Вісники НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/2494
З 1961 р. у ХПІ видається збірник наукових праць "Вісник Харківського політехнічного інституту".
Згідно до наказу ректора № 158-1 від 07.05.2001 року "Про упорядкування видання вісника НТУ "ХПІ", збірник був перейменований у Вісник Національного Технічного Університету "ХПІ".
Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" включено до переліку спеціалізованих видань ВАК України і виходить по серіях, що відображають наукові напрямки діяльності вчених університету та потенційних здобувачів вчених ступенів та звань.
Зараз налічується 30 діючих тематичних редколегій. Вісник друкує статті як співробітників НТУ "ХПІ", так і статті авторів інших наукових закладів України та зарубіжжя, які представлені у даному розділі.
Переглянути
15 результатів
Фільтри
Налаштування
Результати пошуку
Документ До питання про співіснування нікелової і кобальтової шпинелі(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Христич, Олена Валеріївна; Корогодська, Алла Миколаївна; Шабанова, Галина Миколаївна; Логвінков, Сергій МихайловичДля розробки композиційних матеріалів на основі глиноземистих та високоглиноземистих цементів за ресурсоощадною технологію при заміні вихідних сировинних матеріалів на некондиційну сировину та відходи хімічних виробництв, виникає необхідність фізико-хімічного обґрунтування співіснування новоутворюваних фаз у складі в’яжучого матеріалу, це зумовило необхідність дослідження субсолідусної будови системи. У роботі наведено результати розрахунків, що характеризують елементи субсолідусної будови системи СоО - NiO - Al₂О₃. За результатами досліджень встановлено переважність преребігу твердофазних реакцій обміну та визначено будову системи СоО - NiO - Al₂О₃ у субсолідусній області. Встановлено, що субсолідусна будова системи проста і складається з трьох елементарних трикутників. Аналіз площі елементарних трикутників і невисокий ступінь асиметрії вказують на відсутність істотних ризиків відхилення від заданого фазового складу синтезованих матеріалів через підготовчі технологічні стадії, а під час синтезу матеріалів не потрібні спеціальні заходи щодо точності дозування вихідних інгредієнтів. За результатами розрахунків визначено найбільш термодинамічно стабільну сполуку в досліджуваній системі (алюмокобальтову шпінель), а також визначено максимальну ймовірність її існування. Алюмонікелева шпінель має меншу ймовірність існування, тому що не співіснує з СоО і не представлена в елементарному трикутнику з максимальною площею. Алюмонікелева шпінель має меншу ймовірність існування, а найменш вірогідною є ідентифікація Al₂O₃ у складі гетерофазних комбінацій. За результатами досліджень проаналізовано геометро-топологічні та статистичні характеристики субсолідусної будови системи, які мають значення для точності прогнозування комбінацій фаз при синтезі нових гетерогенних композиційних матеріалів.Документ Механізми адаптації периклазошпінельних вогнетривів до термоударів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Логвінков, Сергій Михайлович; Борисенко, Оксана Миколаївна; Івашура, Андрій Анатолійович; Шабанова, Галина Миколаївна; Шумейко, Віта Миколаївна; Корогодська, Алла МиколаївнаУ групі периклазошпінельних вогнетривів відбувається зміна динаміки попиту на магнезітохромітові та хромомагнезитові вогнетриви, у фазовому складі яких є MgCr₂O₄ – магнезіальнохромиста шпінель, що зумовлено екологічною небезпекою будь-яких сполук шестивалентного хрому. Зазначені причини стимулюють пошук альтернативних вогнетривів для заміни хромовмісних. Периклазошпінельні вогнетриви системи MgO – MgAl₂O₄ погано змочуються розплавом цементного клінкеру і футерування з них не набирає гарнісаж (обмазку), що є обов'язковою технічною вимогою. Потрібна була розробка нового виду периклазошпінельних вогнетривів на основі більш багатокомпонентних оксидних систем. При цьому повинно вирішуватися завдання забезпечення їхньої високої термостійкості. Таким чином, дослідження механізмів адаптації матеріалів системи MgO – Al₂O₃ – FeO – TiO₂, які протидіють термічним напругам у вогнетриві, є актуальним. Розроблено новий периклазошпінельний вогнетривкий матеріал, фазовий склад якого модифікований FeO- і TiO₂-вмісною заздалегідь синтезованою добавкою. Вогнетриви з розробленого матеріалу відповідають технічним вимогам, що визначають експлуатаційну надійність під час застосування для футерування високотемпературних зон обертових печей випалу портландцементного клінкеру. Термостійкість матеріалу визначається його здібностями протидіяти термічним напругам, обумовлених невільним розширенням/стисненням окремих структурних блоків матеріалу і є причиною порушення його суцільності та подальшого руйнування. Окремі механізми адаптації продемонстровано та обговорено за результатами аналізу рентгенофазових та електронномікроскопічних досліджень. Деякі з обговорених механізмів нетрадиційні для технологічної практики тугоплавких неметалевих матеріалів та доповнюють інструментарій матеріалознавців. Досягнуті результати та деякі технологічні способи забезпечення термостійкості мають ознаки універсальності та можуть застосовуватись для різних видів гетерофазних тугоплавких неметалевих матеріалів.Документ Уточнення субсолідусної будови чотирикомпонентної системи MgO - CaO - Al₂O₃ - Cr₂O₃ з урахуванням сполуки Сa₆Al₄Cr₂O₁₅(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Корогодська, Алла Миколаївна; Шабанова, Галина Миколаївна; Дев'ятова, Наталя Борисівна; Волобуєв, Максим МиколайовичНаведені результати теоретичних розрахунків субсолідусної будови чотирикомпонентної системи MgO – CaO – Al₂O₃ – Cr₂O₃ з урахуванням трикомпонентної сполуки Сa₆Al₄Cr₂O₁₅. Для встановлення стабільних конод у зазначеній системі застосовували термодинамічний та геометро-топологічний методи аналізів. При розбитті концентраційного тетраедра MgO – CaO – Al₂O₃ – Cr₂O₃ на елементарні із залученням геометро-топологічного аналізу можна зробити однозначне замикання до елементарного тетраедру граней з інцидентними ребрами (коннодами) через загальну вершину. Застосування цього методу дозволяє мінімізувати кількість необхідних термодинамічних розрахунків. Тетраедрація системи MgO – CaO – Al₂O₃ – Cr₂O₃ з урахуванням стабільних фаз обумовлена наявністю трьох «внутрішніх» конод, що проходять у тривимірному просторі концентраційного тетраедра: Сa₆Al₄Cr₂O₁₅ – MgO; MgCa₃Al₄O₁₀ – CaCr₂O₄, CaCr₂O₄ – MgAl₂O₄, що обумовлюють наявність 14 елементарних тетраедрів у субсолідусній області. Довжини конод та обсяги елементарних тетраедрів розраховані з урахуванням барицентричних координат та елементів евклідової геометрії. Фази, що входять до складу тетраедру з найбільшим відносним обсягом та найменшою асиметрією CaCr₂O₄ – СaAl₂O₄ –MgAl₂O₄ – MgO (185,6 ‰ та 2,55 відповідно) мають найбільшу ймовірність існування в системі, що дозволить розробити стійку технологію створення композиційних матеріалів на основі кальцієвого алюмохромітного цементу, з периклазом як заповнювачем, без спеціальних прийомів дозування вихідних компонентів. При цьому у разі порушення технологічного процесу у складі неформованого матеріалу синтезуватиметься магнійалюмінатна шпинель, що не призведе до погіршення експлуатаційних характеристик композиту, що використовується. Слід зазначити, що елементарні тетраедри з високим ступенем асиметрії, що вимагають відповідної точності дозування при прогнозуванні фазового складу синтезованих композиційних матеріалів, розташовані в областях системи, що не є технологічно вигідними з точки зору отримання неформованих вогнетривів на основі спеціальних в'яжучих матеріалів, і становлять інтерес для матеріалознавців керамічної та вогнетривкої галузей.Документ 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 ОлександрівнаНа 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.Документ Геометро–топологічні характеристики субсолідусної будови системи MgO – Al₂O₃ –TiO₂(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Борисенко, Оксана Миколаївна; Логвінков, Сергій Михайлович; Шабанова, Галина Миколаївна; Остапенко, Ігор Анатолійович; Шумейко, Віта МиколаївнаСеред матеріалів, що привертають велику увагу з точки зору створення вогнетривких виробів з підвищеною термостійкістю можна виділити матеріали на основі композицій системи MgO – Al₂O₃ –TiO₂. В результаті проведеного термодинамічної аналізу системи MgO – Al₂O₃ –TiO₂ встановлено, що розбиття системи на елементарні трикутники зазнає змін у трьох температурних інтервалах: I – до температури 1537 К, II – в температурному інтервалі 1537 – 2076 К та вище температури 2076 К. Встановлено, що до температури 2076 К існує концентраційна область шпінельних фаз: алюмомагнезіальна шпінель – кванділіт. Вище температури 1537 К існує концентраційна область: тіаліт – карроіт, яка відповідає вимогам до матеріалів з високою термостійкістю. Елементарний трикутник TiO₂ – Al₂TiO5 – MgTi₂O5 можна використовувати для отримання термостійких матеріалів на основі Al₂TiO5 стабілізованого MgTi₂O5. Для отримання термостійких периклазошпінельних матеріалів рекомендовано елементарний трикутник Mg₂TiO₄ – MgAl₂O₄ – MgO, у якому присутні лише сполуки з кубічною кристалічною решіткою. Таким чином, розбиття системи MgO – Al₂O₃ –TiO₂ на елементарні трикутники і аналіз геометро-топологічних характеристик фаз системи дозволило вибрати в досліджуваній системі області складів, що володіють оптимальними властивостями для отримання матеріалів з заданими оптимальними властивостями.Документ Субсолідусна будова системи MgO – FeO – Al₂O₃(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Борисенко, Оксана Миколаївна; Логвінков, Сергій Михайлович; Шабанова, Галина Миколаївна; Корогодська, Алла Миколаївна; Івашура, Марина Миколаївна; Івашура, Андрій АнатолійовичТрикомпонентні системи складають фізико-хімічну основу більшості вогнетривких матеріалів і аналіз їх субсолідусної будови дозволяє досить точно спрогнозувати області складів з оптимальними властивостями, а також дати рекомендації за технологічними параметрами виробництва, спікання та експлуатації одержуваних матеріалів. В результаті проведеного термодинамічної аналізу системи MgO – FeO – Al₂O₃ встановлено, що розбиття системи на елементарні трикутники зазнає змін в двох температурних інтервалах: I – до температури 1141 К та II – вище температури 1141 К. Розрахунковими методами визначені геометро-топологічні характеристики субсолідусної будови системи MgO – FeO – Al₂O₃: площі елементарних трикутників, ступінь їх асиметрії, площа областей, в яких існують фази, ймовірність існування фаз в системі. Встановлено, що у всьому інтервалі температур існує досить протяжна концентраційна область шпінельних фаз: герциніт (FeAl₂O₄) – благородна шпінель (MgAl₂O₄). Причому, периклаз (MgO) співіснує одночасно з обома шпінелями лише в низькотемпературні області. Це вказує, що під час отримання периклазошпінельних вогнетривів з підвищеною термостійкістю важливим технологічним параметром є швидкість охолодження нижче 1141 К. Для отримання периклазошпінельних вогнетривів з розгалуженою мікротріщинуватою структурою за рахунок відмінностей коефіцієнтів термічного розширення периклаза, герциніта й благородної шпінелі, – найбільш раціональна концентраційна область досліджуваної системи, що є спільною для двох елементарних трикутників (MgO – FeAl₂O₄– MgAl₂O₄ іMgO – FeO – MgAl₂O₄), які існують в різних температурних інтервалах. При високих температурах випалу елементарний трикутник MgO – FeO – MgAl₂O₄ має максимальну площу і мінімальний ступінь асиметрії, а при охолодженні утворюється MgO – FeAl₂O₄– MgAl₂O₄ – досить значна за площею, але має високу ступінь асиметрії. Тому прогнозувати склади шихт для периклазошпінельних вогнетривів слід з високою точністю дозування і зі значним часом гомогенізації компонентів при змішуванні, так як концентраційна область спільна для обох вище зазначених елементарних трикутників значно скорочується. Таким чином, розбиття системиMgO – FeO – Al₂O₃ на елементарні трикутники і аналіз геометро-топологічних характеристик фаз системи дозволило вибрати в досліджуваній системі області складів, що володіють оптимальними властивостями для отримання шпінельвміщуючих матеріалів.Документ Расчётная оценка степени сложности субсолидусного строения трехкомпонентных физико-химических систем(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Логвинков, Сергей Михайлович; Борисенко, Оксана Николаевна; Цапко, Наталия Сергеевна; Шабанова, Галина Николаевна; Корогодская, Алла Николаевна; Шумейко, Вита Николаевна; Гапонова, Елена АлександровнаИсследование диаграмм состояния многокомпонентных физико-химических систем является наиболее наукоемкой задачей материаловедения. Без знаний о строении диаграмм состояния таких систем технологам невозможно прогнозировать фазовый состав материалов при их производстве и применении изделий из них, существенно усложняется проведение системного анализа результатов экспериментальных исследований по оптимизации свойств разрабатываемых материалов. В технологии огнеупоров определяющей стадией производства является твердофазное спекание, что обусловливает особую значимость информации о субсолидусном строении диаграмм состояния физико-химических систем, представленных набором компонентов в соответствии с планируемым фазовым составом материалов. Трехкомпонентные системы, простыми компонентами которых являются тугоплавкие оксиды, составляют физико-химическую основу большинства огне-упоров массового производства и их субсолидусное строение достаточно наглядно отображается в концентрационном треугольнике системы набором треугольников, вершинами которых являются точки составов соединений. Исследование посвящено установлению аналитической зависимости между количеством двойных и тройных соединений и числом всех возможных отрезков соединительных прямых между точками составов соединений, а также точек пересечения коннод между собой. При проведении исследований применялись общие принципы системного анализа, логические методы и терминология физико-химического анализа многокомпонентных систем, а также сведения по элементарной математике из разделов по числовым рядам, основам комбинаторики и алгебры. Соответствующие аналитические выражения дают возможность расчѐтного определения количественных классификационных признаков при таксономии многокомпонентных систем по степени сложности строения их субсолидусных областей, в частности, при сопоставлении сложности исследований трехкомпонентных оксидных систем и их типизации. Полученные формулы апробированы для расчетов на примерах конкретных оксидных систем. Результаты исследований позволяют получать важные количественные характеристики для оценки степени сложности субсолидусного строения трехкомпонентных систем.Документ Гидроизоляционно-декоративная штукатурка для бетонных резервуаров(НТУ "ХПІ", 2019) Логвинков, Сергей Михайлович; Шабанова, Галина Николаевна; Кобзин, Владимир Григорьевич; Корогодская, Алла Николаевна; Шумейко, Вита Николаевна; Фишер, Ханс-БертрамРазвитие отечественного производства строительных материалов происходит в направлении создания новых конкурентоспособных сухих строительных смесей полифункционального и декоративного назначения, в том числе для выполнения жесткой гидроизоляционной штукатурки бетонных резервуаров, допускающих введение красителей-пигментов либо непосредственно в состав самой смеси, либо в специальную композицию для выполнения декоративного покровного слоя. Конкурентоспособность такой сухой строительной смеси обеспечивается инновационным решением по пластификации, уплотнению и гидрофобизации при гидратационном твердении портландцементной композиции за счет введения в ее состав в малых концентрациях недорогих и недефицитных добавок, в частности, нитрата кальция. Для расширения области применения таких гидроизоляционных композиций возможно введение пигментов-красителей с одновременным присутствием модифицирующих добавок, в частности, сернокислого аммония, СДБ или ЛСТ (в количестве до 0,2 масс. %) или редиспергируемых порошков винил-ацетатного типа (до 0,005 – 0,1 масс. % от массы цемента). Декорирование жесткой гидроизоляционной штукатурки, выполненной на основе базовой сухой строительной смеси, допускает применение готовых композиций, присутствующих на рынке строительных материалов Украины (например, Ceresit CT-64).Документ Уточнение строения системы CaO – Al₂O₃ – CoO(НТУ "ХПИ", 2018) Шабанова, Галина Николаевна; Корогодская, Алла Николаевна; Левадная, Светлана ВикторовнаПолучения глиноземистых цементов при использовании отходов химической промышленности является актуальным направлением расширения сырьевой базы производства алюминатных цементов. В данный момент представляется возможность использования в составе сырьевой смеси для глиноземистого цемента, вместо глинозема, отхода катализатора с содержанием 80 % Al₂O₃ и 20 % CoO. Для применения кобальтсодержащих отходов проведены исследования по изучению строения трехкомпонентной системы CaO – Al₂O₃ – CoO, которая является физико-химической основой разработки составов глиноземистых цементов на основе представленных отходов. В статье представлены характеристики бинарных подсистем и трехкомпонентной системы CaO – Al₂O₃ – CoO. Приведены результаты исследования субсолидусного строения системы CaO – Al₂O₃ – CoO без учета в твердофазных взаимодействиях тройных соединений. Наличие в системе тройного соединения приводит к изменению субсолидусного строения системы CaO – Al₂O₃ – CoO. Представлены графические изображения системы в области субсолидуса. Приведены результаты расчета изменения свободной энергии Гиббса от температуры для модельных реакций. В результате проведенных термодинамических и геометро-топологических расчетов на основе сформированной термодинамической базы данных установлена направленность протекания взаимных твердофазных реакций в трехкомпонентной системе CaO – Al₂O₃ – CoO с участием стабильно существующих соединений и трехкомпонентного соединения Ca₃CoAl₄O₁₀, что позволило определить все конноды указанной системы. Рассчитаны основные геометро-топологические характеристики элементарных треугольников и фаз системы. Геометро-топологические характеристики системы технологически важны для прогнозирования степени точности дозировки компонентов, а также необходимого времени их смешения перед синтезом материалов с заданным фазовым составом. Полученные результаты необходимы для дальнейшего анализа твердофазных равновесий, протекающих в системе CaO – Al₂O₃ – CoO.Документ Обоснование возможности использования отходов в технологии тампонажных цементов(НТУ "ХПИ", 2018) Шабанова, Галина Николаевна; Корогодская, Алла Николаевна; Девятова, Наталья БорисовнаРассмотрены характеристики тампонажного цемента, исходя из влияния среды, в которой его используют. Тампонажные цементы должны характеризоваться необходимой прочностью в первые двое суток твердения. Прочность затвердевшего цементного раствора в краткие сроки твердения должна обеспечить закрепление колонны в стволе скважины, необходимую ее устойчивость при разбуривании и перфорации, эффективную изоляцию от проницаемых пород. Рассмотрено влияние состава фазового клинкера на свойства тампонажного цемента, влияние добавок для улучшения его физико-химических характеристик, особенности формирования цементного камня при гидратации. Влияние водоцементного отношения на скорость твердения достаточно существенно. При постоянном фазовом составе клинкера уменьшенное содержание воды приводит к более быстрому образованию необходимого пересыщения раствора и возникновению "стесненных" условий, а, следовательно, к ускорению сроков схватывания растворов. Таким образом, анализ применяемых тампонажных композиций показывает, что их расширение в основном происходит за счет увеличения объема продуктов гидратации цемента. Расширение происходит тогда, когда окружающей средой растущего кристалла является твердая фаза или жидкость в замкнутых порах. Величины расширения и самонапряжения определяются прочностью и пластичностью твердеющей структуры. Сравнение эксплуатационных характеристик указывает на возможность замены части цементного клинкера на отходы химической промышленности. Введение в структуру цементного клинкера хромитных и ферритных добавок улучшает его физико-химические характеристики, а на многих промышленных предприятиях образуются отходы, которые по своему химическому составу могут быть использованы в качестве исходного сырья при производстве вяжущих материалов специального назначения с комплексом заданных свойств. Утилизация таких отходов позволит не только улучшить экологическую обстановку, но и сэкономить природные ресурсы. Поскольку для многих газоносных регионов характерными являются высокие температуры в скважинах, то актуальным является разработка тампонажных цементов с повышенными температурами эксплуатации, что требует введения в состав цемента жаростойких фаз.