Учёные КФУ обуздали плазму

Ученые Казанского федерального университета раскрыли новые свойства порошка, полученного ими плазменно-электроэрозионным методом.

Так, материал обладает лучшими, чем аналоги, электромагнитными характеристиками и позволяет производить магнитопроводы с более высокими частотными характеристиками, которые находят свое применение в производстве различных антенн и высокочастотных излучателей спутниковой и телевизионной связи. Порошок также может быть применен для очистки воды от загрязнения тяжелыми металлами.

Результаты научной работы исследователей опубликованы в журнале «Plasma Physics Reports».

По словам доцента кафедры электроэнергетики и электротехники Набережночелнинского института КФУ Рамиля Насибуллина, в КФУ ведётся активная научная деятельность в двух направлениях: применение плазменных технологий и электрическое и электронное оборудование автомобилей. В 2013 году ученый защитил диссертационную работу, посвящённую исследованию режимов технологического процесса, при котором получают металлические ферромагнитные порошки на основе железа и никеля.

«Впервые подобные порошки были получены еще в середине 80-х годов прошлого века при исследовании газовых разрядов между твердым и жидким электродами, - рассказал он. - Данный порошок получался как побочный продукт процесса. Было решено провести исследования по изучению свойств порошка, в ходе которых и было выявлено, что он имеет достаточно интересные характеристики".

Так, выяснилось, что порошок обладает лучшими электромагнитными характеристиками, а по сравнению с магнитопроводами, производимыми из порошков, которые получены другими методами, рабочий частотный диапазон излучателей увеличивается с 10 МГц до 10 ГГц.

По словам ученого, другой особенностью получаемого порошка является его способность адсорбировать катионы металлов из водных растворов. Величина удельной адсорбции по отношению к катионам мышьяка и свинца почти в два раза превышает значения для порошков на основе железа, получаемых другими методами, а также для некоторых промышленных сорбентов на основе активированного угля. Данная адсорбция является обратимой, поскольку промывка порошка в слабых растворах азотной кислоты или гидроксида натрия очищает его поверхность без ухудшения адсорбционных свойств. Это позволяет применять данный материал в качестве сорбента для очистки воды от загрязнения тяжелыми металлами, а также в методах химического анализа.

В настоящее время в промышленности применяются два основных метода получения таких порошков: механический (заготовка крошится и дробится до состояния порошка) и гальванический (исходный материал собирается в гальванической ванне на одном из электродов и уже после дробится механическим способом).

По мнению ученых КФУ, плазменно-электроэрозионный метод получения порошка является более рациональным, так как характеризуется меньшей стадийностью процесса производства, что упрощает контроль и автоматизацию технологического процесса.