Вісник № 02. Хімія, хімічна технологія та екологія

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/56705

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 14 з 14

Дослідження процесу нейтралізації продуктів сульфатування у виробництві пар
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Дзевочко, Олександр Михайлович; Подустов, Михайло Олексійович; Лисаченко, Ігор Григорович; Дзевочко, Альона Ігорівна; Ворожбіян, Роман Михайлович
Процес нейтралізації продуктів сульфатування у виробництві поверхнево-активних речовин не є основним, проте на цій стадії закріплюються позитивні ефекти отримані на стадії сульфатування органічної речовини газоподібним триоксидом сірки. Для збереження отриманого ступеня сульфатування необхідно проводити процес нейтралізації в умовах, які виключають протікання гідролізу в кислому середовищі. Реакція нейтралізації проходить з великим виділенням тепла близько 40 кДж/моль. Аналіз літературних даних показав, що процес нейтралізації недостатньо висвітлений. Мало даних і по апаратурно-технологічному оформленню даного процесу. Процес нейтралізації в промислових умовах проводиться в апаратах з механічними турбінними мішалками, для зняття тепла екзотермічної реакції паста з нейтралізатора подається в водяний виносний теплообмінник і знову повертається в нейтралізатор. Метою даного дослідження є визначення оптимальних технологічних параметрів процесу нейтралізації продуктів сульфатування та розробка математичної моделі даного процесу. Наведено результати експериментальних досліджень процесу нейтралізації продуктів сульфатування водним розчином гідрооксиду натрію. При проведенні досліджень визначався вплив технологічних параметрів на якісні показники продуктів нейтралізації, основним з яких є ступінь сульфатування. Знайдено оптимальні технологічні параметри для проведення даного процесу в реакторі з мішалкою у лабораторних умовах. На основі отриманих даних в основі даного процесу є використання реактора неперервної дії з турбінною мішалкою і з комбінованим теплообмінником. Для переходу до промислового реактора-нейтралізатора розроблена математична модель, що дає можливість методом математичного моделювання скорегувати технологічні параметри у промислових умовах. сульфатування. Знайдено оптимальні технологічні параметри для проведення даного процесу в реакторі з мішалкою у лабораторних умовах. На основі отриманих даних в основі даного процесу є використання реактора неперервної дії з турбінною мішалкою і з комбінованим теплообмінником. Для переходу до промислового реактора-нейтралізатора розроблена математична модель, що дає можливість методом математичного моделювання скорегувати технологічні параметри у промислових умовах.
Оцінка впливу технологічної спадковості на показники надійності, довговічності та екологічної безпеки елементів газотранспортних систем
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Котух, Володимир Григорійович; Капцова, Наталія Іванівна; Донський, Дмитро Федорович; Палєєва, Катерина Миколаївна
Сучасні газотранспортні системи є енергетичними спорудами, основу яких становить магістральний трубопровід, що є безперервною трубою, уздовж якої розміщені пристрої, що забезпечують перекачку газу за заздалегідь заданих параметрах. На відміну від інших лінійних споруд, таких як автошляхи, залізничні колії, магістральний трубопровід протягом всього терміну роботи знаходиться в складному напруженому стані під впливом внутрішнього тиску перекачуваного продукту і функціонує як посудина високого тиску. Експлуатаційна надійність, довговічність і екологічна безпека газотранспортних систем забезпечується різними регулюючими пристроями та трубною арматурою. У статті розглянуті питання, пов’язані з прогнозування роботи трубної арматури в період експлуатації газотранспортної системи із забезпеченням необхідної надійності, довговічності та екологічної безпеки. Наведено аналіз явищ технічної спадковості, за допомогою якого можна визначити причини, що викликають відхилення вихідних параметрів трубної арматури в процесі її виготовлення або ремонту. Доведено, що основною особливістю технологічної спадковості є перенесення певної технологічної властивості від попередньої технологічної операції до наступних, що характеризується коефіцієнтом передачі технологічної спадковості. Виявлена неодмінна умова монотонності зміни коефіцієнта передачі технологічної спадковості з метою забезпечення необхідної якості виготовлення або ремонту трубної арматури. Запропоновано до використання економічний принцип прогнозування якості виготовлення або ремонту виробів, знайдена залежність між вихідними і вихідними технологічними властивостями трубної арматури, обраний маршрут досягнення необхідної якості її виготовлення або ремонту, включаючи заготівельні і фінішні технологічні операції.
Отримання пористих склокристалічних матеріалів з використанням бою скла та конверторного шлаку
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Кольцова, Ярослава Іванівна
В даній роботі наведені результати досліджень, які спрямовані на отримання пористого склокристалічного матеріалу на основі бою скла та конверторного шлаку, який використовували в якості газоутворюючої добавки. В роботі було проаналізовано хімічний та фазовий склади дослідного шлаку, а також проведено диференціально-термічний аналіз його проби. Конверторний шлак до складу мас вводили в кількості від 2,5 до 30 мас.%, решта - склобій. Випал зразків здійснювали в температурному інтервалі 850-925 о С. Для дослідних зразків за допомогою пісочного об’ємометру визначали об’єм та розраховували коефіцієнт спучування, визначали міцність на стиск, а також аналізували тип структури, який залежить від середнього діаметру пор, що переважать. Встановлено залежності коефіцієнту спучування дослідних матеріалів від шихтового складу та температури випалу. Для одержання пористих матеріалів з коефіцієнтом спучування 2,16-2,67 та рівномірною дрібнопористою структурою (розмір пор, що переважає, менше 0,5 мм) оптимальним є введення конверторного шлаку до складу мас в кількості 10 - 15 мас.%, а рекомендований інтервал температури їх випалу 850-900 о С. Аналіз фазового складу отриманих матеріалів вказує на присутність в якості основної кристалічної фази воластоніту, який завдяки голчастій структурі кристалів чинить армуючу дію та сприяє підвищенню міцностних характеристик. Розроблені пористі склокристалічні матеріали можуть використовуватись в якості теплоізоляції та заповнювачів в легких бетонах.
Моделювання продуктивного тиску в неоднорідному нафтоносному пласті
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Лубков, Михайло Валерійович; Захарчук, Оксана Олегівна; Дмитренко, Вікторія Іванівна; Петраш, Олександр Васильович
Проведено чисельне моделювання розподілу падіння пластового тиску в околиці діючої свердловини з урахуванням неоднорідного розподілу фільтраційних характеристик (проникності та в’язкості нафти) в близький та віддаленій зонах дії свердловини з метою дослідження практичних аспектів фільтрації в неоднорідних нафтоносних пластах на основі комбінованого скінчено-елементно-різницевого методу для нестаціонарної задачі п’єзопровідності. Застосування комбінованого скінчено-елементно-різницевого методу дозволяє поєднувати переваги скінчено-елементного методу та методу скінчених різниць: моделювати геометрично складні області, знаходити значення в будь-якій точці досліджуваного об’єкта, при цьому застосування неявної різницевої схеми при знаходженні вузлових значень сітки забезпечує високу надійність та сходимість результатів. Показано, що інтенсивність процесів фільтрації в околиці діючої свердловини, головним чином залежить від проникності, і в меншій мірі від в’язкості нафти. Причому вплив проникності нафтової фази у віддаленій зоні (Rд < 5 м) більший у порівнянні з впливом у близькій зоні (Rд > 5 м) дії свердловини. У випадку низької проникності нафтової фази для підтримки стабільного видобутку нафти поблизу видобувної свердловини необхідно розміщувати нагнітальну свердловину. У випадку низької проникності нафтової фази для підтримки стабільного видобутку нафти поблизу видобувної свердловини необхідно розміщувати нагнітальну свердловину.
Електрокаталітичні покриття кобальт-ванадій для реакції виділення водню
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Сахненко, Микола Дмитрович; Желавська, Юлія Анатоліївна; Зюбанова, Світлана Іванівна; Проскуріна, Валерія Олегівна
Для сучасної водневої енергетики актуальним є дослідження існуючих та отримання нових енергозберігаючих матеріалів, використання яких дозволить знизити собівартість одержуваного водню. Такі властивості можна прогнозувати для матеріалів, що містять у своєму складі ванадій, молібден і вольфрам та мають каталітичну активність у реакції відновлення іонів водню на катоді. Дані метали з водних розчинів можуть співосаджуватись з металами-каталізаторами підгрупи заліза через утворення кластерних інтерметалевих сполук зі зв’язком Ме-V, адсорбованих на поверхні катода. В роботі досліджено індукуване співосадження кобальту з ванадієм з комплексного цитратного електроліту. В результаті проведених досліджень встановлено, що якісне покриття сплавом кобальт-ванадій, світло-сірого кольору, рівномірне, мікрокристалічне можна осадити з цитратного електроліту з вмістом 20 г/дм3 ванадію (в перерахунку на метал) у вигляді цитратного комплексу. Процес проводили при густині струму 5–10 А/дм2 , температурі 30–40°С, pH = 2,8–3,2. За результати рентгено-флуоресцентного аналізу, вміст ванадію в покритті становить 0,37–0,53 %, а максимальний вміст в покритті відзначається при густині струму 8–9 А/дм2 . Дослідження каталітичної активності отриманого покриття сплавом кобальт-ванадій в реакції відновлення іонів водню на катоді проводили в розчині 2,5М NaOH + 0,02M NaCl. При збільшенні вмісту ванадію в покритті від 0,37 до 0,53 % перенапруга виділення водню знижується на 0,5 В. Встановлено, що перенапруга реакції виділення іонів водню на катодах зі Ст.20 з покриттям Со-V на 0,08–0,1 В нижче, а величина струму обміну вище, ніж на електродах зі сталі Ст.20, що використовуються в промисловому воднолужному електролізі. Це свідчить про електрокаталітичну активність досліджуваних матеріалів в реакції відновлювання іонів водню. Електроди з отриманим покриттям сплавом кобаль-ванадій можливо рекомендувати як катодний матеріал для електрохімічного отримання водню. Зниження перенапруги виділення водню дозволяє зменшити енерговитрати на проведення даного процесу на 15-20 %.
Експериментальні методи дослідження ресурсної цінності відвальних доменних шлаків
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Даценко, Віта Василівна; Шуліченко, Олена Миколаївна; Хоботова, Еліна Борисівна
Вивчення властивостей доменних шлаків вимагає комплексного підходу, що включає різні методи дослідження. Мета роботи – обґрунтувати ресурсну цінність відвального доменного шлаку «Запоріжсталь». Використано методи дослідження: рентгенофазовий, петрографічний, гамма-спетрометричний аналіз і електронно-зондовий мікроаналіз Шлак розсіяний на фракції, так як мінерали шлаків мають різну твердість. В роботі досліджено фракції, мм: >20, 2,5–5, 20 (рН 8,2). За показниками індексу токсичності (4,3–5,4) і ІІІ класу небезпеки відвальний доменний шлак «Запоріжсталь» як помірно небезпечний відхід, може використовуватися у якості вторинної сировини в будівельній галузі. Поповнено базу даних за вмістом природних радіонуклідів у техногенній сировині. Доведено, що шлак і його окремі фракції вміщують природні радіонукліди 40К, 226Ra, 232Th. Основний внесок до значення Сеф вносить радіонуклід 226Ra, потім – 232Th. Перевищення питомої активності виражено для фракції 2,5–5 мм. Визначено І клас радіаційної небезпеки, що дозволяє без обмежене застосування шлаку у будівництві. Відвальний доменний шлак «Запоріжсталь» за сукупністю хімічних показників можна рекомендувати у виробництві неорганічних в’яжучих речовин.
Використання мультисубстратних сумішей для біосинтезу метану адаптованим комплексом мікроорганізмів з отриманням органічного добрива
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Дігтяр, Сергій Вікторович; Пасенко, Альона Вікторівна; Новохатько, Ольга Володимирівна; Мазницька, Оксана Вікторівна; Никифорова, Олена Олексіївна
Через нестабільність ринкових цін на традиційні вуглеводневі енергетичні ресурси та негативний вплив продуктів їх згоряння на навколишнє середовище останнім часом досить стрімко розвиваються технології, що передбачають використання, насамперед, відновлюваних джерел енергії. Одним із перспективних напрямків альтернативної енергетики є біоенергетика – галузь біотехнології, яка розглядає як джерело палива органічні речовини біомаси різного походження (переважно сільськогосподарські відходи). Серед основних переваг енергетичної біотехнології слід відзначити швидкість та відносну легкість відновлення енергетичного субстрату, а також той факт, що він не є чужинним для довкілля, тому навіть у випадку потрапляння до навколишнього середовища у кількостях, що перевищують допустимі, це не призведе до незворотних змін в екосистемі. Надлишок біомаси незабаром буде включений до біогеохімічних циклів, що є запорукою для мінімізації шкоди довкіллю. Процес біоконверсії метану з органічних сполук субстрату (вуглеводів, білків, нуклеїнових кислот, ліпідів, органічних кислот, спиртів), який відбувається у три етапи, називають метаногенезом. У цьому процесі приймає участь специфічна складна ферментна система бактерій, до складу якої входять коферменти: метанофуран, тетрагідро-метаноптерин, коферменти F420 та F430, кофермент М (КоМ), кофермент В. Використання способів переробки та утилізації відходів, що базуються на альтернативних біологічних методах рециклінгу органічних забруднювачів, не завжди дозволяє досягти очікуваного ефекту, зокрема на працюючих у закритому режимі штучно створених екосистемах зооферм. Концентрування на невеликій площі значної кількості відходів життєдіяльності (гною, посліду та стоків технологічних процесів тощо) утримуваної на об’єктах тваринницької галузі худоби, забруднює ґрунти, водойми та атмосферне повітря мікроорганізмами, пилом, шкідливими газами та іншими продуктами розпаду. Часто це є одним з основних чинників, які обмежують зростання потужностей підприємств тваринництва та АПК в цілому, стримуючи економічний розвиток районів, що спеціалізуються на аграрному виробництві. Вперше у регіоні було проведено дослідження з метою визначення найефективнішого способу переробки фітомаси міскантусу для виробництва в якості цільових продуктів метановмісної біогазової суміші та органо-мінерального добрива придатного до використання у сільському та лісовому господарстві. Запропоновано економічно та екологічно привабливий спосіб утилізації відходів фітота зоогенного походження, що дозволяє суттєво зменшити антропогенний тиск на довкілля.
The influence of singly charged ions on the translational motion of molecules in extremely dilute amide solutions
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Bulavin, Viktor Ivanovych; Vunik, Ivan Nikolajevych; Kramarenko, Andrii Viktorovych; Rusinov, Alexandr Ivanovych
The type of short range solvation of Li⁺ , Na⁺ K⁺ , Rb⁺ , Cs⁺ , NH₄⁺ , Cl⁻ , Br⁻ , I⁻, ClO₄⁻ ions has been determined and analyzed in formamide (FA), Nmethylformamide (MFA), N-dimethylformamide (DMF) at 298.15 K. In order to determine the type of ion solvation we used familiar-variable quantitative parameter (d – ri), where d is the translational displacement length of ion, ri is its structural radius. It was found that the difference (d – ri) is equal to the coefficient of attraction friction (CAF) of ions normalized to the solvent viscosity and hydrodynamic coefficient. The sign of the CAF is determined by the sign of the algebraic sum of its ion-molecular and intermolecular components. In amide solutions the studied cations are cosmotropes (positively solvated ((d – ri) > 0), structure-making ions) and anions are chaotropes (negatively solvated ((d – ri) < 0 ), structurebreaking ions). In the amide series, regardless of the sign (d – ri), the near-solvation enhances, which can be explained by the weakening of the specific interaction between the solvent molecules. The decrease of d and respectively (d – ri) with increasing cation radius in a given solvent is the result of weakening of its coordinating force due to the decrease of charge density in the series Li⁺–Na⁺–K⁺–Rb⁺–Cs⁺ . The increase of d (and (d – ri), correspondingly) for the ions studied in the series FA-MFA-DMF can be explained by the weakening of intermolecular interactions in this series, which leads to the strengthening of solvation. It was found that for the halide ions in the series FA-MFA-DMF the regular growth of d parameter is explained by the weakening of the solvent structure. It was shown that Li⁺ ion with the lowest diffusion coefficient among cations and the highest d value forms kinetically stable complexes in amide solutions.
Розробка ресурсозберігаючої технології пористо-пустотілих керамічних каменів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Щукіна, Людмила Павлівна; Гамова, Ольга Олександрівна; Герасьов, Максим Юрійович
Розроблена ресурсозберігаюча технологія поризованих керамічних матеріалів з використанням неспікливого супіску низької технологічної якості як базової сировини. На основі аналізу пластичних властивостей двокомпонентних і трикомпонентних керамічних мас, складених із супіску, керамзитової глини та паливного шлаку у різних співвідношеннях встановлено, що необхідний рівень їх пластичності забезпечуватиме основна сировина в наступних межах (мас. %): паливний шлак − 15 − 20; супісок − 50 − 65; керамзитова глина − 20 − 30. Методом планування експерименту проведено обґрунтування раціонального складу трикомпонентної керамічної маси, що містить: 62,5 мас. % супіску, 20 мас. % середньоспікливої пластичної глини як пластифікатора маси та 17, 5 мас. % паливного шлаку ТЕС як поризатора. Для розробленої маси були досліджені основні технологічні властивості, що дозволило рекомендувати режим сушки сирцю – 60 годин, оптимальну температуру випалу – 950 С, які забезпечують отримання зразків без сушильних тріщин та ознак деформації. Спроектований раціональний режим випалу високопустотних напівфабрикатів на основі результатів дилатометричного аналізу маси, який передбачає 44-годинний випал і зниження швидкостей нагріву на ділянках дегідратації глинистих мінералів, прямого кварцового переходу та інтенсивного спікання маси, а також зниження швидкості охолодженні на ділянці зворотного кварцового переходу. Запропонований режим випалу забезпечує необхідний для керамічного матеріалу ступінь спікання та властивості. На основі розробленої маси за рекомендованими режимами сушки та випалу отримані поризовані керамічні матеріали з уявною густиною 1,48 г/см3 , межею міцності при стиску 18,2 МПа і морозостійкістю 30 циклів, які відносяться до групи умовно ефективних, а за умови організації 50 % пустотності – можуть бути віднесені до групи ефективних.
Індуктивний параметричний вихорострумовий перетворювач (ІПВП) для вимірювань електричних та температурних параметрів стічних вод пивоварного виробництва
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Пироженко, Євгенія Володимирівна; Себко, Вадим Вадимович; Бабенко, Володимир Миколайович
Досліджено можливість застосування теорії роботи індуктивного параметричного вихорострумового перетворювача (ІПВП) стосовно вимірювань електричних та температурних параметрів зразка стічних вод кислого та лужного походження. Доведена необхідність розробки нових інформативних методів вимірювань фізико-хімічних параметрів стічних вод, за рахунок реалізації яких здійснюється вибір перспективного методу очищення. На основі диференціальної схеми включення двох параметричних перетворювачів: зі зразковою очищеною водою та перетворювачем, який містить пробницю зі зразком стічної води пивоварного виробництва, запропоновано диференціальний інформативний метод вимірювань електричних та температурних параметрів досліджуваної рідини, заснований на аналізі компонентів різницевого сигналу фазових кутів зсуву поміж виміряними електричними компонентами сигналів схеми включення. Наведено основні співвідношення, які описують роботу ІПВП з пробою рідини, що контролюється. Розглянуто схему включення диференціального ІПВП зі зразком рідини, який розташовано у скляній пробниці, диференціальна схема передбачає нагрівання зразка у процесі вимірювань задля імітації виробничих умов пивоварного виробництва. Наведено універсальні функції перетворення, які пов’язують компоненти сигналів ІПВП з питомою електричною провідністю χв та температурою t зразка стічних вод пивоварного підприємства, тобто залежність різницевого фазового сигналу Δ від узагальненого параметра А та залежність абсолютного прирощення питомої електричної провідності Δχ від температури t зразка стічних вод у досліджуваному температурному діапазоні.
Периклазошпінельні вогнетриви модифіковані TiO₂
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Борисенко, Оксана Миколаївна; Логвінков, Сергій Михайлович; Шабанова, Галина Миколаївна; Остапенко, Ігор Анатолійович; Гапонова, Олена Олександрівна
На протязі останніх десятиліть продовжується розвиток та удосконалення вогнетривких матеріалів для футерування високотемпературних зон обертових печей. Основні вимоги, які пред’являють до вогнетривких виробів для футерівки обертових печей для випалу цементного клінкеру: висока щільність та міцність на стик, низька пористість і газопроникненість, підвищена стійкість до стирання, низька теплопровідність, висока корозійна стійкість та здатність до утворення захисного шару. Сьогодні основною метою сучасних дослідників є створення термостійкого вогнетриву з гнучкою структурою, що забезпечує його цілісність за високих температур й механічних навантаженнях, які мають здатність до утворення захисного шару обмазки. У роботі апробовано технологічний підхід введення до складу сировинної шихти для периклазошпінельних вогнетривів вібромолотого модифікатора. Показано взаємозв’язок фізико-механічних властивостей з вмістом окремих компонентів у вихідних складах шихт і відзначені напрямки протікання твердофазних процесів з їх участю. Відмічено особливості мікроструктури матеріалу зразка у взаємозв’язку з формуванням оптимального комплексу властивостей. Показано сприятливий для підвищення термостійкості матеріалу характер організації мікропор, що доповнює фазовий механізм адаптації ще і структурним ефектом демпфірування механічних напружень під час термоциклювання.
Розробка легкоплавких склокерамічних зв'язок для високоресурсного алмазно-абразивного інструменту
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Федоренко, Олена Юріївна; Ященко, Лариса Олександрівна; Федоренко, Дмитро Олегович; Федорович, Володимир Олексійович; Конєв, Олександр Миколайович
Дослідження спрямовано на створення високоресурсних алмазно-абразивних інструментів з крупнопористою структурою робочого шару, використання яких зменшує виникнення дефектів шліфування при обробці чутливих до перегріву матеріалів. За наявності відкритої структури робочого шару забезпечується ефективне видалення стружки, що виключає зниження різальної здатності інструменту внаслідок забруднення шліфувальним шламом та створює сприятливі умови для інтенсивного різання матеріалів при використанні за швидкісних режимів шліфування. Для реалізації цієї задачі розроблено легкоплавкі склокерамічні зв’язки для алмазно-абразивних інструментів, які дозволяють збільшити ресурс експлуатації інструменту завдяки попередженню передчасного руйнування алмазних зерен та створенню умов для раціонального самозвточування алмазних зерен під час шліфування. З використанням комплексу розрахункових даних щодо основних характеристик склокомпозицій шляхом факторного планування визначено залежності «склад – властивості» та встановлено область оптимальних складів склокерамічних зв’язок, які забезпечують спікання алмазовмісного композиту за температури 550–650 °С. Показана ефективність використання алюмосилікатних мікросфер техногенного походження як структуроутворюючого наповнювача, що забезпечує формування крупнопористої структури. Визначено особливості хімічного і фазового склад техногенних золосфер, вилучених із золи виносу Криворізької ТЕС. Встановлено, що при спіканні алмазоносного шару інструменту в оболонці золосфер відбувається формування кристалічних новоутворень з високою твердістю (герциніт, муліт, маггеміт, шпінель). З використанням золосфер та розроблених легкоплавких зв’язок, до складу яких входять до 30 мас. % відходів скловиробництва, виготовлено лабораторні зразки алмазовмісних композитів з відкритою пористістю 45–50 %. Дослідження їх мікроструктури та морфологічних особливостей дозволили визначити розміри пор (130– 200 мкм) та встановити, що при шліфуванні відбувається часткове руйнування золосфер з утворенням додаткових різальних елементів, що підвищує різальну здатність інструменту в цілому. Результати досліджень вказують на доцільність використання обраного підходу до вибору складових алмазно-керамічного композиту, а також режимів термообробки алмазоносного шару при створенні інструменту. Такий підхід суттєво розширить можливості виготовлення алмазно-абразивного інструменту на легкоплавких склокерамічних зв’язках та сприятиме покращенню обробки деталей з важкооброблюваних матеріалів.
Modern technologies for the manufacture of glass-ceramic dental prostheses
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Savvova, Oksana Viktorivna; Fesenko, Oleksii Igorovych; Voronov, Hennadii Kostiantynovych; Bairamov, Emin Salekh Ohly
The relevance of the problem of improving the quality of life and protecting human health in the context of the successful development of the modern society was presented. A literary review of well-known modern technologies for the design and manufacture of dental prostheses was carried out, as well as the leading domestic and foreign companies that were engaged in this were given. The history of the development of materials for obtaining clinical restorations (crowns, inlays, onlays, etc.) was considered and the main directions of the development of innovative ceramic materials for dental prosthetics were outlined. Based on the analysis of the properties of various types of materials for dental prosthetics, the prospects of using glass-ceramic materials in the development of dental prostheses have been substantiated. The chemical compositions of lithium silicate glasses for the synthesis of the glass matrix have been developed and the technological parameters for the production of glass-ceramic dental prostheses have been selected (Тgl. melting = 1350–1400 °С, Тheat treatment = 600–650 °С). Preliminary heat treatment before the formation of products ensures the formation of the required number of the nucleus of crystalline phase and the prerequisites for creating a volume crystallized structure under conditions of shortterm heat treatment. The glass-ceramic prosthesis with a formed interpenetrating sitallized structure was obtained by the method of hot pressing with a short exposure (18-20 min). It was found that the obtained glass-ceramic material containing lithium disilicate as a crystalline phase in an amount of 40-60 vol. %, had high values of bending strength (σ = 400 MPa) and fracture toughness. The indicated mechanical properties of the developed materials, along with the approximate values of their modulus of elasticity to natural teeth, will significantly extend the service life of products under conditions of significant alternating loads that arise during the chewing cycle. A comparative assessment of the competitiveness of the developed dental prostheses based on lithium disilicate with world analogues was carried out, in particular the products of Ivoclar Vivadent and Vita Zahnfabrik, in terms of the main operational parameters. The positive effect of the introduction of domestic developed glass-ceramic dental prostheses to reduce import dependence has been determined.
Пошук способів керованого модифікування характеристик функціональних вузлів адаптивних систем очищення повітря
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Дрючко, Олександр Григорович; Бунякіна, Наталія Володимирівна; Коробко, Богдан Олегович; Шефер, Олександр Віталійович; Іваницька, Ірина Олександрівна; Китайгора, Катерина Олегівна
Узагальнено важливі для практичного використання відомості про лужні координаційні нітрати рідкісноземельних елементів церієвої підгрупи – прекурсори перспективних сучасних багатофункціональних матеріалів – щодо умов їх утворення й існування, природи хімічного зв’язку, складу, будови, форми координаційних поліедрів Ln, типу координації ліганд, існування ізотипних рядів по стехіометрії складу, структурі, виявляємих характерних властивостей. Одержані дані (як первинна інформація) є основою для виявлення, ідентифікації, контролю фазового стану об’єктів перероблення у підготовчих стадіях, вибору критеріїв сумісності складових при формуванні одношарових і шаруватих наноструктурованих оксидних композитних систем лантаноїдів і перехідних елементів широкого призначення, з каталітичною і фотокаталітичною активністю, покриття здатного самоочищатися з гідрофільними властивостями; розроблення різних комбінованих способів їх активації та встановлення технологічно-функціональних залежностей; керованого модифікування властивостей одержуваних цільових продуктів. Для підвищення фотокаталітичної активності зразків покриттів на основі високодисперсного TiO2 анатазної модифікації запропонована методологія хімічного модифікування центрів окиснення у їхньому поверхневому шарі з термооброленням у контакті з продуктами термолізу розплавів лужних координаційних нітратів лантаноїдів. Виявлена ефективна тестова фотокаталітична деструкція парів органічних субстратів на прикладі етанолу. Доведена дієва активація роботи функціональних вузлів у складі самоналаштовуючихся комплексів очищення повітря з використанням нових фотокаталітичноактивних трьох шарових перовскітоподобних оксидних матеріалів М2Ln2Ti3O10 (М – Li, Na, K; Ln – La, Nd). Варіативність таких способів створення і модифікування характеристик поліфункціональних покриттів визначається кількістю й індивідуальними властивостями представників природніх рядів лантаноїдів, лужних металів періодичної системи, особливостями їх кооперативної поведінки у підготовчих технологічних стадіях, умовами і методами активації процесів формування, природою підкладки та іншими чинниками.