,5 мкм. Полученные радиопоглощающие материалы на основе Al₂O₃ с проводящими и магнитными наполнителями в диапазоне 8–12 ГГц характеризуются ростом диэлектрической проницаемости ε′ ≈ 5,6–25,0 и ε″ ≈ 0,5–7,9 при увеличении доли наполнителя до 50–60 мас.% и достижением максимальных потерь: tgδ_ε = 0,34 (8,7 ГГц) и tgδ_µ = 0,69 ± 0,08 для магнитосодержащих композиций Al₂O₃/FeSiTiAl при 50 мас.% наполнителя. При концентрациях порядка 35–40 мас.% проявляются признаки перколяционного механизма усиления потерь. Разработанные композиционные материалы рекомендуется использовать в качестве радиопоглощающих покрытий, которые наносятся методами плазменного и газопламенного напыления на элементы техники, эксплуатируемые при температурах до 1000 °С.

Изучены возможности поверхностного легирования нержавеющих сталей мартенситного, аустенитного и ферритного классов (95Х18, 04Х18Н9, 03Х17 соответственно) излучением волоконного иттербиевого лазера с максимальной мощностью 2 кВт. Для легирования использовались порошки ряда химических соединений: карбиды – WC, B₄C, TiC, Cr₃C₂, бориды – W₂B₅, TiB_2. Слой легирующего материала формировался на поверхности предварительно шликерным способом. Толщина нанесенного слоя составляла ~ 150 мкм. Для исключения интенсивного выгорания обработка проводилась при подаче в зону облучения инертного газа – аргона. Исследовалось влияние режимов легирования на микроструктуру, микротвердость, химический состав, качество легированных зон и их геометрические размеры. Отмечено, что максимальные глубины легированных слоев достигались при максимальном энерговкладе излучения при мощности 2 кВт и минимальной скорости сканирования 1 м/мин и находились в пределах 900–1800 мкм. При этом в режиме максимального энерговклада происходит достаточно неплохое перемешивание расплава и в нем практически отсутствуют такие дефекты, как поры и трещины. В зоне легирования, как правило, формируется мелкодисперсная гетерофазная структура в зависимости от рода легирующего материала и режимов лазерной обработки с выделениями исходных легирующих или дополнительно образованных фаз. В целом картина изменения микроструктуры и микротвердости для одинаковых легирующих материалов была схо- жей для всех исследованных сталей. Самые высокие микротвердости в пределах 8300–16500 МПа, 6000–10000 и 9500–13500 МПа в легированных слоях сталей соответственно 03Х17, 04Х19Н9 и 95Х18 достигались при использовании карбида бора (B₄C). Проведенные эксперименты по лазерному легированию показали принципиальную возможность поверхностного упрочнения сталей ферритного и аустенитного классов типа 03Х17 и 04Х18Н9 и дополнительного упрочнения сталей мартенситного класса типа 95Х18. Полученные результаты могут быть использованы с целью повышения эксплуатационных свойств, например износо- и коррозионной стойкости, изделий из этих классов сталей.

Проведен анализ терминологии и особенностей структурообразования высокопрочных чугунов классов ADI и CADI. Дано обоснование термина «аусферрит» для описания металлической матрицы, формирующейся при изотермической закалке. Отмечено, что ключевым отличием двухфазной (феррит + аустенит) бейнитоподобной структуры от мартенсита является диффузионный механизм перераспределения углерода, полностью подавляющий выделение карбидов. Показаны экспериментальные данные, подтверждающие механизм деформационного мартенситного превращения (TRIP-эффект) в сплавах CADI, который обеспечивает повышение прочности и износостойкости. Основное внимание уделено исследованию кинетики распада переохлажденного аустенита в CADI. Экспериментально установлено и теоретически обосновано влияние карбидной фазы на гетерогенное зарождение перлита и аусферрита, что отображается в необходимости повышения критической скорости закалки по сравнению с ADI для подавления диффузионного распада и формирования аусферритной структуры. Полученные данные могут найти широкое применение в промышленности (машиностроение, литейное производство) при получении отливок изделий, работающих в условиях ударно-абразивного износа.

Изложены методы обработки экспериментальных данных, основанные на обобщенных устойчивых переменных кинетики сушки тонких плоских влажных материалов. В качестве комплексных переменных при обработке опытных данных в процессе конвективной сушки керамики, листового асбеста, войлока, картона были приняты: обобщенное время сушки, отношение времени сушки по периодам, отношение текущего влагосодержания к критическому, относительная скорость сушки. Обобщенные переменные в процессе сушки независимо от режима характеризуют наиболее общие закономерности кинетики сушки. Результаты обработки представлены в виде зависимости относительной скорости сушки от принятых переменных. Получены уравнения для расчета длительности сушки с минимальным числом постоянных, определяемых опытным путем. На основе уравнения теплового баланса для периода падающей скорости сушки даны уравнения для расчета температуры во втором периоде сушки. В результате обработки кривых скорости сушки керамики, асбеста, войлока получена зависимость относительной скорости сушки от относительного влагосодержания. Дано уравнение для определения плотности потока тепла во втором периоде скорости сушки и относительного влагосодержания. Представлена проверка достоверности полученных уравнений. Погрешность между расчетными и экспериментальными значениями находится в пределах точности обработки опытных данных до 10 %. Представленные приближенные методы расчета кинетики сушки, полученные обработкой опытных данных обобщенными комплексными переменными, представляют интерес для практики сушки капиллярно-пористых влажных материалов.

Разработан портативный оптический флуоресцентный микроскоп, который позволяет производить оценку образцов крови для экспресс-диагностики различных заболеваний и определения их стадий путем анализа флуоресцентных маркеров и оптических изображений клеток. К особенностям микроскопа можно отнести возможность наклона оптической оси и предметного столика с проточной камерой. Отклонение оптической оси способствует движению клеток в камере за счет собственной силы тяжести и эмитирует естественное движение потока клеток в организме. Такая постановка эксперимента позволила производить исследование, не прибегая к применению шприцевых и перистальтических насосов, которые могут оказывать влияние на исследуемые клетки, повреждая их и усложняя интерпретацию результатов анализа. Проведена серия исследований проб крови в проточных камерах, в которой показано, что для роста тромбоцитарного тромба на подложке из фибриллярного коллагена разработанная портативная система воспроизводит результаты на уровне полноценного стационарного флуоресцентного микроскопа. Компактность и портативность разработанного прибора позволяет с легкостью производить его транспортировку и выполнять исследования в условиях полевых лабораторий и медицинских учреждений, не имеющих специального оснащения для диагностики малораспространенных и редких заболеваний.

Представлены результаты синтеза поликристаллических образцов соединений Сu₂CoGeS₄, Cu₂CoGeSe₄, Cu₂CoSnS₄, Cu₂CoSnSe₄ и исследования их структурных и термоэлектрических свойств. Для каждого образца определены параметры элементарной ячейки, температура плавления, рассчитаны скорость звука, рентгеновская плотность и температура Дебая. Установлено, что соединения Сu₂CoGeS₄, Cu₂CoSnS₄, Cu₂CoSnSe₄ кристаллизуются в тетрагональной структуре станнита с соотношением a/c ~ 2; Cu₂CoGeSe₄ – в орторомбической структуре. Термоэлектрические свойства исследованных соединений закономерно изменяются в температурном диапазоне 298–523 К. Коэффициент Зеебека возрастает с температурой для всех соединений, при этом минимальные значения в ряду демонстрирует Cu₂CoSnSe₄ (135 → 195 мкВ/К), максимальные − Cu₂CoGeS₄ и Cu₂CoSnS₄ (307 → 384 мкВ/К соответственно). Удельное электросопротивление монотонно снижается: от 0,92 (Cu₂CoSnSe₄) − 3,41 (Cu₂CoSnS₄) Ом · см при 298 К до 0,13 (Cu₂CoSnSe₄) − 0,35 (Cu₂CoSnS₄) Ом · см при 523 К. Теплопроводность изменяется с 2,12 (Cu₂CoGeSe₄) по 3,50 (Cu₂CoSnS₄) Вт/(м · К) при 298 К и 1,80 (Cu₂CoGeSe₄) − 3,70 (Cu₂CoGeS₄) Вт/(м · К) при 523 К. Высокие значения коэффициента Зеебека, низкое электросопротивление и теплопроводность при повышенных температурах указывают на перспективность данных соединений для применения в термоэлектрических преобразователях. Соединения Сu₂CoGeS₄, Cu₂CoGeSe₄, Cu₂CoSnS₄, Cu₂CoSnSe₄ состоят из нетоксичных и широкодоступных элементов, что отвечает современным требованиям к экологичности термоэлектрических материалов и открывает возможности для их практического использования в термоэлектрических устройствах.

Представлен новый аппликатор для поверхностной брахитерапии, предназначенный для лечения немеланомного рака кожи. Разработанный аппликатор обладает улучшенными характеристиками по сравнению с существующими аналогами, такими как аппликатор Leipzig. Основные преимущества включают уменьшенную толщину стенки у основания (1 мм против 10 мм у Leipzig), что позволяет проводить облучение опухолей вблизи неровностей кожи, а также сокращение времени лечебного воздействия в 2,38–3,45 раза. Дозиметрические исследования показали низкий градиент дозы (до 20 %) на расстоянии до 3 мм от поверхности аппликатора, что обеспечивает более равномерное распределение дозы. Кроме того, предложенный аппликатор требует меньшего отступа (2 мм против 4 мм у Leipzig), что повышает точность позиционирования и комфорт пациента. Эксперименты проводились с использованием рентгеновской пленки и системы планирования Oncentra Brachy и подтвердили эффективность и надежность разработки. Результаты демонстрируют, что новый аппликатор способен повысить пропускную способность радиологических отделений и улучшить качество лечения пациентов с поверхностными новообразованиями.