Magnetic properties of Sr2Ni1-xMgxMoO6 (x = 0.25 and 0.5) double perovskite structure

Sr2Ni1-xMgxMoO6 (x = 0.25 and 0.5) double perovskites were synthesized by pyrolysis of glycerol-salt mixtures and their magnetic properties were investigated. X-ray diffraction was employed to refine crystal structures of these perovskite materials and set sample purity degree. The magnetic ground state of Sr2Ni1-xMgxMoO6 (x = 0.25 and 0.5) has been characterized using magnetic susceptibility measurements. They indicate that Sr2Ni0.75Mg0.25MoO6 is ordered in an antiferromagnetic state below 56 K while Sr2Ni0.5Mg0.5MoO6 is paramagnetic. © Published under licence by IOP Publishing Ltd.3.6121.2017/8.9A03.21.0006, 02.The work was supported by MES of RF (contract No. 3.6121.2017/8.9), and by Act 211 Government of RF (contract No. 02.A03.21.0006), and supported in part y FASO of Russia (theme “Flux” No. AAA-A18-118020190112-8)

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ПО МЕТОДУ СВОБОДНОГО ПРИТИРАНИЯ

An expression for determination of contact area of tool and part plane surfaces while being processed according to free lapping method. Calculation of regularities in changes of contact area of lapping segments has been carried out in the case when the upper segment goes over the edge of the bottom one. It is shown that the change of tool diameter can be used as one of the effective parameters while controlling the shaping process of high-precision optical details with plane surfaces (или: (It is shown that change of diameter of the tool can be used as one of the effective parameters in controlling formation process of high-precision optical parts with plane surfaces. It has been substantiated that it is necessary to use bonded tools of minimum thickness in order to reduce overturning moment while abrasive slurry is to be spread on the central area of a part. Получено выражение для определения площади контакта плоских поверхностей инструмента и детали при обработке по методу свободного притирания. Выполнен расчет закономерностей изменения площади контакта притирающихся звеньев в случае выхода верхнего из них за край нижнего. Показано, что изменение диаметра инструмента можно использовать в качестве  одного из эффективных  параметров в процессе  управления  формообразованием  высокоточных оптических деталей с плоскими поверхностями. Обосновано, что для уменьшения опрокидывающего момента необходимо использовать наклеечный инструмент минимальной толщины, причем абразивную суспензию наносить на центральную зону детали

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ШАРОВИДНЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЗАГОТОВОК КУБИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

The paper contains mathematical description of regularities pertaining to movement of a workpiece having a cubic form in the operational zone of a device for pneumatic centrifugal machining of ball-shaped parts made of brittle materials. An analytical expression that describes a law of variations in cube volume while it is turning into a ball has been obtained in the paper. The paper proposes a methodology for intensity calculation pertaining to stock removal from the cubic workpiece while forming a ball at various stages of ball burnishingВыполнено математическое описание закономерностей движения заготовки кубической формы в рабочей зоне устройства для пневмоцентробежной обработки шаровидных деталей из хрупких материалов. Получено аналитическое выражение, описывающее закон изменения объема куба при его превращении в шар. Предложена методика расчета интенсивности съема припуска с кубической заготовки в процессе формообразования шара на различных стадиях галтовки

Моделирование процесса формообразования стеклянных шариков по методу свободного притирания

Mathematical modeling of  the processing of balls by the method of free lapping using a tool in the form of a hollow thin-walled cylinder (tool bushings) has been performed. An analytical expression has been obtained for calculating the cutting  paths, which, according to the formula of F. Preston, are proportional to the amount of material removal from the workpiece being processed. The calculation of the cutting paths in the diametrical sections of the ball during its rotation by a total angle of 4000 radians was carried out. The calculation is performed for various values of such adjustment parameters of the base machine as the amplitude of the reciprocating rotational movement of the device with tool bushings fixed in it, the distance between the symmetry axes of the tool bushings and the axis of rotation of the device, the speed of rotation of the input link of the actuator mechanism of the base machine and a faceplate fixed on its spindle and serving to communicate relative rotation to the ball blanks. In this case, the section with the greatest divergence of cutting paths was considered and the relative value of these paths was determined, which is proportional to the accuracy of processing. Studies have been carried out that have made it possible to identify at least three locations of tool bushings, in which the minimum value of the relative cutting paths on the machined ball surface is achieved, i. e. maximum accuracy of processing, which makes it possible in practice to combine the operations of preliminary, main and final grinding of the parts under consideration. It is shown that the degree of correlation between experimental and theoretical results is at the level of 80–85 %, and the polishing performance according to the proposed scheme increases by about 30 % in comparison with the classical scheme for performing this operation.Выполнено математическое моделирование обработки шариков по методу свободного притирания с помощью инструмента в виде полого тонкостенного цилиндра (инструментальные втулки). Получено аналитическое выражение для расчета путей резания, которые, согласно формуле Ф. Престона, пропорциональны величине съема материала с обрабатываемой заготовки. Проведен расчет путей резания в диаметральных сечениях шарика за время его поворота на суммарный угол 4000 рад. Расчет выполнен для различных значений таких наладочных параметров базового станка, как: амплитуды возвратно-вращательного движения устройства с закрепленными в нем инструментальными втулками, расстояния между осями симметрии инструментальных втулок и оси вращения устройства, скорости вращения входного звена исполнительного механизма базового станка и планшайбы, закрепленной на его шпинделе и служащей для сообщения заготовкам шариков относительного вращения. При этом рассматривали сечение с наибольшим расхождением путей резания и определяли относительное значение этих путей, которое пропорционально точности обработки. Выполнены исследования, позволившие выявить по меньшей мере три местоположения инструментальных втулок, в которых достигается минимальное значение относительных путей резания на обрабатываемой поверхности шарика, т. е. максимальная точность обработки, что дает возможность на практике совместить операции предварительного, основного и окончательного шлифования рассматриваемых деталей. Показано, что степень корреляции экспериментальных и теоретических результатов находится на уровне 80–85 %, а производительность полирования по предлагаемой схеме увеличивается примерно на 30 % в сравнении с классической схемой выполнения этой операции

Исследование напряжений в оптических деталях со сферическими поверхностями

The paper has substantiated an expediency to fix lenses with a thin center (biconcave, flat concave and negative meniscus) to a non-operational cylindrical surface. This avoids their temperature distortion at the blocking stage which is a reason for occurrence of irremovable micro and macro errors on executive surfaces of a component after its unblocking and it causes astigmatism in an image which is formed by an optical-electronic device. The paper considers a method for attachment of a lens to its side surface and it contains a design description of the device for mechanical attachment of the studied lenses during their simultaneous double-sided abrasive processing under free-grinding conditions. The paper presents a methodology for determination of a stressed state in lenses, which is based on a mathematical model of a uniform elastic isotropic deformation of a solid body. This approach takes into account a finite element method which consists in an approximation of a body under study with the help of a model presenting a set of elements with a finite number of freedom degrees which are interrelated at node points. The investigations have been executed with the purpose to study a nature of deformation distribution in a lens which made it possible to establish a directly proportional dependence of displacements in the center of the part on the magnitude of clamping forces. The paper reveals an insignificant influence of a clamping force magnitude and elastic characteristics of a lens on an optimum position of an application plane of its clamping forces. A non-contact method for monitoring errors on a polished lens surface using an interferometer with a reference front surface has been proposed in the paper.Обоснована целесообразность крепления линз с тонким центром (двояковогнутых, плосковогнутых и отрицательных менисков) за нерабочую цилиндрическую поверхность. Это исключает их температурную деформацию на стадии блокировки, являющуюся причиной появления неустранимых микро- и макропогрешностей на исполнительных поверхностях детали после ее разблокировки, и вызывает астигматизм в изображении, формируемом оптико-электронным прибором. Рассмотрен эластичный метод крепления линзы за ее боковую поверхность и описана конструкция устройства для механического крепления деталей рассматриваемого типа при их одновременной двусторонней абразивной обработке в условиях свободного притирания. Изложена методика определения напряженного состояния линз, в основу которой положена математическая модель однородного упругого изотропного деформирования твердого тела, учитывающая метод конечных элементов, заключающийся в аппроксимации исследуемого тела моделью, представляющей собой совокупность взаимосвязанных между собой в узловых точках элементов с конечным числом степеней свободы. Выполнены исследования характера распределения деформаций в линзе, позволившие установить прямо пропорциональную зависимость перемещений в центре детали от величины усилий зажима. Выявлено несущественное влияние величины силы зажима и упругих характеристик линзы на оптимальное положение плоскости приложения усилий ее зажима. Предложен бесконтактный метод контроля погрешностей на полированной поверхности линзы посредством интерферометра с эталонной фронтальной поверхностью

Прогрессивная технология обработки оптических деталей

The problems of modern technology for processing lenses for optical devices are noted. Among these problems, the temperature deformation in the process of blocking with adhesive resin has the greatest effect on the quality of parts. It is substantiated that this problem can be solved using a technology that allows simultaneously processing both surfaces of the lens blank when it is fixed to the non-working surface using a photopolymer resin that hardens under the influence of ultraviolet radiation. A scheme of a device for implementing the proposed technology for processing parts with executive spherical surfaces, in particular lenses, with their vertical orientation in the processing zone, which improves the distribution of the abrasive suspension during shaping and thereby increases the intensity of stock removal, is proposed in the paper. Mathematical modeling of the nature of the processing of spherical surfaces of parts of optical devices under the conditions of a power circuit has been performed and a formula has been obtained for calculating the friction paths in the zone of contact between the tool and the surface to be machined. The use of this expression makes it possible to identify the optimal modes of lens shaping, which provide satisfactory quality and the level of intensity of stock removal.Отмечены проблемы современной технологии обработки линз для оптических приборов, среди которых наибольшее влияние на качество деталей оказывает их температурная деформация в процессе блокировки наклеечной смолой. Обосновано, что данная проблема может быть решена с использованием технологии, позволяющей обрабатывать одновременно обе поверхности заготовки линзы при ее фиксации за нерабочую поверхность с помощью фотополимерной смолы, затвердевающей под воздействием ультрафиолетового излучения. Предложена схема устройства для реализации предлагаемой технологии обработки деталей с исполнительными сферическими поверхностями, в частности линз, при их вертикальной ориентации в зоне обработки, что улучшает распределение абразивной суспензии в процессе формообразования и тем самым способствует повышению интенсивности съема припуска. Выполнено математическое моделирование характера обработки сферических поверхностей деталей оптических приборов в условиях силового замыкания и получена формула для расчета путей трения в зоне контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью. Использование этого выражения позволяет выявить оптимальные режимы формообразования линз, при которых обеспечиваются удовлетворительные их качество и уровень интенсивности съема припуска

ВЛИЯНИЕ ЦИСПЛАТИНА НА ПОКАЗАТЕЛИ ГЕМОСТАЗА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ

Introduction. Thrombotic complications caused by the tumor and consequences of its treatment are the leading causes of death in cancer patients. The development of a model for the pathology of hemostasis, in particular the excessive pathological clot formation, in the laboratory animals receiving antitumor agents, could help find new pharmacological methods for correcting hemostatic disorders.The purpose of the study was to study the effect of cisplatin on the blood coagulation system in mice and rats.Results. An experiment using outbred mice showed that the levels of PT-INR and aPTT were decreased and the level of fibrinogen was increased on day 10 after administration of cisplatin in the maximum tolerated dose of 10 mg/kg. A significant decrease in the PT-INR and aPTT levels was observed on day 15 after cisplatin injection only in female mice. The cisplatin injection at a dose of 4 mg/kg resulted in a decrease in the PT-INR, and aPTT levels and an increase in fibrinogen concentration on day 10. In rats, a significant decrease in the PT and aPTT levels was observed in both females and males on day 15 after cisplatin injection.Conclusion. A change in the PT and NIR, aPTT levels towards decrease and fibrinogen concentration towards increase indicates the initiation of thrombus formation. Введение. Одно из лидирующих мест среди причин смерти онкологических больных занимают тромботические осложнения, вызванные как самой опухолью, так и последствиями ее лечения. Разработка модели патологии гемостаза, в частности избыточного патологического тромбообразования у экспериментальных животных на фоне введения противоопухолевых препаратов, в перспективе позволит провести поиск новых патогенетически обоснованных фармакологических способов коррекции нарушений в системе свертывания крови.Целью исследования явилось изучение влияния цисплатина на показатели коагуляционного звена гемостаза экспериментальных мышей и крыс.Результаты. В эксперименте на аутбредных мышах было показано, что на 10-е сут после введения цисплатина в максимально переносимой дозе (10 мг/кг) наблюдалось снижение показателей активированного парциального тромбопластинового времени (АПТВ, сек), протромбинового времени (ПВ, сек), международного нормализованного отношения (MHO), а также возрастание концентрации фибриногена. На 15-е сут исследования отмечалось значимое уменьшение ПВ, МНО и АПТВ только у самок мышей. Введение цисплатина аутбредным крысам в максимально переносимой дозе 4 мг/кг также вызывало снижение ПВ и МНО, АПТВ и повышение концентрации фибриногена на 10-е сут. У крыс на 15-е сут исследования наблюдалось значимое снижение показателей ПВ и АПТВ как у самок, так и у самцов.Заключение. Изменение показателей ПВ и МНО, АПТВ в сторону уменьшения, а также увеличение концентрации фибриногена свидетельствуют о запуске процессов тромбообразования.

Исследование влияния наладочных параметров станка на производительность и качество процесса одновременной двусторонней обработки линз

The paper presents methodology for determining rational modes of abrasive processing for high-precision lenses while using a method of free lapping at finishing operations. Analytical expressions have been obtained to determine coordinates of reference points on a spherical surface which are necessary for mathematical modeling of its processing at pivotal machines. The paper contains results of a theoretical qualitative evaluation of high-precision operating lens surfaces formation in case of various combinations of setting parameters for technological equipment. In this case the most rational and unfavorable modes of processing have been identified. In particular, the last case presupposes shaping by changing rotational frequencies of an input link in an executive mechanism of the machine tool w2and the lens wл. An indicative feature is that a poor quality of processing has been obtained over the entire range of variation interval w2 at maximum value wл, and especially in the case when these frequencies are equal. It has been determined that the highest accuracy of processing is achieved with maximum amplitude of an oscillating tool motion, its diameter and frequency of part rotation and minimum rotational speed of the input link in the executive machine-tool mechanism. As such values of these setting parameters lead to an increased removal of an allowance in the marginal zone of a work-piece, then while processing a convex lens surface, its radius of curvature in each previous operation should be larger than a radius of curvature which is to be obtained in the process of subsequent operations. The inverse regularity of curvature radius values must be observed for a concave surface. The most advantageous values of the machine-tool setting parameters with various combinations have been proposed with the purpose to eliminate errors in the form of common as “knoll” and “hole” with due account of processing productivity and accuracy. The paper describes an influence of machine tool spindle wavering value on the processing accuracy of lenses having a wide range of diameters.Приведена методика нахождения рациональных режимов абразивной обработки высокоточных линз по методу свободного притирания на финишных операциях. Получены аналитические выражения для определения координат опорных точек на сферической поверхности, необходимые для математического моделирования процесса ее обработки на рычажных станках. Изложены результаты теоретической оценки качества формообразования высокоточных исполнительных поверхностей линз в случае различных комбинаций наладочных параметров технологического оборудования. При этом выявлены как наиболее рациональные, так и неблагоприятные режимы обработки. В частности, к последнему случаю относится формообразование посредством изменения частот вращений входного звена исполнительного механизма станка w2 и линзы wл. Характерным здесь является то, что при максимальном значении wл получается низкое качество обработки на всем интервале изменения w2, и особенно в случае, когда эти частоты равны. Установлено, что наивысшая точность обработки достигается при максимальных амплитуде колебательного движения инструмента, его диаметре и частоте вращения детали и минимальной частоте вращения входного звена исполнительного механизма станка. А поскольку такие наладочные параметры приводят к усиленному съему припуска в краевой зоне заготовки, при обработке выпуклой поверхности линзы ее радиус кривизны на каждой предшествующей операции должен быть больше по сравнению с радиусом кривизны, который необходимо получить на последующих операциях. Для вогнутой поверхности должна соблюдаться обратная закономерность значений радиуса кривизны. Предложены наиболее выгодные наладочные параметры станка различных комбинаций для устранения погрешностей (в виде общих как «бугра», так и «ямы») с учетом производительности и точности обработки. Определено влияние величины биения шпинделя станка на точность обработки линз широкого диапазона диаметров

Анализ кинематики контакта инструмента и заготовки при обработке линз

Using the first axiom of statics for equilibrium of a two forces system applied to points of a solid body, it was verified, that the pressure in the zone of contact of a tool with a lens during its abrasive processing by the grinding-free method is unevenly distributed. With this in mind, the nature of the distribution of the pressure profile has been presented graphically, showing the equilibrium condition when the tool is rotated around the center of the spherical surface of the lens relative to its axis of symmetry and the clamping force of the unions that are grinded has been recorded. On that base an expression is proposed for determining the current pressure at an arbitrarily chosen point on the surface of the lens. An expression for determining the continuously changing contact area of the instrument and the lens during its processing by grinding-free method is obtained. The calculation of current pressure at different points of the diametrical cross-section of the contact zone of the lapping surfaces of the tool, performing oscillatory motion, and the lens is performed. As a result, the uneven distribution of pressure in the area under study was revealed, with the minimum value of this indicator taking place in the zone of contact of the tool edge with the lens, and the maximum in the zone of contact of the lens edge with the tool. The observed non-uniformity increases with an increase in the angle of deviation of the tool from the axis of symmetry of the lens. Theoretical and experimental studies of the influence of the tool diameter on the polishing process of the lens under conditions of free grinding, which prevents the occurrence of local error in the marginal zone of the latter due to the pressure drop between the grinding surfaces during the instrument movement, are carried out. At the same time it was found that in order to avoid a “blockage of the edge”, it is necessary to use a tool with diameter of at least 0.8 of the diameter of the lens (in case it is the lower link). The obtained results allow assigning the optimal diameter of the tool depending on the size of the processed lens without preliminary laborious experiments and can be used in optical and optoelectronic instrument making.Используя первую аксиому статики для равновесия системы двух сил, приложенных к точкам твердого тела, обосновано, что давление в зоне контакта инструмента с линзой в процессе ее абразивной обработки по методу свободного притирания распределено неравномерно. С учетом этого графически представлен характер распределения эпюры давления, отображающий условие равновесия при повороте инструмента вокруг центра сферической поверхности линзы относительно ее оси симметрии, и записано усилие прижима притирающихся звеньев, на основе которого предложено выражение для определения текущего давления в произвольно выбранной точке на поверхности линзы. Получено выражение для определения непрерывно изменяющейся площади контакта инструмента и линзы в процессе ее обработки по методу свободного притирания.  Выполнен расчет текущего давления в различных точках диаметрального сечения зоны соприкосновения притирающихся поверхностей инструмента, совершающего колебательное движение, и линзы. В результате выявлена неравномерность распределения давления в исследуемой зоне, причем минимальное значение этого показателя имеет место в зоне контакта края инструмента с линзой, а максимальное – в зоне контакта края линзы с инструментом. Отмеченная неравномерность усиливается с увеличением угла отклонения инструмента от оси симметрии линзы. Проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния диаметра инструмента на процесс полирования линзы в условиях свободного притирания, при котором исключается появление локальной погрешности в краевой зоне последней, обусловленное перепадом эпюры давления между притирающимися поверхностями в процессе переносного движения инструмента. При этом установлено, что во избежание «завала края» необходимо использовать инструмент диаметром не менее 0,8 от диаметра линзы (в случае, если она является нижним звеном). Полученные результаты позволяют назначить оптимальный диаметр инструмента в зависимости от размеров обрабатываемой линзы без проведения предварительных трудоемких экспериментов и могут быть использованы в оптическом и оптико-электронном приборостроении

Novel materials for solid oxide fuel cells cathodes and oxygen separation membranes: Fundamentals of oxygen transport and performance

In the field of modern hydrogen energy, obtaining pure hydrogen and syngas and then being able to use them for green energy production are significant problems. Developing solid oxide fuel cells (SOFC) and catalytic membranes for oxygen separation as well as materials for these devices is one of the most likely ways to solve these problems. In this work, the authors’ recent studies in this field are reviewed; the fundamentals of developing materials for SOFC cathodes and oxygen separation membranes’ permselective layers based on research of their oxygen mobility and surface reactivity are presented. Ruddlesden – Popper phases Ln2–xCaxNiO4+δ (LnCNO) and perovskite-fluorite nanocomposites PrNi0.5Co0.5O3–δ–Ce0.9Y0.1O2–δ (PNC–YDC) were studied by isotope exchange of oxygen with C18O2 and 18O2 in flow and closed reactors. For LnCNO a high oxygen mobility was shown (D* ~ 10–7 cm2/s at 700 °C), being provided by the cooperative mechanism of oxygen migration involving both regular and highly-mobile interstitial oxygen. For PNC–YDC dominated a wide fast diffusion channel via fluorite phase and interphases due to features of the redistribution of cations resulting in superior oxygen mobility (D* ~ 10–8 cm2/s at 700 °C). After optimization of composition and nanodomain structure of these materials, as cathodes of SOFC they provided a high power density, while for asymmetric supported oxygen separation membranes – a high oxygen permeability. © 2020Support of different parts of the work by the Russian Science Foundation (Project 16-13-00112) and the budget project №AAAA-A17-117041110045-9 for Boreskov Institute of Catalysis is gratefully acknowledged. The authors from the Ural Federal University are grateful to the Government of the Russian Federation (Agreement 02.A03.21.0006, Act 211). Ce 0.9 Y 0.1 O 2–δ |Ce 0.9 Gd 0.1 O 2–δ |Ni/Zr 0.84 Y 0.16 O 2–δ anodic half-cells and Ni/Al foam substrates were kindly provided by H.C. Starck, Germany and Powder Metallurgy Institute NAN Belarus, respectively. Authors would like to appreciate International Conference on Advances in Energy Systems and Environmental Engineering (ASEE19, Wroclaw, Poland, June 9-12, 2019) Organization Committee