By this author

Effect of Supersonic Nitrogen Flow on Ceramic Material Ta4HfC5–SiC

Issue number 4 from 17.09.2025

Изучено поведение керамического материала Ta₄HfC₅–30 об. % SiC под воздействием сверхзвукового потока диссоциированного азота, что необходимо для оценки перспектив применения подобных материалов в бескислородных газовых средах при температурах >1800°C. Установлено, что в результате нагрева поверхности до ~2020°C через несколько минут наблюдается уменьшение температуры до ~1915°C с последующим медленным снижением до 1881°С. Вероятно, это связано с протекающими на поверхности химическими процессами и формированием чрезвычайно шероховатой микроструктуры. Определена скорость уноса, показано, что ни при вводе образца в высокоэнтальпийную струю азота, ни при резком охлаждении (падение температуры на ~880°С за 9–10 с) не наблюдается растрескивания образца или отслоения приповерхностной области. Данные РФА и Раман-спектроскопии позволяют говорить о полном удалении из поверхностного слоя карбида кремния и преобразовании сложного карбида тантала-гафния в соответствующий нитрид.

9 0

Sol-gel synthesis and research of inorganic compounds, hybrid functional materials and disperse systems

Issue number 4 from 17.09.2025

Обобщены итоги Седьмой международной конференции стран СНГ “Золь-гель синтез и исследование неорганических соединений, гибридных функциональных материалов и дисперсных систем “Золь-гель 2023”, проанализированы доклады, представленные в рамках научных секций конференции: теоретические аспекты золь-гель процесса; пленки, покрытия и мембраны, полученные с применением золь-гель технологии; гибридные органо-неорганические золь-гель материалы; ксерогели, стекла и объемные керамические материалы, синтезированные золь-гель методом; нано- и микроструктурированные материалы, нанотехнологии; методы исследования структуры и свойств материалов, полученных с использованием золь-гель синтеза.

10 0

Surface Transformation Of Ultrahigh-Temperature Ceramics HfB2-SiC-C(graphene) Under The Influence Of High-Speed Disossociated Nitrogen Jets

Issue number 4 from 17.09.2025

С целью изучения перспективности ультравысокотемпературных керамических материалов HfB₂–30 об. % SiC, модифицированных низкими количествами восстановленного оксида графена, для создания авиакосмической техники, предназначенной для применения в атмосферах на основе N₂, исследовано воздействие на образец высокоскоростного потока диссоциированного азота. Установлено, что при выбранных условиях воздействия в ходе ступенчатого повышения мощности анодного питания плазмотрона и, соответственно, воздействующего теплового потока при определенных параметрах процесса происходит резкий рост температуры поверхности с ~1750 до 2000–2100°C. При этом дальнейшее повышение теплового потока не оказывает очевидного и пропорционального воздействия на температуру поверхности образца, что может свидетельствовать о ее высокой каталитичности по отношению к реакциям поверхностной рекомбинации атомарного азота. Показано, что поверхностные слои материала подвергаются химической трансформации (удаление кремнийсодержащих веществ, образование новой фазы на основе HfN), которая сопровождается значительным изменением микроструктуры (образование дендритоподобных структур), что влияет на оптические и каталитические характеристики поверхности.

10 0

Effect Of The Composition Of The Etching System MF-HCl (M = Li+, Na+, NH4+) on the gas-sensitive properties of Ti3C2Tх/Tioх nanocomposites

Issue number 4 from 17.09.2025

Изучено влияние природы травящих систем MF–HCl (M = Li⁺, Na⁺, NH₄⁺) на протекание процесса синтеза максенов Ti₃C₂T_x на основе МАХ-фазы Ti₃AlC₂, микроструктуру, фазовую чистоту, межслоевое расстояние, состав функциональных поверхностных групп, термическое поведение и работу выхода получаемых продуктов. Изучены сенсорные свойства при комнатной температуре рецепторных слоев Ti₃C₂T_x, нанесенных методом микроплоттерной печати, по отношению к широкому кругу газообразных аналитов (H₂, CO, NH₃, NO₂, O₂, бензол, ацетон, метан и этанол). Выявлена повышенная чувствительность к аммиаку максенов, полученных в результате воздействия солянокислых растворов фторидов натрия и аммония, и к монооксиду углерода образца, синтезированного с помощью системы LiF–HCl. Отмечены высокие отклики (~20–30% на 100 ppm NO₂) для всех трех рецепторных материалов, однако процессы восстановления датчиков значительно затруднены. Для улучшения сенсорных характеристик чувствительные слои Ti₃C₂T_x подвержены относительно низкотемпературной термической обработке в воздушной атмосфере для формирования нанокомпозитов Ti₃C₂T_x/TiO_x. Выявлено, что для частично окисленных максенов наблюдается высокий селективный отклик на кислород при очень низких рабочих температурах (125–175°С), что особенно характерно для материала, изготовленного с применением системы HCl–NaF.

11 0

Gas sensing properties of Ti0.2V1.8CTx/V2O5 nanocomposite

Issue number 4 from 17.09.2025

Разработан метод получения нанокомпозита, содержащего максеновое ядро Ti_0.2V_1.8CT_x и поверхностные слои оксида ванадия, допированного титаном, путем относительно низкотемпературного частичного окисления многослойного максена – двумерного карбида ванадия-титана. Показано, что в ходе окисления в воздушной атмосфере исходного Ti_0.2V_1.8CT_x при температуре 250°С сохраняется микроструктура аккордеоноподобных агрегатов с некоторым повышением пористости составляющих их слоев и увеличением их толщины за счет образования V₂O₅. При этом отмечено сохранение структуры максена с уменьшением межплоскостного расстояния от 10.3 (исходный порошок Ti_0.2V_1.8CT_x) до 7.3 Å. Рамановская спектроскопия подтвердила образование оксида ванадия. Методом Кельвин-зондовой силовой микроскопии установлено, что при образовании нанокомпозита Ti_0.2V_1.8CT_x/V₂O₅ происходит уменьшение работы выхода электрона с 4.88 (Ti_0.2V_1.8CT_x) до 4.68 эВ. Для слоев Ti_0.2V_1.8CT_x/V₂O₅, нанесенных с применением метода микроплоттерной печати, комплексно изучены хемосенсорные свойства по отношению к ряду газообразных аналитов (H₂, CO, NH₃, NO₂, C₆H₆, C₃H₆O, CH₄, C₂H₅OH и O₂). При повышенных температурах детектирования (125–200°С) зафиксирована высокая чувствительность на кислород (10% O₂) и NO₂ (100 ppm); во всем интервале температур (25–200°С) имеются заметные отклики на влажность (50% RH). При комнатной температуре детектирования отмечена хорошая чувствительность по отношению к ацетону, этанолу и аммиаку.

9 0

Chemosensor properties of Ti_0.2V_1.8CT_<i>x</i>–V₂O₅–SnO₂ nanocomposite

Issue number 9 from 17.09.2025

Разработана методика модифицирования аккордеоноподобного максена сложного состава Ti_0.2V_1.8CT_x оксидами олова(IV) и ванадия путем гидротермального синтеза SnO₂ в водно-спиртовой среде в присутствии диспергированных частиц двумерного карбида ванадия-титана, нанесения методом микроплоттерной печати на специализированную подложку покрытия состава Ti_0.2V_1.8CT_x–10 мол. % SnO₂ с последующей термической обработкой на воздухе при температуре 300°С в течение 1 ч. Для сформировавшегося нанокомпозитного слоя Ti_0.2V_1.8CT_x–V₂O₅–SnO₂ комплексно изучены хемосенсорные свойства по отношению к ряду газов-аналитов: 100 ppm CO, NH₃, NO₂, бензола, ацетона, этанола, 1000 ppm H₂, метана и 10% кислорода. Показана его высокая чувствительность и селективность к диоксиду азота при рабочих температурах 150 и 200°С: отклики на 100 ppm NO₂ составили 281 и 873% соответственно.

11 0

Preparation and chemosensor properties of nano–composite obtained by hydrothermal modification of Ti₂CT_x by hierarchically organised Co(CO₃)_0.5 (OH) ⋅ 0.11H₂O

Issue number 9 from 17.09.2025

Изучен процесс модифицирования многослойного максена Ti₂CT_x путем гидротермального синтеза объемных иерархически организованных образований Co(CO₃)_0.5(OH) ⋅ 0.11H₂O. Показано, что в выбранных условиях происходит частичное окисление максена с образованием на поверхности его агрегатов наночастиц диоксида титана диаметром ~3–10 нм. Исследованы сенсорные свойства полученного композиционного материала при комнатной температуре и относительной влажности 65 ± 3% по отношению к широкому ряду газообразных аналитов (50 ppm CO, бензола, ацетона, этанола, 2500 ppm H₂, CH₄, 5% O₂ и 40 ppm NH₃, NO₂). Установлена повышенная чувствительность при детектировании 40 ppm NH₃ и NO₂: отклики составили 91 и 63% соответственно. Рассмотрены некоторые аспекты механизма детектирования. Полученные результаты показывают перспективность модифицирования многослойных максенов полупроводниковыми оксидами металлов и объемными иерархически сформированными образованиями с целью улучшения их хеморезистивных характеристик.

12 0

Preparation and Chemosensory Properties of Ti₂CT_<i>x</i>–10 mol. % SnO₂ Composite Material

Issue number 10 from 17.09.2025

Разработан гибридный метод получения композиционного материала Ti₂CT_x–10 мол. % SnO₂, сочетающий в себе осаждение в присутствии диспергированных аккордеоноподобных агрегатов максена и последующую гидротермальную обработку. В результате многослойный максен декорирован наночастицами диоксида олова размером ~2–4 нм, а межслоевое расстояние многослойного максена Ti₂CT_x увеличилось с 11.6 до 13.5 Å. Установлена высокая чувствительность рецепторного слоя полученного композиционного материала Ti₂CT_x–SnO₂, нанесенного с применением микроплоттерной печати, при комнатной температуре и в условиях относительной влажности 23% по отношению к 100 ppm этанола, аммиака и диоксида азота. Определенные высокие отклики нанокомпозита на изменение влажности позволяют рассматривать его в качестве перспективного рецепторного материала для датчика влажности.

13 0

SYNTHESIS OF Ti2AlC IN KBr MELT: EFFECT OF TEMPERATURE AND COMPONENT RATIO

Issue number 11 from 17.09.2025

МАХ-фазы различного состава в последнее время находят все более широкое применение благодаря своей слоистой структуре и свойствам, характерным для керамических материалов и металлов. Поэтому большое значение имеет разработка легко масштабируемых методов получения данных соединений, характеризующихся повышенной фазовой чистотой. В работе изучено влияние на состав и свойства такой МАХ-фазы, как Ti2AlC, условий ее получения с применением защитного расплава солей (на примере KBr), в частности, соотношений исходных реагентов (n(Ti):n(Al):n(C)),температуры и длительности термической обработки. Установлено, что при температуре 1100∘C наибольший выход Ti2AlC (94.4%) достигается при мольном соотношении n(Ti):n(Al):n(C) =2:1.1:0.9. Показано, что при температурах синтеза от 900 до 1100∘C содержание целевой МАХ-фазы изменяется незначительно (от 94 до 96%), максимальное содержание Ti2AlC установлено приполучении образца при температуре 1000∘C. Изучено также влияние температуры синтеза (900,1100 и 1200∘C) на микроструктуру, термическое поведение в токе воздуха и величину работы выхода электрона.

12 0