Статті КФ ДІІТ

Permanent URI for this collection

EN: Articles

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 20 of 79
  • Item
    Composition Variations and UV Irradiation Effect on Charge Transfer in PbMoO4 Single Crystals
    (Oles Honchar Dnipro National University, 2022) Bochkova, Tatiana; Trubitsyn, Mykhailo P.; Volnianskii, M. D.; Volnyanskii, Dmytro M.
    ENG: The effect of nonstoichiometry of the composition, PbO polymorphism, and preliminary irradiation with ultraviolet light on electrical conductivity of alternating current (AC) was studied in PbMoO4 crystals. The crystals were grown by Czochralski method in a direction deviated by 30° from a-axis in (001) plain. The charge was prepared from MoO3 and PbO, lead oxide was used of α- or β- structural modifications. The reagents were taken both in a stoichiometric ratio and with an excess of 0.5 mol % of MoO3. It was shown that the magnitude of the dark and irradiation-induced AC conductivity was affected both by the type of polymorphic form of PbO and by the excess amount of MoO3. The influence of the PbMoO4 crystal structural disorder on charge transfer processes are discussed within the framework of the model of hopping conduction in disordered media.
  • Item
    Adhesion Strength of Electrodeposited Ni, Zn, and Fe Coatings with Copper Substrates
    (Taylor & Francis Online, 2022) Shtapenko, Eduard Ph.; Zabludovsky, Vladimir A.; Tytarenko, Valentyna V.
    ENG: This paper presents the adhesive strength values of electrodeposited nickel, zinc, and iron coatings on copper substrates at various deposition parameters, including laser-assisted stimulation of the deposition process. One of the factors determined to be responsible for the adhesive strength of metal films with a metal substrate is the formation of a diffusion zone at the ‘coating-substrate’ interface. It is shown that an increase in adhesive strength is achieved due to the expansion of the diffusion zone and the formation of solid solutions. The decrease in adhesive strength at high overpotentials is associated with the release of hydrogen and the formation of intermediate phases.
  • Item
    Кінетичні закономірності формування композиційних електролітичних покриттів, що містять частинки ультрадисперсного алмазу
    (Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Україна, 2022) Титаренко, Валентина Василівна; Заблудовський, Володимир Олександрович; Штапенко, Едуард Пилипович; Титаренко, Ігор Валерійович
    UKR: Сформульована задача сумісного електролітичного осадження іонів металу та частинок ультрадисперсного алмазу в металеву матрицю. Розроблено математичну модель, що описує механізм та кінетику катодного процесу, масоперенесення іонів металу та частинок ультрадисперсного алмазу. Отримано задовільну кореляцію з експериментальними даними. Визначено внесок теплової дії лазерного випромінювання в інтенсифікацію процесу співосадження частинок дисперсної фази та іонів металу. Встановлено, що більш інтенсивне проникнення частинок дисперсної фази у покриття, що формується у процесі стимуляції процесу електроосадження лазерним випромінюванням, обумовлене присутністю температурного градієнту, що забезпечує додаткове підведення іонів металу в області опромінювання. На підставі теоретичних та експериментальних досліджень встановлено закономірності впливу кількості та розміру наночастинок на зміцнюючі властивості композиційних металевих покриттів. Встановлено, що підвищення температури водного розчину електроліту у прикатодній області при лазерно-стимульованому процесі електроосадження призводить до збільшення густини потоку частинок ультрадисперсного алмазу, та, як наслідок, до збільшення концентрації дисперсної фази у нікелевих композиційних покриттях, що сприяє формуванню більш дрібнокристалічної структури покриттів, поліпшенню міцності, адгезійних властивостей та підвищенню зносостійкості покриттів.
  • Item
    Kinetic Regularities of the Formation of Composite Electrolytic Coatings Containing Ultradispersed Diamond Particles
    (Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, Ukraine, 2022) Tytarenko, Valentyna V.; Zabludovsky, Vladimir A.; Shtapenko, Eduard Ph.; Tytarenko, Igor V.
    ENG: The paper formulates the problem of joint electrolytic co-deposition of metal ions and ultradispersed diamond particles into a metal matrix. It presents the developed mathematical model that describes the mechanism and kinetics of the cathode process, mass transfer of metal ions and ultradispersed diamond particles. A satisfactory correlation with experimental data was obtained. The contribution of the thermal action of laser radiation to the intensification of the process of co-deposition of dispersed particles and metal ions was determined. It was found that the more intense penetration of dispersed phase particles into the forming coating during the laser stimulation of the electrodeposition process is due to the presence of a temperature gradient, which provides an additional supply of metal ions in the irradiation region. Based on the theoretical and experimental studies, we established the regularities of the influence of the number and size of nanoparticles on the strengthening properties of composite metal coatings. It was found that an increase in the temperature of an aqueous electrolyte solution in the cathode region during a laser-stimulated deposition process leads to an increase in the flux density of ultradispersed diamond particles, and, as a result, to an increase in the concentration of the dispersed phase in nickel composite coatings, which contributes to the formation of a finer crystalline structure of coatings, an improvement in adhesion, strength properties and increased wear resistance of coatings.
  • Item
    Експериментальнi дослiдження енергетичноїефективностi прискорених теплових випробувань тягових електромашин
    (Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2022) Васильєв, В'ячеслав Євгенович; Афанасов, Андрій Михайлович; Гулівець, Олексій Миколайович; Попудняк, Юрій Якович
    UKR: Випробування на нагрівання тягових електричних машин є найбільш енергоємним. Ураховуючи необхідність вибору раціонального варіантасхеми взаємного навантаженнядлязменшення витрателектри-чної енергії під час випробувань, автори передбачають провестидослідження кількості сумарних корисних енергій джерел живлення стендаза годинного і пускового струму. Методика. Експериментальні досліджен-ня проведенона стенді взаємного навантаження. Якджерелаживлення (вольтододатковамашина йлінійнийгенератор) використанообертові машини. Напругута коефіцієнт ослаблення поля тягових двигунів під час випробувань підтримувалиномінальними. Умовоюрівності кінцевих перевищеньтемператур випробовува-них тягових двигунів для обох режимів було досягнення однакового сумарного опору кола.Для аналізуре-зультатів випробувань використано методи теоретичного дослідження йаналітичного розрахунку електрич-них кіл, теоретичних основ електротехніки, математичного моделювання електричних та енергетичних про-цесів. Результати.Проведений комплекс випробувань на нагрівання тягових двигунів моторвагонного елек-трорухомого складу показав, що витрати електричної енергії за пускового струмуменші на 36% порівняноз годинним режимом навантаження. Випробування на стенді взаємного навантаження підтвердили практич-ну можливість проведення прискорених випробувань тягових електричних двигунів. Наукова новизна.До-ведено, що використання режиму випробування на нагрівання пусковим струмом забезпечує підвищення енергетичної ефективності випробувань та відповідне зменшення загальних витрат електроенергії на прий-мально-здавальні випробування. Намічено подальшідослідженнядлявизначення резервів енергозбереження під час післяремонтних випробувань тягових електричних двигунів магістрального, кар’єрного і примісько-го транспорту. Практична значимість. Результати випробувань можуть стати основою модернізації стендів взаємного навантаження локомотиворемонтних підприємств для теплових випробувань тягових двигунів постійного тапульсувального струму. Проведені дослідженнядозволяють розробитирекомендації щодо проєктування раціональних схем випробних стендівіз підвищеною енергетичною ефективністю системи взаємного навантаження тягових електричних машин, які відрізняються врахуванням коефіцієнтакорисної дії джерел та перетворювачів потужності.
  • Item
    Photoinduced Effects in Single Crystals of PbO-MoO3 System
    (Institute of Physics PAS, Poland, 2022) Bochkova, Tatiana; Bondar, Dmytro; Trubitsyn, Mykhailo P.; Volnianskii, M. D.; Volnyanskii, Dmytro M.
    ENG: Purpose. Photoinduced changes in the optical absorption and dielectric properties of PbMoO4 and Pb2MoO5 crystals are considered. Differences in the manifestation of the photochromic effect in both crystals are associated with differences in their crystal structure. It is assumed that the photodielectric effect in the PbMoO4 and Pb2MoO5 crystals is due to the presence of the same anionic complexes. Methodology. Single crystals of PbMoO4 and Pb2MoO5 were grown in air from melt by the Czochralskii method. High-temperature treatment of the PbMoO4 crystals in air was carried out in a muffle furnace at 1200 K. The annealing time in the experiments varied from 2 to 90 h. Annealing of Pb2MoO5 crystals in vacuum was carried out at 1000 K during 1–2 h. The optical transmission spectra were measured at 295 K on the crystal doubly polished plates using a “Specord M-40” spectrophotometer. The photochromic coloration was observed after irradiation by light of Hg lamp during 2–5 h. Colored samples were returned to the initial state by annealing at 700–800 K in air for 2 h. Permittivity " was measured in the AC field by the four-wire method using a Keysight E4980AL LCR Meter at different frequencies (f = 1–10 kHz) in the temperature interval 290–700 K. Findings. One can assume that the photodielectric effect has the same nature and can be attributed for the common for both PbMoO4 and Pb2MoO5 crystals coordination complexes, i.e., molybdenum–oxygen tetrahedra. The dipole defects contributed to the photodielectric effect can be associated with Mo–O tetrahedra distorted by oxygen vacancy and photoelectrons capture. Hopping of VO through Mo–O tetrahedra vertices is accompanied by re-orientations of dipole moments of (MoO3)- complexes. Originality. Photoinduced changes in optical absorption and dielectric properties of PbMoO4 and Pb2MoO5 crystals are considered. The model of the mechanism of such changes of the power is offered. Practical value. The obtained conclusions will help to predict the influence of the composition of single crystals of acousto-optical materials of this series on their properties of practical value - optical absorption, optical stability..
  • Item
    Multi-Component Nitrated Ion-Plasma Ni-Cr Coating
    (Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, 2021) Nadtoka, V.; Kraiev, Maksym; Borisenko, A.; Kraieva, Violeta
    ENG: Method for ion-plasma deposition is applied for covering of heat-resistant Ni-Cr alloy XH78T. Coating deposition is performed under nitrogen gas atmosphere at the pressure from 3×10-5 to 1×10-2 Torr. The nitrogen content in the coating is reached up to 2,7 %. Nitrated coatings with a thickness of 184-222 μm is obtained without embrittlement and with a uniform distribution of microhardness. The effect of the nitrogen pressure in a vacuum chamber on the structure of the coatings, which changes from homogeneous to columnar with conical crystallites, is presented. Nitration increases microhardness of the coatings from 3669 to 7575 HV, the wear resistance of the coatings increases by 6-8 times. The received coatings can be used to increase the durability of metallurgical equipment parts.
  • Item
    Calculation of Energy and Magnetic Susceptibility of Fe Atomic System During Dislocation Motion in Magnetic Field
    (Emerald Group Publishing Ltd, United Kingdom, 2021) Kraiev, Maksym; Voronkov, Eugene; Kraieva, Violeta
    ENG: Purpose – The purpose is to calculate the change in the total energy of a small fragment of an idealized lattice of iron (in its pure form and with impurity atoms) containing an edge dislocation during its elementary motion at one interatomic spacing, both under the influence of a constant magnetic field and without it. The introduction of a magnetic field into the system is aimed at checking the adequacy of the description of the phenomenon of magnetoplasticity by changing the total energy of the atomic system. Design/methodology/approach – The design procedure is based on a quantum-mechanical description of the switching process of the covalent bond of atoms in the dislocation core. The authors used the method of density functional theory in the Kohn-Shem version, implemented in the GAUSSIAN 09 software package. Using the perturbation theory, the authors modeled the impact of an external constant magnetic field on the energy of a system of lattice atoms. Findings – The simulation results confirmed the effect of an external constant magnetic field on the switching energy of the covalent bond of atoms in the dislocation core, and also a change in the magnetic susceptibility of a system of atoms with a dislocation. This complements the description of the magnetoplastic effect during the deformation of metals. Originality/value – The authors created quantum-mechanical models of the dislocation motion in the Fe crystal lattice: without impurities, with a substitutional atom Cr and with an interstitial atom C. The models take into account the influence of an external constant magnetic field.
  • Item
    Визначення енергії активації поверхневої дифузії з позицій теплових коливань атомів
    (Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, 2021) Сироватко, Ю. В.; Штапенко, Едуард Пилипович
    UK: В роботі представлено теоретичний розрахунок енергії активації поверхневої дифузії ад-атомів по поверхні підкладки як теплової енергії, визначеної методом, що оснований на теплових коливаннях атомів кристалічної решітки. Коливання атомів розглядаються з позицій квазикласичної квантової механіки як коливання гармонічних осциляторів з деякою середньогеометричною частотою та амплітудою в параболічній потенційній ямі. При цьому потенційна яма має невелику від’ємну частину, розміри якої визначає амплітуда коливань. Значну частину параболічної ями складають позитивні значення енергії. Потенційний бар’єр формується при взаємодії позитивних значень енергії параболічних ям поряд розташованих атомів кристалічної решітки. Ад-атом при перескоку у сусіднє положення на поверхні підкладки повинен мати необхідну енергію щоб вийти з потенційної ями, що має від’ємні значення енергії, та при русі подолати потенційний бар’єр, що створюють позитивні значення енергій ям сусідніх атомів. Таким чином була розрахована теплова енергія, необхідна для переміщення ад-атома, що складає енергію активації. В роботі показано, що отримані результати енергій активації поверхневої дифузії нікелю, міді, цинку та заліза по поверхні мідної підкладки задовільно співпадають з результатами, що розраховані іншим методом.
  • Item
    Determination of Activation Energy of Surface Diffusion Based on Thermal Oscillations of Atoms
    (Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, 2021) Syrovatko, Yu. V.; Shtapenko, Eduard P.
    EN: This paper covers calculations of the activation energy of surface diffusion of ad-atoms on the substrate surface from the point of view of thermal oscillations of substrate atoms and ad-atoms. The main characteristic of oscillations of atoms and geometric mean frequency was calculated based on statistical approximation of the Debye model using the reference values of entropy and heat capacity of metals. The basic principle of the model of activation energy calculation presented in the paper is the formation of potential wells and barriers during oscillations of atoms localized in the sites of the lattice. Oscillations of atoms were considered in the framework of quasiclassical quantum approximation as the oscillations of harmonic oscillators in the potential parabolic wells. Dimensions of the negative part of values of the potential well energy were determined by the amplitude of thermal oscillations of atoms. Positive values constituted a significant part of the potential well energy values. Barriers were formed owing to interaction of positive values of the energy of parabolic wells of adjacent atoms. Therefore, in order to make the ad-atom jump, it is necessary to get out of the potential well having the negative values, and to overcome the potential barrier. The energy required for the ad-atom jump on the substrate surface was the activation energy of surface diffusion. The results obtained in this paper agree satisfactorily with the results of another method, which is based on determining the energy of ad-atom binding with the substrate atoms.
  • Item
    Quantum-Mechanical Modeling of the Interaction between Carbon Nanostructures and Metal Ions
    (Pleiades Publishing, Ltd, 2021) Tytarenko, Valentyna V.; Shtapenko, Eduard P.; Voronkov, Eugene O.; Zabludovsky, Volodymyr O.; Kolodziejczyk, Wojciech; Kapusta, Karina; Kuznetsov, Vitaliy N.
    EN: In order to investigate a deposition mechanism, authors have proposed a set of quantum chemical models for formation of fullerene C60 and single-wall carbon nanotubes (SWNTs) C48 metal complexes with Co, Ni, Cu, and Zn. Obtained results proving that adsorption of Co, Ni, Cu, Zn ions on a surface of fullerene C60 and SWNT C48 from the aqueous solution of electrolytes is possible with formation of stable metal-doped carbon nanoparticle complexes. Minimum energy complexes of C60-Co and C60-Cu have corresponded to the structure where ion is located above the center of C6 cell. Meanwhile, C60-Ni complex reach a minimum energy when ion is above the middle of a C-C bond, and for C60-Zn complex the most stable conformation is the one when ion is upon the carbon atom. All the optimized structure for metal complexes with C48 has shown ions been located above the C6 cell’s center.
  • Item
    Logarithmic Wave-Mechanical Effects in Polycrystalline Metals: Theory and Experiment
    (Springer-Verlag, 2021) Kraiev, Maksym; Domina, Kateryna; Kraieva, Violeta; Zloshchastiev, Konstantin G.
    EN: Schro¨dinger-type wave equations with logarithmic nonlinearity occur in hydrodynamic models of Kortewegtype materials with capillarity and surface tension, which can undergo liquid–solid or liquid–gas phase transitions. One of the predictions of the theory is a periodic pattern of density inhomogeneities occurring in the form of either bubbles (topological phase), or cells (non-topological phase). Such inhomogeneities are described by solitonic solutions of a logarithmic wave equation, gaussons and kinks, in the vicinity of the liquid–solid phase transition. During the solidification process, these inhomogeneities become centers of nucleation, thus shaping the polycrystalline structure of the metal grains. The theory predicts a Gaussian profile of material density inside such a cell, which should manifest in a Gaussian-like profile of microhardness inside a grain. We report experimental evidence of large-scale periodicity in the structure of grains in the ferrite steel S235/A570, copper C-Cu/C14200, austenite in steel X10CrNiTi18-10/AISI 321, and aluminum–magnesium alloy 5083/5056; and also Gaussian-like profiles of microhardness inside an averaged grain in these materials.
  • Item
    Квантово-механическое моделирование взаимодействия углеродных наноструктур с ионами металлов
    (Издательство «Наука», Москва, 2021) Титаренко, Валентина Васильевна; Штапенко, Эдуард Филиппович; Воронков, Евгений Олегович; Заблудовский, Владимир Александрович; Колоджейчик, В.; Капуста, К. С.; Кузнецов, Виталий Николаевич
    RU: Предложены квантово-механические модели формирования металлоуглеродных комплексов ионов Co, Ni, Cu, Zn с молекулами фуллерена С60 и одностенными углеродными нанотрубками (ОУНТ) С48. Результаты расчетов показали, что в водных растворах электролитов возможна адсорбция ионов Co, Ni, Cu, Zn на поверхности фуллерена С60 и ОУНТ С48 с образованием стабильных ком- плексов углеродный наноматериал–металл (УНМ–М), причем минимальная энергия комплекса С60–М для ионов кобальта и меди соответствуют положению над центром ячейки С6, для иона ни- келя – над одинарной связью С–С в ячейке С6, а для иона цинка – над атомом углерода С. Опти- мизированные состояния комплексов С48–М соответствуют положению ионов металлов над цен- тром ячейки С6.
  • Item
    Pulse Current Electric Rhodium Plating
    (Eugen G. Leuze Verlag, 2021) Shtapenko, Eduard Ph.; Zabludovsky, Vladimir A.; Tytarenko, Valentina V.; Garnich, Ruslan Ph.
    EN: The paper covers the study of the structure and properties of rhodium coatings obtained by pulse current from an aqueous electrolyte solution containing no surfactants. The authors determined the optimal parameters of the pulse current that forms finer-crystalline, dense and hard coatings. The use of pulse unipolar current made it possible to obtain high-quality rhodium coatings without the use of surfactants.
  • Item
    Adsorption of Co, Ni, Cu, Zn Metal Ions on Fullerene C60 and on Single-Wall Carbon Nanotubes C48 as a Driven Force of Composite Coatings’ Electrodeposition
    (Oles Honchar Dnipro National University, 2021) Tytarenko, Valentina V.; Shtapenko, Eduard Ph.; Voronkov, Eugene O.; Vangara, Aruna; Zabludovsky, Vladimir A.; Kolodziejczyk, Wojciech; Kapusta, Karina; Okovytyy, Sergiy I.
    EN: Composite electrodeposited films fabricated from aqueous solution of electrolytes that contain ions of metals along with carbon nanomaterial particles such as fullerene C60 were investigated. Results for the cathodic polarization curve showed an increase in charge-transfer resistance. Phase composition analysis for metal films revealed the presence of carbon nanoparticles (CNPs) inside the metal matrix and significant changes in the crystal lattice. As it shown on microphotographies, addition of CNPs changes columnar growth patterns of metallic films to microlayered structure due to passivation of the surface. Density Functional Theory was used for calculation of thermochemical, electronic and structural properties of metal ions complexes with CNPs. Calculated binding energies of the CNPs-Me2+ complexes suggests that an adsorption of Co2+, Ni2+, Cu2+, and Zn2+ ions on the surface of fullerene C60 and SWNT C48 is possible and thermodynamically favorable. Binding affinity was found to be significantly stronger when the metal ion was adsorbed onto a surface of SWNT C48, than adsorption to the fullerene C60. With Cu2+ complexes being the most thermodynamically stable, binding affinities were increasing in a row Co2+
  • Item
    Фазовий склад гальванічних залізно-нікелевих сплавів, отриманих за допомогою імпульсного струму
    (Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, 2021) Ганич, Руслан Пилипович; Заблудовський, Володимир Олександрович; Артемчук, Віктор Васильович; Зеленько, Юлія Володимирівна; Маркуль, Руслан Володимирович
    UKR: У роботі наведені результати дослідження фазового складу сплавів залізо-нікель, отриманих при нестаціонарному електролізі. Встановлено, що використання уніполярного імпульсного струму призводить до значного збільшення кристалізаційної перенапруги на фронті кристалізації в момент дії імпульсу, що впливає на компонентний склад покриттів. Фазовий склад сплавів, що утворюється на катоді, відрізняється від представленого на рівноважній діаграмі стану залізо-нікель.
  • Item
    Phase Composition of Galvanic Iron-Nickel Alloys Obtained Using Pulsed Current
    (Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, 2021) Ganich, Ruslan F.; Zabludovsky, Volodymyr O.; Artemchuk, Viktor V.; Zelenko, Yuliia V.; Marcul, Ruslan V.
    ENG: The paper presents the results of studying the phase composition of iron-nickel alloys obtained by unsteady electrolysis. It was found that the use of a unipolar pulse current leads to a significant increase in the crystallization overvoltage at the crystallization front at the moment of the pulse action, which affects the component composition of the coatings. The phase composition of the alloys formed at the cathode differs from that shown in the iron-nickel equilibrium diagram.
  • Item
    Розробка нового суспензійного електроліту на основі метансульфонової кислоти для електроосадження композитів Cu–TiO2
    (ПП "Технологічний центр", м. Харків, Україна, 2021) Скнар, Ірина Володимирівна; Скнар, Юрій Євгенович; Гриднєва, Тетяна Василівна; Рябік, Павло Васильович; Демчишина, Оксана Вікторівна; Герасименко, Дмитро Валерійович
    UK: Електроосадження композиційних покривів на основі міді є перспективним напрямком створення новітніх матеріалів поліфункціонального призначення. Важливим напрямком застосування композитів є використання їх у системах очистки газових викидів та стічних вод. В якості фотокаталізаторів фотодеструкції органічних забруднювачів стічних вод доцільно використовувати напівпровідникові оксидні матеріали, зокрема титан діоксид. Конструкційні особливості обладнання для очищення стічних вод потребують фіксації частинок титан діоксиду в жорсткій матриці. Вирішенням задачі з фіксації фоточутливих елементів на поверхні певної конфігурації є електроосадження покривів композитами, зокрема Cu–TiO2. Важливим фактором, що впливає на функціональні характеристики композитів і технологічне оформлення їх одержання є природа електроліту. Показано, що електроосадження композитів Cu–TiO2 із метансульфонатних електролітів дозволяє зменшити коагуляцію дисперсної фази і одержати покриви з високим вмістом титан діоксиду із суспензійного розчину, що містить не більше 4 г/л TiO2. Встановлено, що вміст дисперсної фази в композиті, одержаному при густині струму 2 А/дм2 і концентрації титан діоксиду в електроліті на рівні 4 г/л, становить 1,3 мас.%, що вдвічі більше ніж при використанні сульфатного електроліту. Показано, що збільшення вмісту дисперсної фази в покривах з 0,1 до 1,3 мас.% супроводжується зростанням ступеню фотодеструкції барвника з 6 до 15,5 відсотків. Мікротвердість покривів зростає при цьому на 30 %. Розроблений електроліт для одержання композитів Cu–TiO2 є важливим внеском у розвиток синтезу зносостійких високоефективних фотокаталізаторів для очистки стічних вод від органічних забруднювачів.
  • Item
    Development of a New Suspension Electrolyte based on Methanesulphonic Acid for the Electrodeposition of Cu–Tio2 Composites
    (РС Тесhnology Сеntеr, Kharkiv, Ukraine, 2021) Sknar, Irina; Sknar, Yuri; Hrydnieva, Tatyana; Riabik, Pavel; Demchyshyna, Oksana; Gerasimenko, Dmitriy
    EN: Electrodeposition of composite coatings based on copper is a promising direction in the creation of advanced materials for multifunctional purposes. An important area of composites application is to use them in the treatment systems for gas emissions and wastewater. It is advisable to use semiconductor oxide materials, in particular titanium dioxide, as the photocatalysts in the photo destruction of organic pollutants of wastewater. The structural features of wastewater treatment equipment require that titanium dioxide particles should be fixed in a rigid matrix. Resolving the task of fixing photosensitive elements at the surface of a certain configuration implies the electrodeposition of coatings by composites, in particular Cu–TiO2. An important factor affecting the functional characteristics of composites and their manufacturing technology is the nature of the electrolyte. It has been shown that the electrodeposition of Cu–TiO2 composites from methane-sulfonate electrolytes makes it possible to reduce the coagulation of the dispersed phase and to obtain coatings with a high content of titanium dioxide from a suspension solution containing no more than 4 g/l of TiO2. It was established that the content of the dispersed phase in the composite made at a current density of 2 A/dm2 and the concentration of titanium dioxide in the electrolyte at the level of 4 g/l is 1.3 % by weight, which is twice as much as when using a sulfate electrolyte. It has been shown that the increase in the content of the dispersed phase in the coatings from 0.1 to 1.3 % by weight is accompanied by an increase in the degree of photo destruction of the colorant from 6 to 15.5 %. The micro-hardness of coatings increases, in this case, by 30 %. The proposed electrolyte to make the Cu–TiO2 composites is an important contribution to the development of the synthesis of wear-resistant high-performance photocatalysts for treating wastewater from organic pollutants.
  • Item
    Investigation of the Operation of the Railway Track with Reinforced Concrete Sleepers in Curved Sections with Radius R ≤ 350 m
    (Printing House “Technologija”, Kaunas, Lithuania, 2020) Markul, Ruslan V.; Hubar, Oleksіy V.; Arbuzov, Maxim; Andrieiev, Volodymyr S.; Tiutkin, Oleksii L.; Savyts’kyy, V.; Ganich, Ruslan Ph.
    ENG: The article presents the results of the research on polygon extension for laying reinforced concrete sleepers under difficult conditions (R≤350 m, mountainous terrain) with ensuring safety traffic and reliable operation of the railway track. Changes in the geometry of the track in the plane with wooden sleepers and Д0 fastener as well as reinforced concrete sleepers with СКД65-Б fastener in the curve with the radius of 350 m were investigated. The results of the research allowed to obtain: - method and algorithm for determining the tapping section of the track gauge extension on reinforced concrete sleepers in curves with radius R ≤ 350 m; - comparative assessment of the track gauge change with the use of Д0 fastener (wooden sleepers) and СКД65-Б fastener (reinforced concrete sleepers) in curves with a radius R ≤ 350 m; - factors impact on the track gauge extension under difficult operating conditions; - empirical dependence of the process of the track gauge width change and the frequency of its adjustment in the cases of СКД65-Б fastener (reinforced concrete sleepers) and Д0 fastener (wooden sleepers) use in curves with radius R ≤ 350 m; - conclusions on the probability and feasibility of concrete sleepers use under mountainous terrain conditions, including difficult operating conditions (R ≤ 350 m).