Патенты автора Папынов Евгений Константинович (RU)

Изобретение относится к радиохимии и радиоэкологии и может быть использовано для производства сорбентов на основе вольфрамовых бронз, селективных к стронцию-90. Описан способ получения оксидов вольфрама методом жидкофазного восстановления при рН не ниже 2 гидролизующейся соли вольфрамата натрия стабилизированным соляной кислотой раствором хлорида титана(III) до гидратированных комплексов вольфрамата, дальнейшей фильтрацией продукта с промывкой, сушкой осадка на воздухе до постоянного веса, и последующей термической дегидратацией осадка при температуре от 100ºС до 900ºС, отличающийся отсутствием в реакционной смеси органического темплата. Технический результат - упрощение процесса производства и снижение затрат на его осуществление за счет непосредственного получения в качестве конечного продукта вольфрамовых бронз, уменьшения числа промежуточных этапов, количества используемых реагентов и снижения энергозатрат. Кроме того, предлагаемый способ позволяет варьировать фазовый состав получаемого материала и регулировать его сорбционные характеристики. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к способам иммобилизации радионуклидов стронция в керамике и может быть использовано для отверждения радиоактивных отходов, а также изготовления радиоизотопной продукции. Подготовленную реакционную смесь SrO и WO3 в молярном соотношении 1:1 помещают в токопроводящую пресс-форму, подпрессовывают и подвергают искровому плазменному спеканию в вакуумной камере при постоянной механической нагрузке 24,5 МПа под воздействием однонаправленного импульсного тока, который генерируют пакетами по 12 импульсов при длительности одного импульса 3,3 мс, с паузами между пакетами, по времени равными длительности двух импульсов, с выдержкой при достигнутой температуре в течение 5 мин и последующим охлаждением в вакууме до температуры окружающей среды. Искровое плазменное спекание проводят при температуре 1050-1100°С и скорости разогрева 100°С/мин. Технический результат выражается в обеспечении низкой скорости выщелачивания стронция из шеелитовой керамической матрицы SrWO4, обладающей высокой относительной плотностью. 4 ил.

Изобретение относится к способу получения прозрачной керамики иттрий-алюминиевого граната (ИАГ), в том числе легированного ионами неодима, для использования в качестве активной среды в области фотоники и лазерной техники. Способ получения прозрачной ИАГ-керамики, включающий совместный высокоэнергетический помол в этаноле исходных порошков оксидов Y2O3, Nd2O3 и Al2O3 для формирования слабоагрегированной порошковой системы стехиометрии ИАГ с размером частиц в диапазоне 50-500 нм, сушку при температуре 70°С в течение 24 ч с последующей грануляцией порошка через сито с эффективным размером ячеек 200 меш и отжигом в атмосфере воздуха при температуре 600°С в течение 4 ч, искровое плазменное спекание полученного материала на первом этапе путем нагрева со скоростью 100°С/мин до 1000°С, выдержку, отжиг полученного образца в воздушной атмосфере, отличается тем, что высокоэнергетический помол в этаноле порошков исходных оксидов Y2O3, Nd2O3 и Al2O3 осуществляют с использованием LiF в качестве спекающей добавки в количестве 0,2 вес.% при 300 об/мин в течение 12 ч, искровое плазменное спекание проводят при внешнем давлении 50-70 МПа, причем на втором этапе со скоростью 25°С/мин до 1475°С с выдержкой материала при этих давлении и температуре в течение 45-60 мин, а отжиг полученного образца ведут в течение 10 ч при температуре 900-1000°С с последующим естественным охлаждением. Кроме того, отжиг полученного образца ведут со средней скоростью нагрева 10°С/мин. Технический результат выражается в получении монофазной керамики ИАГ:Nd с повышенной оптической прозрачностью при сохранении высоких механических характеристик. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области биологически активных керамических медицинских материалов и может быть использовано в имплантационной хирургии, в травматологии, ортопедии, стоматологии и других областях медицины для восстановления, замещения и реконструкции поврежденных твердых тканей в живом организме. Предлагаемый способ включает приготовление аморфного композитного материала, содержащего аморфную смесь дисперсного гидратированного силиката кальция и гидроксиапатита, из кальций- и кремнийсодержащих растворов золь-гель методом с применением латексного темплата, полученный материал промывают, прессуют и спекают. Прессование при давлении 24-25 МПа проводят в вакууме одновременно со спеканием, при этом спекание осуществляют при помощи электроимпульсного разогрева со скоростью 160-170°С/мин до температуры 800-900°С с выдержкой при достигнутой температуре в течение 4,5-5,0 мин. Электроимпульсный разогрев обеспечивают в режиме низковольтных импульсов при силе тока 470-500 А и напряжении 1,9-2,0 В. Спеченному керамическому материалу дают остыть, затем нагревают его в атмосфере воздуха со скоростью 4,5-5,0°С/мин до 800-850°С и выдерживают при достигнутой температуре в течение 4,5-5,0 мин. Технический результат - повышение прочностных качеств кальцийфосфатной биокерамики на основе волластонита за счет увеличения гомогенности ее пористой структуры, усиление ее биологически активных свойств за счет снижения температуры и сокращения времени термического воздействия на обрабатываемый материал при одновременном уменьшении затрат времени и трудозатрат на осуществление способа. 1 з.п. ф-лы, 2 пр., 5 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к способам получения биорезорбируемых остеопластических биокомпозитов синтетического типа, предназначенных для лечения заболеваний и повреждений костной системы человека, и может найти применение в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Способ предусматривает получение остеопластического дисперсного биокомпозита на основе гидроксиапатита и волластонита с помощью золь-гель синтеза с использованием в качестве прекурсоров кальций-, фосфор-, кремнийсодержащих водных растворов и включает перемешивание содержащей прекурсоры реакционной смеси с получением осадка в виде геля, отделение, промывание, сушку и прокаливание полученного осадка. На стадии золь-гель синтеза осуществляют структурирование внутреннего пористого объема получаемого биокомпозита введением в реакционную смесь силоксан-акрилатного латекса и углеродного волокна в качестве порообразующих компонентов. Далее проводят термоокислительную обработку полученного материала для формирования кристаллической фазы и удаления порообразователей путем нагревания в атмосфере воздуха со скоростью 5°С/мин до температуры 800°С с выдержкой при достигнутой температуре в течение 55-65 минут. Технический результат - повышение биологической активности получаемого дисперсного остеопластического композита волластонит/гидроксиапатит за счет снижения температуры прокаливания и уменьшения его продолжительности, а также за счет проведения процесса в контролируемых условиях. 2 з п. ф-лы, 2 пр., 3 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано для получения крупнозернистых топливных таблеток высокой ядерной чистоты с улучшенной и регулируемой микроструктурой, предназначенных для тепловыделяющих сборок атомных реакторов на тепловых нейтронах. Способ включает смешивание порошков диоксида урана и выгорающего поглотителя нейтронов оксида гадолиния, взятого в количестве до 8 мас. %. Полученную смесь подпрессовывают и спекают в вакууме при постоянном давлении прессования 60 МПа и соотношении О/U=2, соответствующем его значению в исходном порошке диоксида урана. Спекание проводят с помощью электроимпульсного разогрева до температуры 1200-1300°С со скоростью 100°С/мин и выдержкой при достигнутой максимальной температуре в течение 4,5-5,5 мин. Изобретение позволяет упростить способ. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к получению неорганического сорбента на основе вермикулита. Способ получения сорбента включает обработку природного вспученного вермикулита 5% раствором целлюлозы в 10-12% соляной кислоте, диспергирование в течение 10 минут при кавитации, выдержку в течение 24-48 часов, нейтрализацию раствором аммиака. Полученный материал отмывают и выдерживают в течение суток в насыщенном растворе хлорида меди при соотношении Т:Ж=(1:2), отмывают от ионов меди и выдерживают в течение 2 часов в насыщенном растворе ферроцианида калия при соотношении Т:Ж=(1:2). Затем материал обрабатывают 5% раствором хитозана в 2% уксусной кислоте при соотношении Т:Ж=(1:1). Изобретение обеспечивает получение сорбента с повышенной ёмкостью и коэффициентом распределения по цезию. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к нанотехнологиям, а именно к способам получения новых прозрачных консолидированных функциональных материалов (керамик) с высокими механическими характеристиками для фотоники и лазерной техники. Способ получения прозрачной керамики иттрий-алюминиевого граната (ИАГ) включает получение нанопорошка ИАГ с его сушкой и последующим искровым плазменным спеканием при внешнем давлении, при этом путем совместного высокоэнергетического помола в этаноле исходных порошков оксидов Y2O3, Nd2O3 и Al2O3 формируют слабоагрегированную порошковую систему стехиометрии ИАГ с соотношением средних размеров частиц Y2O3, Nd2O3:Al2O3 1:2,5-1:6 в диапазоне 50-500 нм, сушку ведут при температуре 60-80°С в течение 24-48 ч с последующей грануляцией порошка через сито с эффективным размером ячеек 75 мкм и с последующим отжигом в атмосфере воздуха при 600-800°С в течение 2-4 ч, после чего полученный материал нагревают при внешнем давлении 30 МПа со скоростью 100°С/мин до 1000°С, а затем со скоростью 30°С/мин до 1350°С и выдерживают при этой температуре и давлении 5-10 мин, кроме того, полученный образец отжигают в воздушной атмосфере в течение 1 ч при 900°С со скоростью нагрева и охлаждения - 200°С/ч и 400°С/ч, соответственно. Отжиг порошковой системы стехиометрии ИАГ осуществляют со скоростью нагрева и охлаждения 2,5°С/мин. Изобретение позволяет получить монофазную прозрачную керамику ИАГ:Nd (≤ 4 ат.%), имеющую средний размер зерна 500-700 нм, микротвердость 14-15 ГПа и коэффициент линейного оптического пропускания 70-75% в видимом диапазоне длин волн. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения формованной керамической мембраны, которая может быть использована в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Согласно способу рисовую шелуху обжигают при температуре 300-400°С на воздухе, измельчают, отбирают фракцию с размером частиц 0,1-0,2 мм. Полученный порошок подвергают формованию прессованием в вакуумной камере при давлении 20,7-24,5 МПа, осуществляя его консолидацию в условиях искрового плазменного спекания при температуре не ниже 1800°С. Изобретение обеспечивает получение мембраны, содержащей карбид кремния, придающий мембране повышенные показатели твердости, прочности, электропроводности, удельной поверхности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл., 3 пр.

Изобретение относится к искровому плазменному спеканию композиционных порошков под давлением. Устройство содержит матрицу и установленные внутри нее с образованием зоны спекания и возможностью формирования в ней прессующего усилия рабочие элементы, выполненные с возможностью подключения к источнику питания с прохождением электрического тока через композиционный порошок. Матрица и упомянутые рабочие элементы выполнены из спеченного порошка карбида вольфрама. Обеспечивается исключение загрязнения изготавливаемых изделий примесью углерода, а также повышение механической прочности устройства. 2 ил.

Изобретение относится к технологии производства спеченных керамических топливных таблеток для ядерных реакторов, содержащих делящиеся материалы, в частности порошок диоксида урана. Cпособ предусматривает искровое плазменное спекание подпрессованного порошка диоксида урана UO2 в молибденовой пресс-форме в вакууме под воздействием униполярного пульсирующего тока при постоянном контролируемом давлении прессования. Процесс проводят при ступенчатом разогреве до температуры 850-1100°C со средней скоростью ее подъема 60-65°C/мин и выдержкой при максимально достигнутой температуре в течение 270-330 с. Изобретение позволяет улучшить качество получаемой керамики, повысить плотность упаковки образующих ее кристаллитов и кажущуюся плотность за счет исключения диффузии углерода в объем спекаемого материала. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл.

Изобретение может быть использовано в химической технологии для выделения урана (VI) из водных сред, а также в процессах очистки радиоактивно загрязненных природных, сточных и морских вод. Способ включает использование в качестве сорбента макропористых материалов на основе железооксидных систем композитного состава, содержащих наноразмерную фазу железа и имеющих макропористую структуру. В качестве сорбента используют материал, получаемый из ксерогеля гидроксида железа, синтезируемого золь-гель (темплатным) синтезом, в присутствии раствора силоксан-акрилатной эмульсии с содержанием твердой фазы по полимеру 50 масс.% и средним размером частиц 160 нм в качестве коллоидного темплата. После промывки и сушки материал прокаливают на воздухе в течение 1 часа при температурах от 600 до 900°С, а затем полученный оксид железа прокаливают в токе монооксида углерода в течение 1 часа при температуре 900°С при скорости нагрева 10°С/мин. Полученный сорбент вводят в очищаемую водную среду в концентрациях 1:100 по массе при содержании уранил-ионов в растворе не менее 10 г/л, при рН от 2,5 до 7-8, при комнатной температуре, выдерживают в течение от 3-8 до 48 часов, после чего фильтруют и извлекают осадок. Способ обеспечивает повышение эффективности очистки водных растворов от урана, а также за счет наличия магнитного эффекта у сорбционного материала увеличивается эффективность отделения осадка от очищаемого раствора методом магнитной сепарации. 2 з.п. ф-лы,7 ил.

Изобретение относится к способам иммобилизации радионуклидов в керамике и предназначено для прочной иммобилизации и длительной консервации радиоактивных отходов, в том числе отходов атомной энергетики, отработанных сорбентов, содержащих радионуклиды, а также может найти применение в радиохимической промышленности при изготовлении источников ионизирующего излучения для использования в гамма-дефектоскопии, измерительной технике, медицине, в том числе источников ионизирующего излучения со строго дозированной удельной активностью для применения в онкологии. Согласно предлагаемому способу размолотый в порошок природный цеолит с содержанием Na2O 1,55-2,15 мас. %, насыщенный ионами цезия, помещают в графитовую либо стальную пресс-форму, подпрессовывают и подвергают искровому плазменному спеканию в вакуумной камере при постоянной механической нагрузке под воздействием обладающих высокой энергией низковольтных импульсов униполярного электрического тока с длительностью 3,3 мс, которые генерируют пакетами с паузами между ними. Температуру спекаемого порошка повышают до 800-1100°С в две стадии: в диапазоне до 650°С скорость разогрева составляет 300°С/мин, выше 650°С - 90°С/мин. Пресс-форму с порошком цеолита выдерживают при достигнутой температуре в течение 4,5-5,5 мин, затем, сохраняя вакуум, охлаждают до температуры окружающей среды. При изготовлении источников ионизирующего излучения исходный цеолит перед размолом промывают, после размола отбирают фракцию 0,05-0,1 мм, которую перед спеканием снова промывают и высушивают. Технический результат - увеличение количества иммобилизуемых радионуклидов цезия в керамические матрицы, что обеспечивает повышение удельной активности и, соответственно, безопасности при захоронении РАО при одновременном расширении области применения получаемых продуктов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 пр.
Изобретение относится к получению сорбентов. Предложен способ получения пористого магнитного сорбента нефтепродуктов. Согласно изобретению проводят синтез моносиликата кальция структуры ксонотлита путем взаимодействия в растворе хлорида кальция и силиката натрия в присутствии силан-силоксановой микроэмульсии с получением гидрофобизированного гидрогеля. В объем гидрогеля вводят предварительно полученную магнитную фазу окислов железа, представленную вюститом и маггемитом. Упомянутая магнитная фаза осаждена избытком гидроксида аммония из смеси растворов солей трехвалентного и двухвалентного железа при соотношении Fe3+/Fe2+, равном 2:1. Полученную смесь выдерживают до образования стабильного гидратированного осадка в виде геля, промывают и сушат. Изобретение обеспечивает улучшение эксплуатационных свойств сорбента. 2 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к сорбентам и может быть использовано для очистки от углеводородных загрязнений поверхности воды и почвы. Сорбент содержит пористый синтетический моносиликат кальция со структурой ксонотлита, гидрофобизированный добавкой силан-силоксановой микроэмульсии, и синтезированную в объеме моносиликата кальция наноразмерную магнитную фазу окислов железа, состоящую на 1/3 из вюстита и на 2/3 из маггемита. Технический результат заключается в получении магнитомягкого эффективного сорбционного материала, обладающего высокой плавучестью. 1 пр.

Изобретение относится к получению прекурсора на основе гидратированного диоксида титана для каталитически активного покрытия на инертном носителе, содержащего наноразмерные металлические частицы палладия. К коллоидному раствору силоксан-акрилатной эмульсии при перемешивании добавляют раствор тетрахлорпалладиевой кислоты H2PdCl4 и ведут перемешивание при постоянном нагревании при температуре 75-80°С. Полученный раствор охлаждают и проводят в нем восстановление палладия из ионной формы до металла в виде наночастиц путем добавления восстанавливающего раствора хлорида титана(III) в хлористоводородной кислоте с последующим перемешиванием полученного коллоидного раствора в течение времени, достаточного для завершения полного гидролиза и поликонденсации с образованием гидратированного диоксида титана TiO2·nH2O. Обеспечивается получение термически устойчивого оксидного покрытия, содержащего наночастицы палладия, с использованием упомянутого прекурсора. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к получению карбидокремниевых материалов и изделий, и может быть применено в качестве теплозащитных, химически и эрозионностойких материалов, используемых при создании авиационной и ракетной техники, носителей с развитой поверхностью катализаторов гетерогенного катализа, материалов химической сенсорики, фильтров для фильтрации потоков раскаленных газов и расплавов, а также в технологиях атомной энергетики. Для получения наноструктурированной SiC керамики готовят раствор в органическом растворителе фенолформальдегидной смолы с массовым содержанием углерода от 5 до 40% с тетраэтоксисиланом с концентрацией от 1·10-3 до 2 моль/л и кислотным катализатором гидролиза тетраэтоксисилана; проводят гидролиз тетраэтоксисилана при температуре 0÷95°C гидролизующими растворами, содержащими воду и/или органический растворитель, с образованием геля. Полученный гель сушат при температуре 0÷250°C и давлении 1·10-4÷1 атм до прекращения изменения массы, после чего осуществляют карбонизацию при температуре от 400 до 1000°C в течение 0,5÷12 часов в инертной атмосфере или при пониженном давлении с образованием высокодисперсной стартовой смеси SiO2-C, из которой формуют керамику искровым плазменным спеканием при температуре от 1300 до 2200°C и давлении 3,5÷6 кН в течение от 3 до 120 мин в условиях динамического вакуума или в инертной среде. Избыточный углерод выжигают на воздухе при температурах 350÷800°C. Технический результат изобретения - получение наноструктурированной карбидокремниевой пористой керамики без посторонних фаз. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 пр.

Изобретение относится к способу каталитического пиролиза отходов полиэтилентерефталата с получением бензойной кислоты

 


Наверх