Ректорат УДУНТ
Permanent URI for this collection
ENG: Rectorate of the USUST
Browse
Recent Submissions
Item Oleochemical Products in Synthesis Technologies of Eco-Friendly Polymers(Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, 2024) Chervakov, Oleh V.; Chervakov, Denys O.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Kuzminskyi, Vitalii Yu.; Varlan, Kostiantyn Ye.; Belyanovskaya, Elena A.; Levchenko, Yevhenii P.; Yurchik, Mykhailo S.ENG: Promising directions of synthesis from renewable vegetable oil raw materials of monomeric and oligomeric oleochemical products are considered: modified triglycerides as ingredients of special-purpose polymer compositions; fatty alcohols, esters and amides of fatty acids as surfactants in detergents, cosmetics, paints, pharmaceuticals, as ecological fuel; polyols and hydroxyl-containing oligomers for the synthesis of polyurethane, polyesteramide, polyurethaneamide binders and coatings with anti-corrosion and antimicrobial properties. The synthesis routes of fatty acid amides, in particular hydroxyl-containing ones with a functionality of 2 or more, as starting compounds for promising polyesteramides are considered in detail. The strategy of synthesis from vegetable oils of saturated polyols with primary hydroxyl groups as promising components for environmentally friendly paint and varnish compositions is considered. Data on the synthesis and properties of polyurethaneamides, polyesteramides and metal-containing derivatives based on them are presented. For each product type an analysis was made of the state of development of a particular technology, as well as future prospects and existing barriers to their development. The possibility of using metal-containing polymers to create biodegradable materials and coatings with hydrophobic properties and antimicrobial activity was shown.Item Баланс інтересів у добу цифрової трансформації: електронна демократія як чинник забезпечення соціальної стабільності(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Євсєєва, Галина Петрівна; Вечеров, В. Т.UKR: У статті досліджено вплив цифрової трансформації на демократичні процеси та соціальну стабільність, акцентуючи увагу на ролі електронної демократії. Зазначено, що цифрові технології відкривають нові можливості для громадянської участі через електронні петиції, онлайн-голосування та консультації, проте водночас виникають виклики, пов’язані з соціальною напругою, низькою довірою до влади та ризиком маніпуляцій. Особливу увагу приділено ролі електронної демократії в гармонізації інтересів держави й суспільства, забезпеченні прозорості, інклюзивності та підзвітності. Автори аналізують підходи до визначення соціальної стабільності, зокрема крізь призму структурного функціоналізму та концепції сталого розвитку. Запропоновано новий погляд на електронну демократію як інструмент досягнення консенсусу та зменшення соціальної напруги в умовах глобальних трансформацій. Стаття також акцентує увагу на підсиленні потреби в цифрових механізмах для підтримання соціальної рівноваги та запобігання конфліктам в умовах викликів воєнного часу.Item Вплив складу та структури натрійборосилікатних стекол на оптико-колірні характеристики хромового авантюринового скла у присутності кобальт(ІІ) оксиду(ДНВЗ “Український державний хіміко-технологічний університет”, Дніпро, 2024) Маценко, С. В.; Рижова, Ольга ПетрівнаUKR: У роботі досліджено вплив добавки кобальт(ІІ) оксиду в кількості 1–3 мол. % на структуру та оптико-колірні характеристики хромвмісного скла складу (мол. %): 29,6 Na2O; 19,7 B2O3; 49,3 SiO2; 1,5 Cr2O3. Встановлена залежність оптико-колірних характеристик дослідних стекол від термічної обробки склорозплаву при температурі 1050 °С протягом 20 хвилин, під час якої відбувається об'ємна кристалізація з подальшим проявом авантюринового ефекту. Згідно з даними рентгенофазового аналізу, декоративний ефект викликають кристали Cr2O3. З використанням ІЧ-спектроскопії та диференційно-термічного аналізу досліджено структуру дослідних стекол і встановлено вплив термічної обробки склорозплавів на формування структури склокристалічного матеріалу. Одержано авантюринове скло темного синьо-зеленого кольору з колірним тоном λ=490 нм, чистотою кольору P=11,35% та світлотою L=5,454 %. Виявлені закономірності впливу кобальт(ІІ) оксиду на оптико-колірні характеристики хромового авантюринового скла на основі системи Na2O-B2O3-SiO2 можуть бути використані при подальшій розробці нових складів декоративних керамічних глазурей та емалевих покриттів.Item Glass-Ceramic Binder of Cordierite Composition for Low-Temperature Sintering of High-Strength Ceramic Materials Based on Oxygen-Free Silicon Compounds(Ukrainian State University of Chemical Technology, Dnipro, 2024) Polozhaj, S. G.; Zaichuk, Oleksandr V.; Polozhaj, A. G.; Amelina, O. A.; Rudnieva, L. L.ENG: The mechanical properties of composite ceramic materials obtained based on oxygenfree silicon compounds are largely determined by the properties of the glass binder. This paper presents the results of studies aimed at determining the most fusible glass in the pseudo-binary system 2MgO⋅2Al2O3⋅5SiO2–2MnO⋅2Al2O3⋅5SiO2 with a high tendency to crystallize as a glass-ceramic binder for low-temperature sintering of high-strength ceramic materials based on oxygen-free silicon compounds. The crystallization tendency of the experimental melts decreases with an increase in in the content of manganese cordierite, as confirmed by X-ray and infrared spectroscopic studies. Based on experimental studies, a melting diagram was constructed, which was used to determine the ratio between magnesium cordierite and manganese cordierite (50:50 wt.%), ensuring a minimum melt temperature of 1275 oC. The melting point of the glass of the specified composition is 1450 oC. The synthesized glass is characterized by a softening point of 800 oC and crystallizes intensively at 1030 oC. The thermal coefficient of linear expansion of the crystallized glass samples is 20.8⋅10–7 oC –1. X-ray diffraction and electron microscopic studies have shown that the developed glass is almost completely crystallized during heat treatment for 2 hours, forming a cordierite solid solution 2(Mg,Mn)O⋅2Al2O3⋅5SiO2. The size of the cordierite phase crystals ranges from 0.5 to 3.0 µm. Due to its fusibility and high crystallization tendency, the developed glass, can be proposed as a promising glassceramic binder for the production of high-strength ceramic materials (wear and impact resistant) based on SiC and Si3N4 with reduced sintering temperatures.Item Радіопрозора цельзіанова кераміка, модифікована склом в псевдопотрійній системі BaO–Al2O3–SiO2: синтез, мікроструктура, термічні і фізичні властивості(ННІ “Український державний хіміко-технологічний університет”, Дніпро, 2024) Зайчук, Олександр Вікторович; Амеліна, О. А.; Калішенко, Юлія Русланівна; Гордєєв, Ю. С.UKR: У статті наведено результати дослідження рентгенопрозорої цельзіанової кераміки, до складу якої частину компонентів вводили за допомогою евтектичного скла псевдопотрійної системи BaO-Al2O3-SiO2. Зв'язування компонентів дослідного скла в цельзіанову фазу реалізовували згідно з принципом реакційного формування структури шляхом додавання відсутніх компонентів (кристалічних наповнювачів). При цьому була одержана щільноспечена водонепроникна кераміка, єдиною кристалічною фазою в складі якої є моноклінна форма цельзіану, що формує мікрооднорідну структурну матрицю матеріалу. Цельзіан наданий чітко сформованими плоско призматичними кристалами тетрагональної та гексагональної форми. Розмір кристалів цельзіану збільшується від 3-5 мкм до 7-10 мкм зі зростанням вмісту евтектичного скла. Розроблена цельзіанова кераміка володіє комплексом високих фізичних і термічних властивостей (нульовими значеннями водопоглинання і відкритої пористісті, механічною міцністю на стискання (до 157 МПа), числом вогнетривкості 1540–1580 °C. Цельзіанова кераміка характеризується температурним коефіцієнтом лінійного розширення на рівні 3410-7 °C-1 , що забезпечує достатньо високий показник термічної стійкості 700 °C. За рівнем відносної діелектричної проникності (5,5) та діелектричних втрат (0,0005) на частоті 1010 Гц розроблена кераміка відповідає вимогам до надвисокочастотних радіопрозорих матеріалів для авіаційної та ракетної техніки, яка працює в умовах швидкісного високотемпературного нагрівання.Item Preparation and Characterization of Strontium-Doped Bismuth Borate Glasses(S.C. Virtual Company of Physics S.R.L, Romania, 2024) Hordieiev, Yu. S.; Zaichuk, A. V.ENG: Employing the melt quenching method, new bismuth borate glass compositions denoted as (40+x)Bi2O3–(60-x-y)B2O3–ySrO, with x and y ranging between 0 to 20 mol%, were synthesized. The X-ray Diffraction analyses confirmed the amorphous nature of all glass samples, indicating the absence of long-range order typically seen in crystalline materials. Concurrently, the Fourier-transform Infrared Spectroscopy examinations unveiled the existence of fundamental structural units within the glasses, including BO3 and BO4 trigonal and tetrahedral units, as well as BiO3 and BiO6 polyhedra, suggesting a complex network structure. Differential Thermal Analysis (DTA) and dilatometry assessed the glasses' thermal properties. DTA demonstrated the glasses' high thermal stability, with a stability value of up to 106°C, noting that stability improves with more SrO. Dilatometry analyses revealed these glasses exhibit a high thermal expansion coefficient, ranging from 8.69 to 10.7 ppm/°C, alongside relatively low glass transition temperatures between 362 and 432°C and dilatometric softening temperatures spanning from 380 to 447°C. Density measurements were conducted, followed by molar volume and oxygen packing density calculations, to glean further insights into the samples. Compared to other heavy-metal oxide glasses, the glasses examined in this study exhibited notably high-density values, ranging between 6.279 and 7.476 g/cm3.Item Теоретичні основи ефективного управління технічним освітньо-науковим кластером(Міжрегіональна Академія управління персоналом, Київ, 2024) Бажан, Сергій ПетровичUKR: Реформи системи освіти України створюють нові вимоги до якості управлінського процесу в освітніх закладах. Зокрема, університети та коледжі мають бути більш мобільними, адаптивними та орієнтованими на професійний розвиток педагогічних колективів. Ці зміни обумовлені, зокрема, потребами сучасної економіки, яка все більше потребує висококваліфікованих фахівців. Особливо гостро це питання стоїть у наукоємних галузях, де кадри є стратегічним ресурсом для відновлення країни після війни. Одним з перспективних напрямів трансформації системи освіти, як на нашу думку, то це утворення освітніх кластерів різного типу, наприклад, технічних освітньо-наукових кластерів (надалі – ТОНК), які мають на меті забезпечити інтеграцію освіти, науки та бізнесу. ТОНК можуть надавати здобувачам освіти більше можливостей для вибору дисциплін та проектів, що відповідають їхнім інтересам і професійним орієнтаціям, де спільні проекти та інтерактивні формати навчання сприяють розвитку комунікативних, лідерських та інших м'яких навичок, які так необхідні на сучасному ринку праці. Об'єднання науковців, викладачів та здобувачів освіти з різних установ дозволяє проводити спільні дослідження та розробки, що сприяють розвитку інновацій. ТОНК можуть сприяти впровадженню нових технологій в освітній процес, таких як онлайн-платформи, віртуальна реальність тощо, можуть стати платформою для створення та розвитку студентських стартапів. Отже, кластери мають всі шанси стати потужним інструментом регіонального розвитку. Співпраця з місцевим бізнесом дозволяє узгодити потреби ринку праці з навчальними програмами, це сприятиме розвитку інфраструктури регіону, такої як технопарки, інкубатори, наукові центри, що зробить регіон більш привабливим для інвесторів та талантів. Розвиток ТОНК в Україні, з урахуванням специфіки національної економіки та інституційного середовища, може стати потужним інструментом для диверсифікації економіки всієї країни, підвищення її конкурентоспроможності та створення нових високопродуктивних робочих місць. Активна співпраця з міжнародними партнерами та підтримка держави є ключовими факторами успішного розвитку кластерів в довгостроковій перспективі. Для досягнення цих цілей необхідно подолати низку викликів, таких як недостатнє фінансування, брак кваліфікованих кадрів та бюрократичні бар'єри. Наше дослідження спрямоване на аналіз світового досвіду, визначення оптимальних підходів до управління ТОНК в українських умовах, що є передумовою для розробки механізмів його функціонування та оцінку потенційних ефектів для економіки країни.Item Технічні освітньо-наукові кластери: соціально-економічний аспект(Видавничий дім «Гельветика», БДПУ, Бердянськ, 2024) Бажан, Сергій ПетровичUKR: В соціально-економічних умовах розвитку України від університетів держава вимагає збільшення випуску фахівців за пріоритетними для економіки країни напрямками. Університети мають задіяти ефективні інструменти щодо підвищення рівня підготовки здобувачів освіти, які відповідатимуть запитам ринку праці. Модернізація освіти в такому контексті може включати впровадження нових методів викладання (онлайн-навчання, гейміфікація), використання сучасних цифрових інструментів, а також тісну співпрацю з роботодавцями в аспекті розробки нових програм практичної підготовки, запровадження дуальної освіти тощо. Такий підхід не тільки сприятиме підвищенню конкурентоспроможності випускників, але й стимулюватиме розвиток інноваційної економіки та сприятиме вирішенню гострих соціальних проблем. Стимулювання наукової роботи викладачів та студентів через залучення грантового фінансування наукових проектів, має створити сприятливі умови для досліджень, що в майбутньому може перетворити Україну на лідера в галузі наукових розробок. Це не тільки сприятиме розвитку інноваційних підприємств та створенню нових робочих місць, а й підвищить привабливість українських університетів для іноземних студентів та викладачів. Державна підтримка, що спрямована на розвиток науки, є ключовим фактором успіху в цій справі. Модернізація матеріально-технічної бази закладів освіти, включаючи оновлення лабораторного обладнання, комп'ютерних класів та бібліотек, є основою для впровадження сучасних цифрових технологій в освітній процес, де тісна співпраця з бізнесом, є вирішальним аспектом для створення необхідних соціальних-економічних умов розвитку системи освіти країни. Це дозволить задовольнити потреби здобувачів освіти у набутті компетентностей, що відповідають запитам ринку праці та підвищити якість освіти. У контексті глобалізації та цифрової трансформації, українська система освіти потребує радикальної модернізації. Створення локальних освітніх мереж, які об'єднують навчальні заклади, бізнес та громадські організації, є перспективним напрямком розвитку, де кластерний підхід сприятиме інтеграції освіти з виробництвом, яке фокусується на використанні цифрових технологій, а заклади освіти, на розвитку ключових компетентностей здобувачів освіти, що дозволять їм, як майбутнім фахівцям, здійснювати інноваційний розвиток економіки. Важливим компонентом в процесі інтеграції освіти і бізнесу, це освітні програми, які забезпечують набуття студентами знань, умінь та навичок, що відповідають вимогам суспільства та ринку праці.Item The Application of Fuzzy Sets Theory in the Methodological Approach to Assessing Personnel Risks of an Enterprise(Alfred Nobel University, Dnipro, 2024) Harmider, L.; Korotka, L.; Bazhan, Serhii P.; Aniskevich, D.ENG: The main idea of this paper is the substantiation of the methodological approach to the assessment of personnel risks of enterprises based on the application of the fuzzy logic apparatus in order to identify the problems of personnel risk management and provide appropriate recommendations for their solution. The methodological basis of the study is the classic provisions and fundamental works of foreign and domestic scientists, statistical data, the results of our research into the problems of assessing personnel risks of enterprises. The methods of fuzzy set theory, comparative analysis, scientific abstraction, generalization of scientific experience of modern theoretical research, system-complex approach were used. The study proposed a methodological approach to assessing the level of personnel risks of an enterprise; numerical experiments were conducted on the basis of a group of construction equipment manufacturers. Analysis of the results of assessing the level of personnel risks of enterprises made it possible to identify the problems of managing personnel risks at enterprises. The proposed methodological approach to assessing the level of personnel risks of enterprises based on the apparatus of fuzzy logic allows, in contrast to existing ones, to integrate the consideration of both qualitative and quantitative indicators when assessing the level of personnel risks and personnel movement indicators and to significantly increase the efficiency of decision-making under conditions of uncertainty and reduce costs in the event of adverse situations. Using in practice a methodological approach to assessing the level of personnel risks of enterprises based on the apparatus of fuzzy logic allows us to analyze the level of personnel risk as a multi-element object that is closely related to the structured functioning of the enterprise and its capabilities; and expands the original basis for conclusions, which provides a more accurate assessment of the level of personnel risk and making a reasoned decision to reduce its level.Item Fusible Glass-Crystalline Binder in the Spodumene–Manganese Cordierite System(Ukrainian State University of Chemical Technology, Dnipro, 2024) Polozhaj, S. G.; Zaichuk, Oleksandr V.; Polozhaj, A. G.ENG: Low-melting glass-crystalline materials with a low temperature coefficient of linear expansion (TCLE) are widely used in various engineering fields. These materials are utilized for joints, protective coatings, additives in sintering of ceramic materials, including as matrices for high-strength dispersion-reinforced materials based on oxygen-free silicon compounds. This paper presents the results of a study on glass-crystalline materials in the pseudo-binary spodumene–manganese cordierite system. Based on experimental data, a fusibility diagram was constructed. Crystalline phases formed during the cooling of the glass melts were identified using X-ray phase analysis and their crystallization tendency was evaluated. It was found that the crystallization ability of the glasses decreases with an increasing content of manganese cordierite. The most promising, low-melting glass composition was identified, with a LiAlSi2O6:Mg2Al4Si5O18 ratio of 30:70 wt.%. The glass formation temperature for this compostion lies in the range of 1200–1250 oC, and the practical melting temperature is 1450 oC. The synthesized glass exhibits softening and intensive crystallization onset temperatures of 760 oC and 960 oC, respectively. The TCLE of the glass is 34.9⋅10–7 oC–1. The primary crystalline phase, β-spodumene, forms bundles of needle-like crystals 10–15 μm in length within the residual glass phase, reducing the material’s TCLE to 20.9⋅10–7 oC–1. The developed material shows potential as a glass-crystalline binder for producing high-strength ceramic materials (wear-resistant and impact-resistant) based on SiC and Si3N4 with reduced sintering temperatures.Item Innovative Technological Concept for the Production of High-Density Cathodes for Lithium Reserve Power Sources with Increased Specific Energy(Ukrainian State University of Chemical Technology, Dnipro, 2024) Markevych, O. V.; Polishchuk, Y. V.; Zinin, V. V.; Vavilon, K. I.; Sukhyy, Kostyantyn M.ENG: This paper presents an innovative technological concept that significantly enhances the specific energy (both gravimetric and volumetric) of primary lithium power sources. A composition and laboratory-scale process for manufacturing composite cathodes with minimal electrochemically inactive («ballast») components have been developed. The proposed approach enables the production of high-density cathodes without significantly reducing their porosity. The composite cathodes were tested in disc-shaped primary power sources with dimensions of 2325 (23 mm in diameter and 2.5 mm in height). The effect of graphene content in the cathode mass on the discharge voltage of the cells was investigated. It was demonstrated that a graphene content of 3 % by weight of MnO2 in the cathode mass increases the average discharge voltage of the cells from 2.1 V to 2.5 V at a discharge current of 1 mA. Testing at a discharge current of 1 mA revealed that the capacity of the developed cells exceeds that of the best commercial counterparts by at least 40 %.Item Properties of Zr–Ti–Nb and Ti–Al–V Alloys(Ukrainian State University of Chemical Technology, Dnipro, 2024) Kovalyov, S. V.; Ovchynnykov, O. V.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Yefanov, V. S.; Kalinichenko, O. O.; Koval’ova, N. V.ENG: This article is devoted to studying the properties of the new Zr–Ti–Nb alloy and comparing it with the well-known Ti–Al–V alloy (ÂÒ-6, Grade 5 analog). The properties were analyzed through chemical composition determination and corrosion resistance assessment. The Zr–Ti–Nb alloy does not contain the toxic impurities present in the Ti–Al–V alloy, specifically aluminum and vanadium. Structural studies were conducted to identify the phases (X-ray diffraction analysis) and their composition using scanning electron microscopy. The microstructure and phase composition of the Zr–Ti–Nb alloy indicated a uniform distribution of elements throughout the alloy. The wetting angle of the Zr–Ti–Nb alloy with an oxide layer is significantly smaller than that of the Ti–Al–V alloy, suggesting greater hydrophilicity. Physical research methods included determining density, reflectivity, and electrical conductivity. Mechanical properties were examined by determining the elastic modulus, strength limit, yield strength, longitudinal elongation, transverse contraction, and microhardness. Notably, the elastic modulus of the Zr–Ti–Nb alloy is 26.4 GPa, similar to that of cortical bone, in contrast to the Ti–Al–V alloy, which has an elastic modulus of 110–140 GPa. The obtained data indicate that the superior chemical and mechanical properties of the Zr–Ti–Nb alloy make it suitable for medical applications.Item The Influence of Solid-State Polycondensation of Polyethylene Terephthalate on Its Rheological Properties(Ukrainian State University of Chemical Technology, Dnipro, 2024) Chervakov, Denys O.; Ved, V. V.; Fedan, V. V.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Chervakov, Oleh V.ENG: The influence of solid-state polycondensation conditions on the rheological properties of polyethylene terephthalate was determined. Mathematical models describing the dependence of the melt flow rate of both virgin and recycled polyethylene terephthalate on the time and temperature of the solid-state polycondensation process were developed. A correlation between the melt flow rate and the average molecular weight of polyethylene terephthalate was demonstrated. Experimental studies showed that conducting solid-state polycondensation of recycled polyethylene terephthalate at temperatures ranging from 130 оC to 160 оC for 3 hours produces polymeric materials with higher molecular weight and, consequently, improved performance properties.Item Carbon Plastics for Reusable Hypersonic Flight Vehicles(Ukrainian State University of Chemical Technology, Dnipro, 2024) Kazakevich, M.; Husarova, I.; Kazakevich, V.; Manko, T.; Khoroshylov, V.; Kozis, K.; Osinovyy, G.; Sukha, I.; Zaichuk, Oleksandr V.ENG: The development of hypersonic unmanned aerial vehicles (UAVs) for aerospace systems presents ambitious challenges for scientists and engineers. Extreme flight conditions, such as ultra-high speeds and significant aerodynamic heating, necessitate the creation of new materials capable of withstanding such loads. One of the most promising materials for constructing hypersonic UAVs is carbon fiber-reinforced polymer based on bisphenol nitrile. This material exhibits high thermal resistance, chemical stability, and excellent mechanical properties. Utilizing bisphenol nitrile combined with carbon fibers has enabled the production of composite materials that can operate at temperatures exceeding 300 оC, far surpassing the capabilities of traditional polymer matrices. To assess the suitability of the developed carbon fiber-reinforced plastic for hypersonic UAV applications, comprehensive studies of its physical, mechanical, and thermal characteristics were conducted across a wide temperature range from 20 to 300 оC. The obtained results provided a detailed characterization of the composite and allowed for comparisons with other high-temperature composite materials. The developed carbon fibre-reinforced plastic based on bisphenol nitrile binder shows great promise for constructing hypersonic UAVs. Its high thermal resistance, combined with excellent mechanical properties, makes it suitable for use in the extreme temperature conditions typical of hypersonic flight.Item Properties and Structural Characteristics of Glasses in the SrO–BaO–Al2O3–B2O3–SiO2 System for Dielectric Composite Materials(Ukrainian State University of Chemical Technology, Dnipro, 2024) Amelina, O. A.; Zaichuk, Oleksandr V.; Hordeieiv, Y. S.; Filonenko, D. V.; Kalishenko, Y. R.ENG: Ceramic materials synthesized within alkali-free aluminosilicate systems are widely used as dielectrics in microelectronics, radio engineering, aviation, and rocket technologies. The addition of glass binders to these ceramic compositions significantly reduces the sintering temperature by promoting liquid phase formation at lower temperatures. This study investigates the effect of substituting SrO with BaO on the properties and structural characteristics of glasses in the SrO–BaO–Al2O3–B2O3–SiO2 system. It is found that replacing up to 20 mol.% of SrO with BaO enhances the glass-forming ability and promotes the formation of monoclinic strontium anorthite during crystallization. Additionally, strontium anorthite forms a solid substitutional solution with celsian due to the close ionic radii of Sr2+ and Ba2+ ions. This similarity in ionic size and charge ensures that the basic structural units of the glass network remain unchanged. Moreover, increasing the BaO content to 20 mol.% reduces the coefficient of thermal expansion of the glass from 78⋅10–7 оС-1 to 71⋅10–7 оС-1, while slightly increasing the density from 3.20 g/cm3 to 3.34 g/cm3. The volumetric electrical resistance at 300 оС ranges between 1010.7 and 1011.6 ohm⋅cm, demonstrating the excellent insulating properties of these experimental glasses. The properties of the investigated glasses allow considering them as components of dielectric composite materials that can significantly intensify sintering processes.Item Effects of Composition on the Structure, Thermal and Some Physical Characteristics of Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2 Glasses(S.C. Virtual Company of Physics S.R.L, Romania, 2024) Hordieiev, Yu. S.; Zaichuk, A. V.ENG: The influence of composition on the structure, thermal, and some physical characteristics of bismuth borate glasses, formulated as 55Bi2O3–(35-x-y)B2O3–(5+x)ZnO–(5+y)SiO2 (where 0 ≤ x, y ≤ 15 mol%), was investigated. Comprehensive analyses were conducted using techniques such as X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Differential Thermal Analysis (DTA), and Dilatometry. XRD confirmed the amorphous nature of the glass samples, while FTIR spectroscopy revealed that the glasses are primarily composed of BO4, BO3, BiO6, BiO3, ZnO4, and SiO4 structural units. DTA provided further evidence of the samples' glassy state and insights into key temperatures like glass transition (T g), crystallization (T c), and melting (T m). The study finds that substituting B2O3 with SiO2 increases all characteristic temperatures, whereas replacing it with ZnO decreases T g and T c but increases T m. The maximum thermal stability, indicated by a ΔT of 99°C, was observed in the glass with a 55Bi2O3–20B2O3–20ZnO–5SiO2 composition. Dilatometric measurements showed that the investigated glasses have a high coefficient of thermal expansion (10.0–10.7 ppm/°C) values, a low glass transition temperature (345–376°C), and a low dilatometric softening temperature (364–392°C). Additionally, the density and molar volume of the samples were accurately determined.Item Impact of Aluminum Fluoride Addition on Crystallization, Structure and Thermal Properties of Lead Borate Glasses(S.C. Virtual Company of Physics S.R.L, Romania, 2024) Hordieiev, Yu. S.; Zaichuk, A. V.ENG: The glass composition (70-x)PbO–(30-y)B2O3–(x+y)AlF3, where x and y ranges from 0 to 20 mol%, were prepared using the conventional melt-quenching-annealing technique. The structural and thermal properties of the glasses were comprehensively analyzed using techniques like Differential Thermal Analysis (DTA), Dilatometry, Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray Diffraction (XRD), and Scanning Electron Microscopy (SEM). XRD confirmed the amorphous, non-crystalline structure of the glasses. The glass network was found to be composed of structural units such as PbO4, BO4, BO3 and AlO6 using FTIR spectroscopy. FTIR analysis revealed significant structural changes, including the transformation of BO4 to BO3 units and the increase in non-bridging bonds, particularly with higher AlF3 content. DTA was instrumental in determining characteristic temperatures, such as the glass transition, melting, and peak crystallization temperatures, along with glass stability parameters (∆T, Hr, Tgr) for all samples. The study found that the addition of AlF3 led to a decrease in these characteristic temperatures when replacing B2O3, but an increase when replacing PbO. Variations in the density and thermal expansion of the lead borate glass were observed upon the addition of AlF3, decreasing when substituting for PbO and increasing when substituting for B2O3. These findings provide insights into the properties of oxyfluoride glasses, paving the way for future optimization in their composition for varied applications.Item Low-Temperature Cordierite Ceramics with Porous Structure for Thermal Shock Resistance Products(Elsevier, 2024) Khomenko, Olena; Zaichuk, Aleksandr; Amelina, AleksandraENG: This article shows the results of the study of low-temperature (1100−1150 °C) porous ceramics of cordierite composition. The technological manufacturing parameters, the features of the microstructural and phase composition of ceramics have been studied. A decrease in the sintering temperature is achieved by appending a part of components using eutectic glass of MgO–Al2O3–SiO2 pseudoternary system. The principle of reactive formation of the structure of the ceramic sample is implemented in the process of its low-temperature firing. The formation of α-cordierite occurs in the process of firing ceramics by means of intensive interaction between eutectic glass components and crystalline fillers, as well as in the result of glass crystallization. By means of the thin layers of the glassy phase, cordierite crystals form a hard base with a branched system of interconnected open pores (30.0−31.3 %). The cordierite-phase crystals, forming the structure of ceramics, have a particle size ranging from 0.2 to 0.3 μm to 1.0−2.0 μm. The specific surface area of the porous cordierite ceramics is in the range of 4.2–4.7 m2/g. The developed cordierite ceramics is characterized by its low coefficient of linear temperature expansion (1.7–2.6)·10−6 °С−1, which determines its high thermal shock resistance (1000−1150°С). The ceramics may be used as filtering elements in high-temperature filtering units, as well as catalyst carriers in the exhaust systems of combustion engines for discharging the sooty component.Item Properties of Railway Wheels Made of Metal with Increased Copper Content(Printing House “Technologija”, Kaunas, Lithuania, 2024) Proidak, Yurii S.; Chornoivanenko, Kateryna O.; Pikil, O.ENG: The content of non-ferrous metals and, in particular, copper is limited by numerous standards regulating the chemical composition of steels. Thus, for instance, according to the Ukrainian standard for wheel steel, the residual content of nickel, chromium, and copper should not exceed 0.25% each. According to the international UIC standard, this content should not exceed 0.30% each. The residual copper content according to the Japanese standard is allowed to be not more than 0.35%. Many steelmakers are concerned about the presence of copper due to its red shortness. However, the beneficial effect of Cu on hardenability and transformation kinetics is well-known, enabling the formation of a structure with a high density of dislocations at cooling rates feasible in industrial conditions, thus imparting high initial strength to the matrix. Experimental smelting was conducted in the open-hearth furnaces to obtain 0.15-0.60% of copper in the metal. It was found out that the resistance of slag truck wheels made of metal with increased copper content against the formation of ridge notches, which are the main reason for repairs of these wheels during operation, is significantly higher than that of serial ones.Item Coordinated Control of the Composition of 01yut Steel and Deformation Processing Modes to Achieve Specified Mechanical Properties(National Metallurgical Academy of Ukraine, Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2024) Velychko, A. G.; Kamkin, V. Yu.; Proidak, Yurii S.ENG: Purpose: to investigate the influence of the chemical composition of steel on the output from the chipboard and to establish rational parameters of deoxidation and deformation to ensure the specified values of mechanical properties. Methods: physicochemical modeling, thermodynamic calculations, experimental studies. Results: the carbon content and the degree of oxidation of the semi-finished product from the electric furnace for further vacuum treatment to obtain low-carbon steel were determined. With an increase in the oxygen flow rate supplied to the chipboard and exceeding the value required for the stoichiometry of fuel combustion reactions, the oxidation of the semi-finished product increases. To avoid the formation of calcium silicates, it is necessary to have an active oxygen content below 2.5 ppm, which is ensured by the residual content of dissolved aluminum in steel of 0.025-0.027%. Scientific novelty: The use of complex deoxidizers in steel production allows using the synergistic effect of the joint deoxidizing action of deoxidizing elements. The use of the methodology of physicochemical modeling made it possible to effectively solve the problem of predicting the properties of steel. To study the influence of modifier elements, as well as the main alloying components, a number of parameters characterizing the state of the alloy as a whole (Zу, d) were calculated. Based on information on the significant influence of the chemical composition of the steel on its properties, a database of 150 compositions was prepared to determine the optimal composition of ultra-low-carbon steels of the 01ЮТ, 01ЮТА type by the method of physicochemical modeling. Based on the calculations, the concentrations of elements for steels of the 01ЮТ and 01ЮТА grades were selected.
- «
- 1 (current)
- 2
- 3
- »