Технология конструкционных и функциональных неметаллических материалов и композитов

Объект исследования: композиционные материалы на основе цемента, композиционный материал системы композиционная керамическая подложка - фотокаталитическое покрытие, фотокаталитические покрытия, генераторы плазмы. Цель: получение с применением методов механической и термической модификации сырьевых компонентов конструкционных и функциональных композитов, обладающих фотокаталитической активностью за счет формирования на поверхности композиционных материалов тонких покрытий диоксида титана методом магнетронного распыления. Выявлены зависимости плотности и прочности формируемой структуры при получении цементных композитов и мелкозернистых бетонов для системы композиционный материал – фотокаталитическое покрытие методом полусухого прессования при низком водоцементном отношении от содержания воды в смеси и пористости применяемого наполнителя. Установлено, что в ходе обжига в результате твердофазных реакций образуется наноструктурный шпинельный каркас вокруг зерен периклаза, который и определяет повышенные механические и эксплуатационные характеристики. При 19 об.% О₂ в плазме осаждаются фотокаталитические покрытия с низким показателем преломления (2,347), низкой энергией запрещенной зоны (3,31 эВ) и высокой шероховатостью (16,8 нм), что способствовало проявлению максимальной фотокаталитической активности 6 мкмоль/(м²•ч) по метиленовому синему и 3,5%/ч по олеиновой кислоте. На основании анализа результатов зондовых измерений локальных характеристик плазмы для инверсной магнетронной распылительной системы с газовым анодом, осевыми потоками плазмы c радиальными потоками плазмы исследуемая распылительная система отнесена к ускорителям холловского типа с протяжённой зоной ускорения.