Наличие среднего порядка в стеклообразных материалах, т. е. структурных корреляций на масштабах нанометра, приводит к флуктуациям упругих констант с таким же характерным радиусом корреляции. Вопрос о том, какова характерная амплитуда этих флуктуаций, представляет большой интерес как с прикладной точки зрения, так и с точки зрения фундаментального понимания структуры и динамики стеклообразных материалов. В данной работе находится величина среднеквадратичных флуктуаций сдвигового модуля на нанометровом масштабе в молекулярном стекле салоле (фенилсалицилате) и её зависимость от температуры при расплавлении стекла в переохлаждённую жидкость. Для этого используется теория упругости в среде с пространственными флуктуациями упругих констант при расчёте длины пробега фононов по теории возмущений. Кроме того, в переохлаждённом состоянии материала учитывается вклад релаксации структуры в затухание фононов. С использованием критерия Иоффе - Регеля для локализации поперечных фононов находится связь между величиной флуктуаций сдвигового модуля и частотой вызванного ими так называемого бозонного пика в спектре колебательных возбуждений стёкол. Эта частота определяется из экспериментальных данных по спектрам низкочастотного неупругого рассеяния света в салоле. Сравнение с теорией позволяет найти температурную зависимость величины среднеквадратичных флуктуаций сдвигового модуля на нанометровом масштабе. Кроме того, сравнивается эта зависимость с температурным поведением параметра Ландау - Плачека в салоле. Определяется также температурная зависимость радиуса структурных корреляций в салоле и глицерине и сравнивается с температурной зависимостью размера динамической неоднородности.
Показана возможность полного подавления инструментальной погрешности, обусловленной неточностью изготовления углоизмерительной структуры, которая реализуется при произвольной форме поля взаимодействия светового излучения с топологией измерительной структуры. Данная возможность достигается выбором необходимой структуры преобразователя, для которой обеспечивается принцип когерентности комплементарных гребенчатых фильтров, формируемых в преобразователе.
Исследовано окисление фенола в водокислородном флюиде в трубчатом реакторе периодического действия при его равномерном нагреве (1 °С/мин) до 600 °С. Увеличение количества O2 сверх стехиометрического отношения на 25 % приводит к повышению степени выгорания углерода в 1,09 раза. Замена 10 % стехиометрического количества кислорода закисью азота приводит к такому же увеличению степени выгорания углерода в первую очередь за счет его дожигания при температуре ≥ 400 °С. Замена части фенола изопропанолом приводит к повышению степени выгорания углерода в 1,02 раза. Впервые установлено, что гетерогенный механизм окисления фенола в водокислородном флюиде является основным. Однако надстехиометрическое количество O2, а также добавление N2O и изопропанола интенсифицируют газофазное горение углерода. Обнаружено каталитическое влияние Pt-Rh/Pt-термопары на степени превращения фенола в присутствии O2 при температуре выше 135 °С.
Методом смешения на массивном калориметре c изотермической оболочкой проведены измерения энтальпии и теплоемкости интерметаллического сплава Mg2Ca в интервале температур 298,15 - 1177,0 K в твердом и жидком состояниях. Погрешность полученных результатов по энтальпии и теплоемкости не превышает 0,2 и 2 % соответственно. Определена энтальпия плавления интерметаллида Mg2Ca, равная (483 ± 3) Дж/г. Показано, что теплоемкость расплава Mg2Ca постоянная в интервале 993,2 - 1177,0 K. Проведено сравнение данных настоящей работы с результатами других авторов.
Е.Е. Устюжанин1, В.Ф. Очков1, В.А. Рыков2, С.В. Рыков2,3, И.В. Кудрявцева2 1Научно-исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия evgust@gmail.com 2Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия rykov-vladimir@rambler.ru 3Военный институт (инженерно-технический) Военной академии материально-технического обеспечения им. А.В. Хрулёва, Санкт-Петербург, Россия togg1@yandex.ru
Ключевые слова: бинодаль, плотность, средний диаметр, параметр порядка, критическая точка, шестифтористая сера
Страницы: 591-608
В представленной работе рассматривается ряд задач. Первая из них касается анализа экспериментальных (ρl, ρg, T )-данных SF6 при относительных температурах (1,5∙10-8< τ < 0,3). Вторая задача связана с разработкой комбинированных моделей (ρl(D, C, τ), ρg( D, C, τ), … ), которые следуют ряду граничных условий, в том числе требованиям масштабной теории критических явлений. В рамках третьей задачи вычисляются (D, C)-параметры, которые включены в комбинированные модели; на этом этапе формируется базовый массив (ρl, ρg, T)-данных, в который включены опытные результаты, полученные в лаборатории проф. Функе (ФРГ), и (ρl, ρg, T)-данные, полученные путем пересчета результатов в лаборатории проф. Гаррабоса (Франция). Модели (ρl(D, C, τ) и ρg(D, C, τ) послужили основой для вычисления некоторых термодинамических свойств SF6 в критической области.
Методом дифференциальной сканирующей калориметрии проведено экспериментальное исследование теплоемкости сплавов Mg-Ca с содержанием 10,50, 33,34 и 73,00 ат. % Ca, перспективных для использования в различных практических приложениях (биосовместимые и биоразлагаемые сплавы, сверхлегкие конструкционные материалы, анодные материалы, материалы-абсорбенты водорода и др.). Получены новые достоверные экспериментальные результаты по удельной теплоемкости в интервале температур от 190 до 576 - 692 K в твердом состоянии. Оцениваемая погрешность полученных данных составила 2 - 3 %. Разработаны справочные таблицы температурных зависимостей удельной теплоемкости сплавов Mg-Ca. Установлено, что в широком интервале температур теплоемкость твердых магниево-кальциевых сплавов с высокой точностью может быть оценена с использованием правила Неймана - Коппа.
А.В. Фрунзе
АНО НТП Термоконт, Москва, Россия alex.fru@mail.ru
Ключевые слова: пирометрия, методологические принципы, законы излучения, спектральная излучательная способность, температурная зависимость спектральной излучательной способности
Страницы: 615-623
В работе описан алгоритм, позволяющий численными методами вычислить связь между температурой спектрального отношения и действительной температурой «несерого» объекта, который учитывает не только зависимость спектральной излучательной способности объекта от длины волны, но и ее температурную зависимость, присущую практически всем реальным объектам (материалам). Данный алгоритм применим к любым пирометрам спектрального отношения: узкополосным и широкополосным. Ранее как в отечественной, так и в зарубежной литературе отсутствовало решение рассматриваемой задачи с одновременным учетом обеих этих зависимостей. Предлагаемое решение основано на известном алгоритме, позволяющем вычислить связь между температурой спектрального отношения и действительной температурой «несерого» объекта, который учитывал только зависимость спектральной излучательной способности объекта от длины волны. Представленный алгоритм модифицирован для возможности учета еще и ее температурной зависимости. Приведен пример реализации описанного алгоритма.
Представлены результаты экспериментального исследования теплового расширения галлиевых гранатов Gd3Ga5O12, Gd3.04Sc1.8Ga3.16O12 и Ca3Nb1.5Ga3.5O12 в широком интервале температур (293,15 - 1473 K). Обнаружено заметное влияние ниобия в структуре галлиевых гранатов на коэффициент теплового расширения. Получены температурные зависимости объемных свойств.
В.Е. Мессерле1,2,3,4, О.А. Лаврищев3, А.Б. Устименко1,3,4, М.Н. Орынбасар1,3,4 1Институт проблем горения, Алматы, Казахстан ust@physics.kz 2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия 3Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан lavr@physics.kz 4Научный производственно-технический центр «Жалын», Алматы, Казахстан orynbasarmaga@gmail.com
Ключевые слова: отходы, резиновый порошок, плазмохимическая переработка, газификация, синтез-газ, эксперимент, термодинамический расчет, кинетический расчет
Страницы: 631-635
Представлены результаты термодинамических, кинетических расчетов и экспериментальных исследований плазменной переработки резинового порошка из использованных автопокрышек, продемонстрировавшие перспективность использования плазмохимической технологии газификации этого порошка с получением энергетического газа. Выполнено сопоставление результатов эксперимента и расчетов, показавшее хорошую согласованность.
Редакционная коллегия журнала “Химия в интересах устойчивого развития” с глубоким прискорбием сообщает, что 21 июня 2023 года ушел из жизни ученый с мировым именем в области углехимии, углеродных материалов и катализа – Зинфер Ришатович Исмагилов, директор Института углехимии и химического материаловедения Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН, научный руководитель Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН, академик РАН, заслуженный деятель науки РФ, лауреат премии имени В. А. Коптюга и премии “Глобальная энергия”, главный редактор нашего журнала.