Монографии
2023
Для усиления конкурентоспособности отечественного прессового оборудования на международном уровне целесообразно сосредоточить силы на выпуске специализированных прессов, в создании которых у отечественных прессостроителей накоплен достаточный потенциал.
Приведены сведения по разработке инновационных технологических процессов, в которых используется холодная объемная штамповка деталей из прочных сплавов и сталей, а также изготовление высокопрочных деталей как непосредственно их формованием на прессах из порошковых композиций и последующим спеканием, так и их холодной объемной штамповкой из спеченных порошковых заготовок на железной основе.
Приведены конструкции штампов и специализированных прессов, обеспечивающих расширение области производства полых осесимметричных деталей холодной объемной штамповкой.
Для инженерно-технических работников, студентов и преподавателей вузов, специализирующихся на обработке металлов давлением.
В книге, предлагаемой читателю, рассматриваются закономерности размещения и условия образования одного из самых перспективных источников марганца и редких металлов – железо-марганцевых конкреций морей и океанов Земли.
Книга посвящена рассмотрению важнейших проблем катализа благородными металлами при горении; в ней представлены уникальные результаты, полученные авторами в 2014–2022 годах. В данной книге представлены новые данные о процессах горения, имеющих практическое применение, включены вопросы обеспечения пожарной безопасности при использовании благородных металлов в рекомбинаторах водорода для АЭС, а также в технологии каталитически стабилизированного (CS – catalytically stabilized) горения, включая стимулирование горения смесей водород-углеводород, синтез углеродных нанотрубок и определение пределов каталитического воспламенения в системах «благородный металл – водород – углеводород – окислитель».
Исследования, представленные в каждом параграфе, изложены в общепринятом формате научной статьи, а именно введение, эксперимент и обсуждение результатов.
Книга полезна для опытных студентов и квалифицированных учёных, работающих в области экспериментальных и численных исследований процессов горения.
В монографии рассматриваются вопросы, связанные с исследованием цитопротекторных свойств динитрозильных комплексов железа (ДНКЖ), доноров оксида азота, которые могут использоваться в кардиологии для терапии сердечно-сосудистых заболеваний, и в кардиоонкологии для снижения токсичности противоопухолевых препаратов. Значительное внимание уделено исследованию влияния ДНКЖ на метаболизм клеток, а именно на жизнеспособность клеток, уровень глутатиона, активных форм кислорода, синтез АТФ, на митохондриальный мембранный потенциал. Изучено влияние ДНКЖ на активность ферментов (миелопероксидаза, матриксная металлопротеиназа, ренин, гистондеацетилаза, поли (АДФ-рибоза) -полимераза), являющихся биомаркерами сердечно-сосудистых заболеваний. В работе разработаны методы для таргетной доставки ДНКЖ в клетки организма: увеличение стабильности ДНКЖ, пролонгированное выделение оксида азота за счет инкапсюлирования ДНКЖ в состав наночастиц (хитозан-гиалуроновая кислота).
Книга рассчитана на научных сотрудников, врачей различного профиля, преподавателей и студентов вузов медицинских и биологических специальностей.
2022
В монографии обобщены результаты комплексных исследований авторов в области технологий монокристаллов ниобата и танталата лития, посвященные анализу влияния различных структурных и технологических факторов на практически значимые физические характеристики монокристаллов. Значительное внимание уделено модифицированию и улучшению свойств монокристаллов путём легирования металлическими и неметаллическими элементами, оказывающими влияние на поляризуемость кислородно-октаэдрических кластеров, определяющих нелинейно-оптические и сегнетоэлектрические свойства кристалла. В настоящее время такие исследования ввиду высокой практической значимости монокристаллов очень обширны и стремительно развиваются. Основная задача, которая ставилась при написании книги, – систематизировать научные результаты, полученные на протяжении многих лет в лаборатории материалов электронной техники ИХТРЭМС КНЦ РАН так, чтобы они стали отправной точкой для проведения новых более качественных исследований уникальных монокристаллов ниобата и танталата лития с целью создания новых и модифицированных материалов электронной техники на их основе.
Книга предназначена для научных сотрудников, аспирантов, преподавателей и специалистов в области физического материаловедения, синтеза и исследования строения монокристаллических сегнетоэлектрических материалов электронной техники.
2021
В книге рассматриваются вопросы, относящиеся к электрохимии наносистем. Обсуждаются электрохимические реакции и электросинтез фуллеренов и их производных; молекулярные машины, в которых движение индуцирует электрохимический перенос электрона; молекулярные переключатели, в которых электрохимический перенос электрона позволяет обратимо переключать люминесценцию, молекулярную систему в супрамолекулярную, одну супрамолекулярную систему в другую, молекулярную систему в ассоциат (агрегат), мономер в полимер, гель в раствор; электросинтез и каталитические свойства малослойных графеноподобных структур, псевдогомогенных металлических нанокатализаторов.
В книге впервые систематизированы экспериментальные результаты по термодинамике испарения и диссоциации практически всех элементов нитридов периодической системы Д.И. Менделеева, опубликованных в мировой литературе до 2020 года. Представлен широкий спектр данных по давлению, составу пара, а также термодинамические свойства газообразных нитридов, полученные в результате исследования процессов испарения.
Для научных работников и инженеров, работающих в области черной и цветной металлургии, аспирантов и студентов старших курсов.
Монография посвящена проблемам горячей, теплой и холодной пластической деформации бериллия. Основной акцент сделан на разработку технологий получения фольг, широко используемых в современном приборостроении и рентгеновской технике. Предложена комплексная методика оценки вероятности разрушения бериллия в ходе его пластической деформации. Рассмотрены основные закономерности и механизмы формирования структуры и кристаллографической текстуры бериллия при изготовлении фольг методами пластической деформации в сочетании с термической обработкой. При помощи вязкопластической самосогласованной модели поликристаллической пластичности определены основные механизмы деформации бериллия и эволюции его кристаллографической текстуры в ходе получения фольг.
Книга предназначена для широкого круга научных работников и технических специалистов, интересующихся вопросами получения бериллиевых фольг, деформации анизотропных материалов, моделированием эволюции кристаллографической текстуры металлов при пластической деформации, а также вопросами конструирования и эксплуатации рентгеновской техники.
2020
Представлены технологии получения галлия из различных видов сырья, промежуточных продуктов и основного наиболее богатого галлием промпродукта – щелочных растворов переработки – алюминийсодержащего сырья на г линозем. Преимущественно обсуждены способы выделения галлия в виде галлий-алюминиевого сплава (галламы алюминия), электрохимического осаждения галлия с носителем – цинком и метод карбонизации щелочных алюминатных растворов, а также кратко рассмотрены процессы экстракции и ионного обмена из щелочных и кислотных многокомпонентных растворов. Приведены данные по влиянию примесей на способы извлечения галлия, что перспективно в связи со все ухудшающимся качеством поступающего сырья на переработку и ожидаемым ростом галлиевого производства. Не токсичные жидкие сплавы на основе галлия находят применение в самых разнообразных областях благодаря наличию протяженной области жидкого состояния, высокой электро- и теплопроводности, устойчивости на воздухе, взаимодействию с порошками металлов – с образованием композитов, возможностью проведения синтеза соединений в жидкометаллической среде галлиевого сплава. Представлен ряд областей применения этих сплавов как в технике, так и в медицине, изложены определяющие физико-химические, механические, коррозионные и другие свойства жидких галлиевых сплавов и композитов / диффузионно-твердеющих составов на основе галлия. Книга предназначена научным и инженерно-техническим работникам, занимающимся инновационными разработками с применением редких металлов, технологией извлечения рассеянных элементов, а также будет полезна аспирантам и студентам металлургических и химических специализаций.
2019
Показаны эколого-биологические особенности бобовых растений, механизмы и размеры симбиотической и ассоциативной азотфиксации и агроэкологическая роль бобовых растений в агроландшафтах. В основе азотфиксации лежит сложный механизм лектин-углеводного взаимодействия растений и микроорганизмов. Размеры симбиотической азотфиксации могут достигать 150–550, ассоциативной – 25–90 кг N/га. Варьирование размеров фиксации азота определяется генотипическими признаками бобовых растений и микросимбионта и действием экологических факторов природного (тип и влажность почвы, температура, кислотность, засоление) и антропогенного характера (использование минеральных и органических удобрений, микроудобрений, применение инокуляции микробными препаратами, воздействие пестицидов, тяжелых металлов, радионуклидов, газов, эрозия почв). В частично загрязненных агроэкосистемах бобовые растения формируют нормативно чистую растениеводческую продукцию.Вместе с тем в их урожае возможно накопление веществ природного происхождения и ряда загрязняющих компонентов (нитраты, тяжелые металлы, остатки пестицидов и радионуклиды).
Рассмотрен ряд проблем водного хозяйства, традиционно существующих на предприятиях горно-металлургического комплекса, химического и металлообрабатывающих профилей, занимающихся комплексной переработкой полиметаллического сырья и обработкой различной продукции.
Предлагается дифференцированный подход к очистке особо агрессивных сточных вод – локально-автономный принцип удаления вредных веществ прежде всего из наиболее опасных участков технологических линий, откуда поступают эти стоки.
Локальный принцип позволяет снизить экологическую нагрузку на стоки всего предприятия, а также сделать экономически целесообразным (доступным) строительство соответствующих локальных (местных) очистных сооружений, достаточно недорогостоящих по сравнению со строительством замкнутых безотходных систем водопользования с одновременной очисткой всех стоков предприятия.
Также анализируются некоторые методы обработки осадков, получаемых при очистке стоков, и возможные направления их утилизации, что представляет собой достаточно сложную и труднорешаемую проблему.
Рассмотрены возможности дезактивации жидких радиоактивных отходов.
Рекомендуется профессорско-преподавательскому составу, аспирантам и студентам вузов соответствующих специальностей, а также промышленным организациям.
Использованные в книге фотографии уральской природы предоставлены членом Союза художников Российской Федерации Холостых В.И.
Монография посвящена проблемам систематизации и типизации магматизма, проявленного в позднем палеозое при геодинамической эволюции Южного Урала, в процессе последовательного причленения Магнитогорской зоны к окраине Восточно-Европейской платформы. Выделены закономерно меняющиеся во времени (по типам источников и минерагении) формационные ряды магматизма Магнитогорской зоны: от надсубдукционных к аккреционно-коллизионным и окраинно-континентальным, с выделением в составе последних субсинхронных и последовательно формирующихся рифтогенно-плюмовых и корово-анатектических магматических ассоциаций. Рассмотрены особенности флюидного режима типовых магматических комплексов Магнитогорской зоны и обоснован их рудогенерирующий потенциал.
Книга основана на обширном фактическом материале, собранном в результате многолетних геологических и петрологических исследований. Она предназначена для специалистов в области геологии, петрологии, геохимии и для студентов геологических вузов.
2017
Работа посвящена многомасштабному трехуровневому подходу к решению задач нанотехнологии с помощью суперкомпьютерных вычислительных систем. В основе подхода лежит объединение моделей механики сплошной среды и динамики Ньютона для отдельных частиц. Подход охватывает три масштабных уровня: макроскопический, мезоскопический и микроскопический. Применительно к системам газ ‒ металл в качестве модели на макроскопическом уровне используются квазигидродинамические уравнения в газовой и твердой фазах. В качестве моделей на мезо- и микроуровнях используются уравнения динамики Ньютона. Численная реализация подхода основана на методе расщепления по физическим процессам и опирается на четыре класса алгоритмов. Технология распараллеливания основана на принципах геометрического параллелизма и рационального разбиения расчетной области. Апробация подхода выполнена на примере задачи о течении струи азота из баллона с высоким давлением через микросопло в микроканал и далее в вакуумную камеру. Полученные результаты подтверждают высокую эффективность разработанной методологии.
В обзоре представлен сравнительный анализ параметров импульсных лазеров и лазерных систем на парах меди (ЛПМ и ЛСПМ) с другими типами газовых и твердотельных лазеров и их возможности промышленного использования в области обработки материалов. Показано, что ЛПМ с длинами волн излучения 510,6 и 578,2 нм, наносекундной длительностью импульсов и световым пятном диаметром 10...20 мкм с плотностью пиковой мощности 10 9 -10 11 Вт/см2 являются уникальными инструментами для эффективной и качественной микрообработки практически любых металлических и большого круга неметаллических материалов. Разработанный промышленный ЛПМ «Кулон-06» со средней мощностью излучения 6-8 Вт и частотой повторения импульсов (ЧПИ) 15 кГц стал основой для создания современных автоматизированных лазерных технологических установок (АЛТУ) «Каравелла-2» и «Каравелла-2М» с рабочим полем 100х100 и 200х200 мм для производительной прецизионной микрообработки фольговых материалов (0,01-0,2 мм). На основе ЛСПМ моделей «Кулон-10»и «Кулон-20», работающих по эффективной схеме ЗГ – УМ, мощностью излучения 10-15 и 20-25 Вт и ЧПИ 14 кГц созданы современные АЛТУ «Каравелла-1» и «Каравелла-1М» с рабочим полем 150х150 мм для микрообработки тонколистовых материалов (0,3-0,5 мм и 0,6-1 мм). Лазерный способ микрообработки импульсным излучением с наносекундной длительностью обеспечивает на порядок большую производительность по сравнению с традиционными способами, включая и ЭЭО, малые шероховатость поверхности реза (≤ 1...2 мкм) и зону термического влияния (≤ 3...5 мкм) и нет расслоения и микротрещин в таких металлах как молибден и вольфрам.