В качестве защиты от ионизирующего излучения предложен новый композиционный материал системы W–Bi2O3. Представлена усовершенствованная методика горячего изостатического прессования для получения композиционных материалов. Длительность спекания в условиях высокого давления и температуры составила 3 мин. Исследование микроструктуры и химического состава образцов композитов W–Bi2O3 проводили с использованием сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской энергодисперсионной спектроскопии соответственно. Оценку плотности полученных материалов осуществляли с помощью метода Архимеда. Наиболее плотными оказались образцы, полученные при давлении 5 ГПа и температурах 25 и 500 °C, плотность которых составила 18,10 и 17,85 г/см3 соответственно. Установлено, что воздействие высоких температур в процессе спекания негативно сказывается как на микроструктуре, так и на плотности образцов из-за протекания окислительно-восстановительной реакции, сопровождающейся восстановлением Bi и окислением W. Результаты исследования структуры композиционных материалов системы W–Bi2O3 методом рентгеноструктурного анализа показали, что все образцы включают основную объемно-центрированную фазу W, а наличие фазы WO2 отмечается лишь при увеличении температуры синтеза до 850 °С, что подтверждается возникновением рефлексов 111 и 22-2. Проведено исследование эффективности экранирования композиционных материалов от гамма-излучения с помощью программного комплекса Phy-X/PSD. В качестве источника гамма-квантов использовали Co60 с энергией 0,826–2,506 МэВ. Результаты моделирования были сравнены с расчетами для Pb и Bi. Определены основные параметры: линейный коэффициент ослабления, длина свободного пробега и слой половинного ослабления. Результаты расчета показали, что композит системы W–Bi2O3 по своим экранирующим свойствам превосходит Pb и Bi, что делает его перспективным для использования в качестве материала радиационной защиты.

Представлены результаты исследований процесса структурообразования в антифрикционном композиционном порошковом инфильтрированном медным сплавом материале на основе железа (псевдосплаве) при термической и высокотемпературной термомеханической обработке (ВТМО). Показано, что после инфильтрации структура псевдосплава состоит из участков стального каркаса с практически однородной по углероду структурой перлита и небольшим количеством цементита, участков медной фазы, расположенных по границам и в стыках частиц стального каркаса, включений сульфидов преимущественно в медной фазе. В процессе закалки происходит перераспределение углерода в частицах стального каркаса, на границе с медной фазой образуется слой толщиной 2–5 мкм с повышенным содержанием углерода. При ВТМО происходит измельчение структуры, образование макротекстуры, уменьшение толщины прослоек медной фазы, зависящей от степени деформации. Степень деформации влияет также на структуру стального каркаса. После ВТМО со степенью деформации 30 % структура состоит из бесструктурного мартенсита, троосто-мартенсита и остаточного аустенита, при этом в приграничных с медной фазой участках содержание углерода несколько меньше; со степенью деформации 50 % – бесструктурного мартенсита и на 20–25 % большего содержания аустенита, при этом распределение углерода более однородное, а изменение содержания меди, олова и железа плавное. Установлено, что вследствие активации диффузионных процессов в процессе деформации при ВТМО сульфиды молибдена распадаются и образуют сульфиды железа и меди различного состава, молибден легирует железную основу или образует карбид. Полученные результаты могут быть использованы при разработке высокопрочных антифрикционных материалов для тяжелонагруженных узлов трения.

Представлен анализ мирового опыта в области исследований и применения инновационных методов поверхностного упрочнения деталей машиностроения с помощью лазерного и высокочастотного индукционного нагрева. Доказана актуальность применения методов лазерного и индукционного упрочнения для внутренних поверхностей тяжелонагруженных деталей карьерной техники. Представлены результаты моделирования и расчета тепловых и электромагнитных полей при воздействии внешнего электромагнитного поля и пучков лазерного излучения. Описана оригинальная конструкция комплекса оборудования для обработки внутренних поверхностей деталей подвески внешним электромагнитным полем. Показаны оптимальные конструкции индукторов с магнитопроводами из различных материалов. Приведены исследования структуры и свойств, получаемых на внутренних поверхностях тяжелонагруженных деталей подвески автомобилей семейства БелАЗ, которые обработаны по оптимальным режимам поверхностного индукционного воздействия. Описана разработанная оригинальная технология лазерного поверхностного упрочнения, позволяющая повысить износостойкость тяжелонагруженных деталей. Приведены данные по внедрению результатов исследований на ОАО «БЕЛАЗ» – управляющая компания холдинга «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ» для обработки широкой номенклатуры тяжелонагруженных деталей подвески.

Обсуждаются результаты экспериментального исследования термического разложения пиролитической смолы, выполненного в изотермических условиях при температурах 300, 350 и 400 °С с использованием никельсодержащих катализаторов системы Ni–Fe–Mo. Показано, что кинетику этого процесса можно описать с помощью уравнения Аврами–Ерофеева с переменным показателем n, при этом область изменения этого показателя составляет от 0,415 до 1,238. Среднее значение показателя n, рассчитанное по всем вариантам исследования, равно 0,694 (95 % ДИ от 0,605 до 0,783), а медианное значение – 0,639. Как известно, уравнение Аврами–Ерофеева описывает кинетику термического разложения вещества в конденсированном состоянии, которая определяется процессом зародышеобразования. Высказано предположение, что в случае термического разложения пиролитической смолы в интервале температур 300–400 °С данный процесс является лимитирующей стадией суммарного процесса. Обнаружено, что скорость разложения пиролитической смолы возрастает в случае внесения в реакционную зону частиц никельсодержащего катализатора, разработанного специалистами Физико-технического института Национальной академии наук Беларуси. На основании установленных данных сделан вывод о перспективности использования никельсодержащего катализатора в процессах термического разложения тяжелых углеводородов, образующихся в процессах термохимической конверсии биомассы.

Разработана модификация поли(этилентерефталатных) трековых мембран (ПЭТФ ТМ) для увеличения разделения водомасляных эмульсий. Описано разделение эмульсий типа «вода в масле» с использованием ПЭТФ ТМ с правильной геометрией пор и размером пор 200 и 350 нм. Мембраны модифицированы октадецилтрихлорсиланом методом спин-коатинга для повышения их гидрофобных свойств. Представлены результаты изменения диаметров пор и угла смачивания после модификации ПЭТФ ТМ. Структура образцов изучена методами атомносиловой и сканирующей электронной микроскопии. Методом газопроницаемости определен размер пор мембран. Эмульсии хлороформ–вода и н-гексадекан–вода использовали в качестве тестовой жидкости для разделения эмульсий типа «вода в масле». При вакууме 700 мбар удельные показатели фильтрации эмульсий хлороформ : вода составляли 51,5 и 932,0 л/(м2⋅ч), гексадекан : вода – 46,1 и 203,4 л/(м2⋅ч) для ПЭТФ-200/ОТС и ПЭТФ-350/ОТС соответственно. Степень очистки эмульсий модифицированными мембранами по показателю преломления составила 100 %. Полученные трековые мембраны могут применяться для разделения водонефтяных эмульсий с целью предотвращения коррозии трубопроводов и изменения вязкости нефти, а также при очистке воды от отходов нефтяной промышленности.

Рассматриваются методы восстановления изображений и свойств объектов неразрушающего контроля, основанные на решении обратных задач (задач восстановления функций распределения неизвестных характеристик объекта по результатам косвенных измерений). Методы управления основаны на решении обратных задач и позволяют получить наиболее полную информацию о распределенных свойствах объекта. Необходимость привлечения дополнительной информации накладывает серьезные ограничения на разработку универсальных прикладных алгоритмов решения некорректно поставленных задач. Для каждой конкретной задачи неразрушающего контроля, как правило, имеется индивидуальная дополнительная информация. Эффективный численный алгоритм решения некорректно поставленной задачи должен быть ориентирован на учет этой информации на каждом этапе поиска решения. При решении прикладной задачи также необходимо, чтобы алгоритм соответствовал как измерительным возможностям, так и возможностям доступных вычислительных средств. Проблема низкопроекционной рентгеновской томографии всегда связана с недостатком исходных данных и может быть решена только с использованием априорной информации. Для введения необходимой дополнительной информации в численный алгоритм в качестве наиболее подходящих определены методы итеративной реконструкции томографических изображений. Описан один из подходов к представлению такого рода информации. Практическое решение указанной проблемы расширит область применения метода рентгеновской томографии.

Определены критерии, на соответствие которым проведена оценка свойств и характеристик глин из промышленно эксплуатируемых месторождений Республики Беларусь с целью определения возможности их дальнейшего использования в составе подстилающего экрана пункта захоронения радиоактивных отходов (ПЗРО) Белорусской АЭС. Выполненный экспериментальный анализ образцов глин 12 месторождений Республики Беларусь показал, что оптимальными показателями по качеству для использования в составе инженерного барьера ПЗРО (подстилающий экран) обладают глины месторождений «Городное» Брестской области и «Марковское» Гомельской области. Установлено, что данные образцы глин обладают высокими сорбционными свойствами в отношении радионуклидов 137Cs и 85Sr. Значения степени сорбции радионуклидов 137Cs и 85Sr из водного раствора для перечисленных образцов глин составляют около 99 %, а значения коэффициента распределения радионуклидов (количественный показатель сорбции) – порядка 104 л/кг. С течением времени фиксация 137Cs на исследованных образцах глин увеличивается, то есть в составе подстилающего экрана ПЗРО данные глины будут являться эффективным барьером для предотвращения миграции радионуклидов в окружающую среду в случае разгерметизации упаковок с радиоактивными отходами.