Майстат М. С. Радіопоглинаючі композиційні керамічні матеріали на основі карбіду кремнію

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0824U002576

Облікова картка дисертації

0824U002576.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 161 - Хімічні технології та інженерія

04-09-2024

Спеціалізована вчена рада

ДФ 64.050.150-6631

Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"

Анотація

Дисертаційна робота спрямована на розвиток наукових основ і уявлень щодо отримання радіопоглинаючих керамічних матеріалів на основі карбіду кремнію та дослідження їх електродинамічних та експлуатаційних властивостей. Об'єкт дослідження – процес формування радіопоглинаючого композиційного керамічного матеріалу на основі карбіду кремнію. Предмет дослідження – фізико-хімічні закономірності впливу складу і структури на радіопоглинаючий композиційний керамічний матеріал на основі карбіду кремнію. Дисертацію присвячено вирішенню науково-практичної задачі – розробці складів та технологічних параметрів отримання радіопоглинаючого композиційного керамічного матеріалу на основі карбіду кремнію із заданими електрофізичними характеристиками та фізико-механічними властивостями. Наукова новизна результатів роботи. У результаті виконання дисертаційної роботи отримані наступні наукові результати: - теоретично обґрунтована та експериментально підтверджена можливість створення композиційних двошарових керамічних радіопоглинаючих матеріа-лів із заданими електродинамічними та експлуатаційними властивостями з ви-користанням карбіду кремнію в якості електропровідної добавки; - вперше експериментально підтверджено можливість використання розробленої двошарової композиційної керамічної плитки з полив’яним покриттям та кар-бідом кремнію в першому шарі як основи для захисту систем радіоелектроніки від електромагнітного випромінювання різних об’єктів із стабільними показни-ками реальної діелектричної проникності (7 – 9) та уявної діелектричної про-никності (0,5 – 2) в діапазоні частот 10 ГГц до 67 ГГц; - вперше за результатами комплексних теоретичних і практичних досліджень роз-роблено технологію виробництва двошарової композиційної радіопоглинаючої керамічної плитки з полив’яним покриттям та карбідом кремнію в першому шарі як основи для зменшення впливу електромагнітного випромінювання яка отримана за допомогою технології напівсухого пресування та одностадійним випалом. Практичне значення отриманих результатів полягає у створенні двошарової радіопоглинаючих композиційної керамічної плитки яка може бути придатною для електромагнітного захисту всередині приміщень, які піддаються впливу радіохвильового випромінювання, а також для екологічних цілей для зменшення інтенсивності електромагнітного поля. Отримана двошарова радіопоглинаюча композиційна керамічна плитка мала наступні характеристики: водопоглинання – 9,8 %; уявна густина – 1,9 г/см3; межа міцності при згині – 24,6 МПа, питомий об'ємний опір – 4,30·105 Ом∙м, коефіцієнт передачі – -10…-4 дБ (при частоті 10 ГГц – 67 ГГц), коефіцієнт відбиття – -10…-4 дБ (при частоті 10 ГГц – 67 ГГц), реальна діелектрична проникність – 7…9 (при частоті 10 ГГц – 67 ГГц), уявна діелектрична проникність – 0,5…2 (при частоті 10 ГГц – 67 ГГц), тангенс кута діелектричних втрат – 0,185 …0,21 (при частоті 10 ГГц – 67 ГГц). Теоретичні та практичні результати, отримані при виконанні науково-дослідної роботи впроваджено в навчальний процес кафедри технології кераміки, вогнетривів, скла та емалей Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Ключові слова: електромагнітне випромінювання, радіопоглинаючі керамічні матеріали, наночастинки карбіду кремнію, кремнезем, електропровідна композиційна плитка, коефіцієнти передачі та відбиття, міцність при згині, діелектрична проникність, кристалічна фаза, технологічні параметри, нанотехнології, фізико-механічні властивості, синтез, структура, електронно-мікроскопічне дослідження.

Читати повністю

Публікації

1. Maistat M., Kryvobok A. Analysis of the structure of electrically conductive composite ceramics. Technology audit and production reserves. 2024. Vol. 1, No. 3(75). P. 6–8. (Б)

2. Майстат М. С., Кривобок А. В. Огляд наявних методів дослідження фізичних властивостей кераміки. Вісник Херсонського національного технічного університету. 2023. №. 4 (87). С. 91-99. (Б)

3. Пітак Я. М., Майстат М. С. Структура, властивості та використання sic в кераміці. Наукові вісті Далівського університету. 2023. №. 25. (Б)

4. Лісачук Г.В., Ведь М.В., Кривобок Р.В., Захаров А.В., Волощук В.В., Майстат М.С. Відпрацювання технології електропровідної кераміки. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Інноваційні дослідження у наукових роботах студентів. 2020. № 6 (1360). С. 12-16 (Б)

5. Лісачук Г.В., Пітак Я. М., Кривобок Р. В., Чефранов Є. В., Волощук В. В., Майстат М. С., Лимаренко Л. С. Технологія шлікерного лиття цельзіан-славсонітової кераміки. Наукові дослідження з вогнетривів та технічної кераміки. Збірник наукових праць. 2020. № 120. С. 151–159. (Б)

6. Лісачук Г, Кривобок Р, Захаров А, Волощук В, Майстат М, Сарай В. Технологія виготовлення радіопоглинаючої кераміки. Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер.: Інноваційні дослідження у наукових роботах студентів. 2021. № 2. С. 9-12. (Б)

7. Лісачук, Г. В., Сахненко, М. Д., Пітак, Я. М., Кривобок, Р. В., Майстат, М. С., Захаров, А. В., Волощук, В. В., Сарай, В. В. Створення електропровідної композиційної кераміки на основі облицювальної плитки з додаванням SiC. Наукові дослідження з вогнетривів та технічної кераміки. Збірник наукових праць. 2021. № 121. С. 121-128. (Б)

8. Grygoruk VІ, Oliynyk VV, Zagorodnii VV, Lisachuk GV, Kryvobok RV, Zakharov AV, Voloshchuk VV, Maistat MS. Microwave Electrodynamic Characteristics of Ceramic Materials. Журнал нано- та електронної фізики. 2022. Vol. 14 No 1, 01016(4pp). (А)

9. Lisachuk, G., Kryvobok, R., Zakharov, A., Voloshchuk, V., Maistat, M., Hlinskyi, D., & Kolovorotnyi, B. Influence of the firing temperature on the dielectric properties of ceramics based on barium titanate. Technology Audit and Production Reserves. 2021. Vol 5. No 3(61) P. 10–13. (Б)

10. Hryhoruk VI, Oliynyk VV, Zagorodniy VV, Lisachuk GV, Kryvobok RV, Voloshchuk VV, Maystat MS, Lapuzina OM. Study of the electrodynamic properties of composite ceramics. Хімія, фізика та технологія поверхні. 2023. Т. 14. № 2. С. 249-254. (А)

11. Майстат М.С., Пітак Я.М., Лісачук Г.В., Кривобок Р.В., Волощук В.В., Сарай В.В., Гребенюк А.П., Кривобок А.В., Карпутін Б.А. Технологія отримання радіопоглинаючої кераміки на основі титанату барію. Теоретичні та практичні дослідження молодих науковців. Матеріали ХIV міжнародної науково-практичної конференції магістрантів та аспірантів (01 – 04 грудня 2020 року, Харків). Харків: НТУ «ХПІ». С. 364.

12. Г.В. Лісачук, Р.В. Кривобок, В.В. Волощук, В.І. Григорук, В.В. Олійник, В.Л. Лаунець, Є.В. Чефранов, М.С. Майстат. Електрофізичні характеристики кераміки на основі системи BaO – SrO – Al2O3 – SiO2 в мікрохвильовому діапазоні. Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я. Тези доповідей ХXІХ Міжнародної науково-практичної конференції MicroCAD-2021 (18-20 травня 2021, Харків). Харків: НТУ «ХПІ». С. 185.

13. Лісачук Г.В., Кривобок Р.В., Сахненко М.Д., Захаров А.В., Волощук В.В., Майстат М.С., Чиркіна М.А., Романова О.О. Вивчення впливу електропровідних добавок на властивості кераміки Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я. Тези доповідей ХXІХ міжнародної науково-практичної конференції MicroCAD-2021 (18-20 травня 2021, Харків). Харків: НТУ «ХПІ». С. 186.

14. Voloshchuk V.V., Lisachuk G.V., Kryvobok R.V., Sarai V.V., Grebeniuk A.P., Maistat M.S., Kryvobok A.V. Study of the influence of ferromagnetic additives on composite ceramics. Proceedings of Ukrainian Conference with International Participation «Chemistry, Physics and Technology of Surface. Devoted to the 35th anniversary of the Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine and Workshop «Nanostructures and Nanomaterials in Medicine: Challenges, Tasks and Perspectives». Kyiv, 2021. Р. 214.

15. Лісачук Г.В., Пітак Я.М., Сахненко М.Д., Кривобок Р.В., Захаров А.В., Волощук В.В., Майстат М.С., Сарай В.В., Гребенюк А.П., Кривобок А.В. Керамічні композиційні матеріали для захисту від електромагнітного випромінювання. Актуальні проблеми хімії, матеріалознавства та екології. Матеріали І Міжнародної наукової конференції (12-14 травня 2021 року, Луцьк). Луцьк: Волинський національний університет імені Лесі Українки, 2021. С. 157-158.

16. Лісачук Г.В., Пітак Я.М., Кривобок Р.В., Волощук В.В., Майстат М.С., Сарай В.В., Кривобок А.В., Гребенюк А.П. Композиційні керамічні матеріали з високою діелектричною проникністю. Технологія та застосування вогнетривів і технічної кераміки у промисловості. Тези доповідей Міжнародної науково-технічної конференції АТ «УКРНДІ ВОГНЕТРИВІВ ім. А.С. Бережного» (2021, Харків). Харків: ДІСА ПЛЮС. С. 26-28.

17. Рябініна А.С., Лісачук Г.В., Кривобок Р.В., Волощук В.В., Майстат М.С., Сарай В.В., Захаров А.В. Технологія виготовлення радіопоглинаючої кераміки. Теоретичні та практичні дослідження молодих вчених.: Матеріали ХV Міжнародної науково-практичної конференції магістрантів та аспірантів (01 – 03 грудня 2021, Харків). Харків: НТУ «ХПІ». С. 375.

18. Лісачук Г.В., Кривобок Р.В., Волощук В.В., Майстат М.С., Сарай В.В., Григорук В.І., Олійник В.В., Загородній В.В. Вивчення радіопоглинаючих властивостей композиційної кераміки. Створення та модернізація озброєння і військової техніки в сучасних умовах. Збірник XХІ науково-технічної конференції. (02-03 вересня 2021, Чернігів). Чернігів, 2021. С. 180.

19. Григорук В.І., Олійник В.В., Загородний В.В., Лісачук Г.В., Кривобок Р.В., Майстат М.С., Волощук В.В., Кривобок Н.А. Дослідження електрофізичних властивостей графітовмісної кераміки. Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я. Тези доповідей ХXХ Міжнародної науково-практичної конференції MicroCAD–2022, (19-21 жовтня 2022. Харків). Харків: НТУ «ХПІ». С. 413.

20. Лісачук Г.В., Пітак Я.М., Кривобок Р.В., Майстат М.С., Волощук В.В., Сарай В.В., Кривобок А.В., Гребенюк А.П. Технологія отримання електропровідної кераміки з додаванням графіту. Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я. Тези доповідей ХXХ Міжнародної науково-практичної конференції MicroCAD–2022, (19-21 жовтня 2022. Харків). Харків: НТУ «ХПІ». С. 413.

21. Рябініна А.С., Лісачук Г.В., Пітак Я.М., Кривобок Р.В., Майстат М.С., Волощук В.В., М’якенька Т.А., Ростовська А.В., Є.В. Бавика Композиційна кераміка з підвищеною діелектричною проникністю. Теоретичні та практичні дослідження молодих вчених. Матеріали XVІ Міжнародної науково-практичної конференції магістрантів та аспірантів (14-16 грудня 2022. Харків). Харків : НТУ «ХПІ». С. 309.

22. Лісачук Г.В., Кривобок Р.В., Федоренко О.Ю., Сахненко М.Д., Олійник В.В., Загородній В.В., Захаров А.В., Волощук В.В., Майстат М.С., Романова О.О. Пат. 150594 Україна. Спосіб виготовлення електропровідної композиційної кераміки. 2022.

23. Лісачук Г.В., Зінченко С.В., Пітак Я.М., Кривобок Р.В., Захаров А.В., Чефранов Є.В., Волощук В.В., Майстат М.С. До питання про створення радіопрозорих керамічних матеріалів на основі системи RO – Al2O3 – SiO2. Науково-технічні підходи до вирішення актуальних проблем розбудови сектору безпеки і оборони. Колективна монографія. Одеса: Видавничий дім «Гельветика». 2021. С. 95–128.

Читати повністю

Файли

restricted.docx

Схожі дисертації

0824U002594

Пристинський Сергій Володимирович

Технології переробки багатокомпонентних відходів полімерних композитів методом лиття під тиском

0824U002575

Білогубкіна Карина Володимирівна

Керамічні матеріали радіотехнічного призначення на основі системи ZnO – ВаO – Al2O3 – SiO2.

0824U002559

Витяганець Валентин Сергійович

Оптимізація режиму роботи шахтної печі вапнякового виробництва в металургійній галузі

0824U002494

Картишев Сергій Вікторович

Великоформатні керамогранітні плити з підвищеною міцністю

0824U002466

Гринишин Ксенія Олегівна

Одержання компонентів моторних палив на основі продуктів переробки відходів термопластів