Быченок В.А., Беркутов И.В., Майоров А.Л., Ильин А.В., Киреенко В.В., Прохорович В.Е., Чекмарева М.А. «Контроль остаточных напряжений в околошовной зоне сварного шва» В мире неразрушающего контроля, 21, № 4, с. 50-53 (2018)

Представлен акустический метод измерений величины, знака и направления механических напряжений с использованием генерации двух взаимно-поляризованных поперечных и одной продольной ультразвуковых волн. Проведены экспериментальные исследования на образцах сварных конструкций с измерением механических напряжений в околошовной зоне: после разделки кромок; после сварки образцов заподлицо; после сварки на полный габарит сварного шва; после термообработки. Для проверки адекватности полученных результатов выполнен комплекс работ по измерению остаточных механических напряжений методом высверловки глухого отверстия, которые качественно подтвердили полученные результаты ультразвуковых измерений: погрешность измерений механических напряжений не более ± 80 МПа.

Гатауллин А.Р., Богданова С.А., Алексеева М.С., Галяметдинов Ю.Г. «Влияние адсорбционного взаимодействия поверхностно-активных веществ с фуллереном С₆₀ на его ультразвуковое диспергирование в мицеллярных средах» Вестник технологического университета, 21, № 12, с. 19-23 (2018)

Одним из подходов к решению проблемы агрегации фуллеренов является использование поверхностно-активных веществ (ПАВ) в процессах ультразвуковой обработки С₆₀ в жидких средах. Эффективность диспергирования и стабилизации частиц фуллерена зависит от характера адсорбционного взаимодействия молекул ПАВ с поверхностью С₆₀, изучение которого может выявить важные закономерности получения стабильных дисперсий фуллерена с высоким содержанием дисперсной фазы. Целью данной работы было исследование адсорбционного взаимодействия поверхностно-активных веществ с фуллереном С₆₀ и коллоидно-химических свойств дисперсий, полученных в мицеллярных растворах при ультразвуковой обработке (УЗ). Изотермы адсорбции ПАВ на фуллерене до УЗ воздействия были рассчитаны на основе равновесных концентраций, определенных методом абсорбционной спектроскопии. Дисперсии фуллерена были получены ультразвуковой обработкой в воде и в водных растворах ПАВ. Оптическая плотность дисперсий, средний электрокинетический потенциал частиц С₆₀ были определены методами абсорбционной спектроскопии и электрофоретического рассеяния света. В качестве объектов исследования использовались: фуллерен С₆₀ электродугового синтеза с чистотой более 99,5%; неионогенные ПАВ – производные оксида этилена, анионные ПАВ – додецилсульфат натрия и додецилбензолсульфонат натрия. Установлено, что изотерма адсорбции анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ на фуллерене С₆₀ до УЗ воздействия соответствует ленгмюровской изотерме адсорбции L2. Увеличение средней степени оксиэтилирования изононилфенолов приводит к снижению значений максимальной адсорбции, что, очевидно, связано с конформационными изменениями оксиэтиленовой цепи, которые имеют место в области n=8-9 в молекулах оксиэтилированных изононилфенолов. Показано, что введение ПАВ способствует увеличению оптической плотности дисперсий и повышению устойчивости системы. Отмечено, что неионогенные ПАВ являются более эффективными стабилизирующими агентами по сравнению с анионными. Установлено, что с увеличением средней степени оксиэтилирования возрастает стабилизирующее действие оксиэтилированных изононилфенолов и происходит смещение области их эффективных концентраций в сторону больших значений. Выявлено влияние неионогенных ПАВ на электрокинетические свойства дисперсий С₆₀, что может быть связано с образованием на поверхности фуллерена ассоциатов молекул поверхностно-активных веществ.

Гатауллин А.Р., Богданова С.А., Алексеева М.С., Галяметдинов Ю.Г. «Ультразвуковое диспергирование фуллерена С₆₀ в водных растворах смесей ионных и неионогенных поверхностно-активных веществ. Часть 1» Вестник технологического университета, 21, № 12, с. 28-32 (2018)

При получении дисперсий фуллерена С₆₀ ультразвуковой обработкой перспективно использование поверхностно-активных веществ (ПАВ) в качестве диспергирующих и стабилизирующих агентов. Создание смесей ионных и неионогенных поверхностно-активных веществ, отличающихся друг от друга по критической концентрации мицеллообразования, гидрофильно-липофильному балансу, молекулярной массе и механизму стабилизации углеродных наночастиц, и выявление наиболее эффективных смесей, обладающих повышенным совокупным диспергирующим и стабилизирующим действием может быть одним из способов решения проблемы агрегации наночастиц и получения дисперсий С₆₀ с заданными коллоидно-химическими свойствами. Целью данной работы было получение и исследование эффективных смесей ПАВ для увеличения содержания дисперсной фазы в процессе ультразвукового диспергирования и повышения стабильности дисперсий фуллерена С₆₀. В качестве объекта исследования применялся фуллерен С₆₀ электродугового синтеза с чистотой более 99,5%. Использовались смеси оксиэтилированных алкилфенолов (ОЭ АФ) с различной степенью оксиэтилирования (n=8, 10, 12), а также смеси ОЭ АФ n=12 с додецилсульфатом натрия (ДСН) и додецилбензолсульфонатом натрия (ДБСН). Оптическая плотность дисперсий, средний гидродинамический диаметр и электрокинетический потенциал частиц фуллерена были определены методами абсорбционной спектроскопии, динамического и электрофоретического рассеяния света. Тензиометрическим методом выявлены концентрационные области получения синергических смесей поверхностно-активных веществ. Установлено, что наибольшее диспергирующее и стабилизирующее действие проявляет смесь оксиэтилированных изононилфенолов со средней степенью оксиэтилирования n=8 и n=12 c мольной долей n=12 равной 0,4. По сравнению с дисперсиями, полученными без ПАВ, удалось снизить размер частиц в 1,8 раза и индекс полидисперсности в 1,9 раза, повысить оптическую плотность и стабильность систем в 11,7 и 2,8 раз, соответственно. Результаты исследования могут быть полезны при получении дисперсий С₆₀ для биохимических и медико-биологических исследований, для допирования композиционных материалов.

Хмелёв В.Н., Цыганок С.Н., Шакура В.А., Абраменко Д.С. «Исследование процесса ультразвукового диспергирования на примере бурого угля и торфа» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 122-127 (2018)

Статья посвящена исследованию процесса диспергирования бурого угля и торфа, а также выявлению оптимальных параметров и условий, способствующих наиболее эффективному применению данного метода воздействия в промышленности.

Хмелёв В.Н., Цыганок С.Н., Абраменко Д.С., Нестеров В.А., Рыжова С.Ф. «Ультразвуковой аппарат для обработки расплава алюминия» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 3-7 (2019)

Статья посвящена практическим вопросам разработки и проектирования ультразвуковых аппаратов с пьезоэлектрическими излучателями для воздействия на жидкие среды, находящиеся при высоких температурах (до 1000°С). Авторы подтверждают эффективность применения созданного оборудования на примере ультразвукового воздействия на расплав алюминия.

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Генне Д.В., Нестеров В.А. «Формирование факела при ультразвуковом распылении» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 15-19 (2019)

Статья повящена описанию разработки оборудования для формирования факела распыления. Приведены основные особенности конструкции, и результаты применения.

Федоров А.А., Полонянкин Д.А., Блесман А.И., Постников Д.В. «Исследование микрорельефа стали 12Х18Н10Т после ультразвуковой упрочняющей обработки с использованием маркеров» Динамика систем, механизмов и машин, 5, № 1, с. 108-112 (2017)

Рассматривается влияние микроструктуры аустенитной нержавеющей стали на регулярность микрорельефа деталей, сформированного методом ультразвуковой упрочняющей обработки на предварительно подготовленных точением (Ra=2,15 мкм) и шлифованием (Ra=0,36 мкм) поверхностях образцов. Применение разработанной методики исследования влияния микроструктуры на локальную нерегулярность микрорельефа стали 12Х18Н10Т позволило установить отсутствие существенного влияния двойников и границ зерен аустенитной стали на формирование нерегулярного микрорельефа. Наиболее вероятными причинами образования областей с нерегулярным микрорельефом можно считать конструктивные особенности динамического технологического модуля и качество подготовки исходной поверхности перед ультразвуковой упрочняющей обработкой

Артемов И.И., Акимов Д.А., Кревчик В.Д. «Влияние ультразвуковой обработки на модуль упругости ионно- имплантированной поверхности металла» Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, № 3, с. 140-149 (2018)

Ионная имплантация является одним из эффективных методов модификации механических свойств металлов и сплавов. Образование наноструктурного слоя (НС) блокирует выход на поверхность металла дислокаций и способствует их закреплению за счет высокой концентрации имплантированных ионов и радиационных дефектов. В результате после ионной имплантации материал упрочняется. Однако локальные скопления имплантированной примеси способствуют неоднородному закреплению дислокаций в НС, что может существенно ограничить прочностные характеристики материала. Целью данной работы является исследование возможности увеличения модуля упругости НС за счет акустостимулированной диффузии локальных скоплений имплантированных ионов, сопровождающейся увеличением числа закрепленных дислокаций в объеме НС. Дислокационный механизм затухания ультразвуковой волны рассмотрен в рамках модели Гранато и Люкке. Формула для коэффициента диффузии получена на основе применения теории случайных блужданий, а также представления о том, что процесс диссипации энергии ультразвуковой волной в области НС с малым числом закрепленных дислокаций может служить причиной диффузионного расплывания локальных примесных скоплений. Задача о диффузии локального примесного скопления рассматривалась как задача о диффузии из слоя конечной толщины в полуограниченное тело с отражающей границей. Решение уравнения теплопроводности получено для случая внутреннего источника тепла в НС, моделируемого мгновенным точечным источником, мощность которого пропорциональна плотности энергии ультразвуковой волны. Результаты. Показано, что коэффициент диффузии имплантированной примеси нелинейно зависит от плотности энергии ультразвуковой волны и существенно возрастает с ростом плотности дислокаций в тех областях НС, где закрепление дислокаций отсутствует. Получена оценка числа дополнительных активационных перескоков имплантированной примеси в поле ультразвуковой волны, которая составила 10^–2, т.е. один активационный перескок примесного атома приходится примерно на 10² периодов ультразвуковой волны. Установлено, что величина добавочных активационных перескоков является нелинейной функцией плотности энергии ультразвуковой волны W и с ростом последней возрастает. Показано, что диффузионное расплывание локальных скоплений имплантированной примеси в ультразвуковом поле приводит к росту модуля упругости НС примерно на 20% за счет увеличения числа закрепленных дислокаций, что сопровождается упрочнением материала. В ионно-имплантированных НС существуют дополнительные степени свободы для управления их механическими свойствами за счет увеличения числа закрепленных дислокаций в условиях акустостимулированного расплывания локальных скоплений имплантированной примеси и точечных дефектов.

Нигметзянов Р.И., Сундуков С.К., Сухов А.В., Фатюхин Д.С. «Ультразвуковой способ получения моющих пен» Вестник машиностроения, № 12, с. 78-82 (2018)

Предложен способ пенообразования с использованием ультразвуковой обработки моющей смеси. Исследовано влияние кавитации и акустических течений на пенообразование. Определены зависимости кратности пены и скорости пенообразования от режимов ультразвуковой обработки и влияние концентрации моющего раствора и амплитуды ультразвуковых колебаний на дисперсность пены.

Малыгин В.И., Кремлева Л.В., Обловацкая Н.С. «Влияние параметров ультразвуковой финишной обработки на шероховатость обработанных поверхностей деталей судостроительного назначения» Вестник машиностроения, № 2, с. 70-73 (2019)

Исследовано влияние параметров пластического деформирования ультразвуковым выглаживанием на шероховатость обработанных поверхностей заготовок из сталей 17Х18Н9 и 20Х1М1Ф1ТР при финишной обработке. В экспериментах использовали D-оптимальный план Хартли–Коно для четырех факторов (частота вращения заготовки, подача, сила прижима, мощность ультразвука).