Кафедра технологій палива, полімерних та поліграфічних матеріалів (ТППтаПМ)

Permanent URI for this communityhttps://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/20499

ENG: The Department of Fuel, Polymer and Printing Materials Technology

Browse

Now showing 1 - 40 of 43

Application of Physical and Quantum-Chemical Characteristics of Epoxy-Containing Diluents for Wear-Resistant Epoxy Compositions
(MDPI, Basel, Switzerland, 2025) Kulikov, Andrii; Sukhyy, Kostyantyn M.; Yeromin, Oleksandr O.; Fedak, Marcel; Prokopenko, Olena M.; Sukha, Iryna V.; Poloz, Oleksii; Mikats, Oleh; Hrebik, Tomas; Kulikova, Olha; Lopusniak, Martin
ENG: Low-viscosity epoxy-containing diluents are used to reduce the initial viscosity of highly filled, wear-resistant epoxy systems and to improve filler wetting and dispersion. This study determined physical parameters by an atomic-increment approach and electronic descriptors using the Parametric Method 3 (PM3) semi-empirical method. Clear relationships were established between the effective molar cohesion energy and the solubility parameter with van der Waals volume. Linear dependencies were also obtained between the diluent surface tension and spreading coefficients on model high-hardness fillers, including silicon carbide, boron carbide, and normal corundum. The activity of epoxy diluents depends on the lowest unoccupied molecular orbital energy. These diluents influence processing and the final physical and mechanical properties of composites, making their selection critical for strength, hardness, and wear resistance. Computational analysis enables prediction of diluent behavior, reducing experimental time and cost. Integrating physical and quantum-chemical data into epoxy diluent design accelerates the search for optimal components and improves production of durable, high-performance epoxy composites.
Assessment of the Efficiency of Hot Helium Tank Pressurization Systems for Oxygen-Propelled Rocket Engines
(Publishing House “Akademperiodyka”, Kyiv, 2025) Sukhyi, Kostiantyn M.; Voit, S. M.; Mitikov, Yurii O.; Spirkin, S. V.; Sukha, Iryna V.
ENG: For the first time, a study of the design has been conducted, and a detailed weight summary of the hot helium pressurization system for an oxidizer tank of the first stage of a launch vehicle (LV) has been presented; the propulsion system of this LV uses boiling oxygen — RG-1 as propellants. The oxidizing generator gas was considered as the heat exchanger heat carrier. The weight of this system was also evaluated for an alternative common heat carrier — reduced generator gas. A good correlation was shown between the obtained results and known data from other pressurization systems. The efficiency of hot helium pressurization systems is demonstrated in the case of multiple reuses of the first stage of an LV. It is also reasonable to use it for the dual activation of the liquid rocket engine (LRE) of the second stage of an LV. In these cases, arising issues are solved using well-established, proven solutions. However, an analysis of technical literature shows that alternative solutions have not been thoroughly studied. In other cases, considering the high cost, structural complexity, actual low reliability, and lack of weight advantages, the use of hot helium pressurization systems (PS) is hardly justified. This primarily concerns LREs with afterburning of generator gas, where oxidizing gas is used as the coolant in the heat exchanger. It is also noted that it is necessary to provide helium reserves on board of the LV and to introduce a gas pressure regulation system in the tank. This is due to the large variations in pressurization path resistance and helium temperatures after the heat exchanger at the design stage. The result is an increase in the calculated gas pressure in the tank, leading to an additional weight increase of 5–8%. It is shown that helium reserves can be easily adjusted based on the results of the first flight tests, whereas reducing the thickness of the tank walls and the diameter of the hot pressurization pipelines with thermal compensators is extremely problematic.
Bioactive Coatings on Ti–Zr–Nb Alloy: Synthesis, Characterization and Implantology Potential
(MDPI AG, Basel, Switzerland, 2026) Kovalenko, Kseniia; Sukhyi, Kostiantyn M.; Fedak, Marcel; Rimar, Miroslav; Kalinichenko, Oleh O.; Yeromin, Oleksandr O.; Shmychkova, Olesia B.; Kulikov, Andrii; Kovalyov, Stanislav V.; Sukhyi, Mykhailo
ENG: This research reports on the properties of oxide-ceramic coatings produced by plasma electrolytic oxidation in novel electrolyte solutions for implantology applications. A series of bioactive calcium-phosphate coatings was synthesized on medical-grade Ti-13Zr-13Nb alloy using the plasma electrolytic oxidation (PEO) method. Novel electrolytes enriched with calcium and phosphorus were developed, enabling the formation of coatings with tailored physicochemical and structural characteristics. A correlation was established between the electrolyte composition and the phase composition, thickness, morphology, porosity, and microhardness of the resulting coatings. The optimum coatings exhibited a Ca/P ratio close to that of natural human bone tissue, homogeneity, a well-developed porous surface topography, and controlled resorption behavior. For the first time, a mechanism of calcium-phosphate coating resorption in a biologically active environment has been proposed. It involves partial dissolution, the formation of apatite-like surface structures, and the subsequent controlled release of Ca and P ions. In vitro testing in simulated body fluid indicated the potential bioactivity of the synthesized coatings. The proposed calcium-phosphate coatings may be considered promising candidates for future implant surface modification. The results obtained are significant for the development of advanced orthopedic and dental implants, including those fabricated using additive manufacturing technologies.
Determination of the Efficiency and Selectivity of Anodic Dissolution of a Heat-Resistant Rhenium-Containing Superalloy in Chloride-Containing Media With Sulfuric or Methanesulfonic Acids
(Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2025) Kotok, Valerii Е.; Sknar, Yuri Е.; Butyrina, Tetyana Е.; Sknar, Irina V.; Sukha, Irina V.; Demchyshyna, Oksana
ENG: Тhe object of this study is the elec-trochemical anodic dissolution of a heat-resistant nickel-based superalloy containing rhenium and other alloying elements in acidic electrolytes containing sodium chloride. The investi-gated alloy was obtained from scrap of high-temperature equipment. The anodic dissolution of the superalloy was studied in two acidic media: sulfuric and methanesulfonic acids. A comparative analysis of cyclic voltammetry and galvanostatic experiments was carried out. In sulfuric acid electrolyte, anodic processes proceed more vigorously, as indicated by higher cur-rent densities. However, this method records not only the dissolution currents of metals but also side processes such as anodic oxygen evolution and reoxidation of dissolved ions. Under galvanostatic conditions, which allow direct determination of alloy mass loss, it was shown that methanesulfonic acid with sodium chloride pro-vides a higher dissolution rate despite the medium's lower conductivity. This effect is explained by the higher solubility and stability of the methane-sulfonates of the alloying components (Cr, Al, Nb, Ta, Re), which reduce the tendency of the surface to repassivate. In the H2SO4 + NaCl medium, dissolution proceeds more uniformly but at lower mass efficiency, attributed to the formation of poorly soluble sulfates. In the methanesulfonate electrolyte, within the current density range of 1.5–2.5 A•dm-2, the ratios of Ni, Cr, Co, W, and Re were closest to those in the original alloy, while rhenium was detected in solution, unlike in the sulfuric medium. The obtained results can be applied to optimize the initial stage of superalloy recycling and to develop electrochemical technologies for the recovery of strategically important metals from industrial waste.
Development of Rare Earth Metal-Modified Heat-Resistant Coatings for Gas Turbine Blades
(Ukrainian State University of Chemical Technology, Dnipro, 2024) Yefanov, V. S.; Gnatenko, M. O.; Laptieva, H. M.; Basov, Y. F.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Kovalyov, Stanislav V.; Popov, S. M.
ENG: This paper presents an investigation into the influence of Y-La and Y-Hf-La modifiers on the structure and properties of Ni-Cr-Al consumable cathodes used for heat-resistant coatings on turbine blades via the arc-ion plating method. The study shows that the introduction of these modifiers positively affects the structure formation process of the consumable cathodes. The modifiers contribute to a higher degree of microstructural homogeneity in the cathodes, achieved through the formation of nanosized stabilizing phases between the alloying elements and the rare earth metal groups. This study experimentally confirms that Ni-Cr-Al coatings produced with the Y-La and Y-Hf-La modified cathodes outperform traditional Y-only modified coatings in oxidation tests. Structural analysis of the coatings reveals that samples with Y-Hf-La exhibit greater homogeneity and fewer defects, which is particularly important when depositing coatings with large thicknesses (over 40 µm). It was found that the introduction of the Y-Hf-La complex enables the application of coatings up to 90 µm thick by forming a less defective structure. Additionally, it has been established that Y-Hf-La modification enhances the adhesion of the coating to the substrate and allows for maximum uniformity in the distribution of alloying elements throughout the entire thickness of the applied coating.
Features of Elastomeric Compositions in the Presence of Regenerated Sunflower Oil Production Waste as Filler
(Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, 2015) Sokolova, Lina O.; Ovcharov, Valery I.; Toropin, Mykola V.; Burmistrov, Kostiantyn S.; Tyshchenko, Valeria O.
ENG: The paper investigates the peculiarities of the properties of elastomeric compositions based on butadiene-α-methylstyrene rubber of the Buna KER 1723 brand in the presence of regenerated sunflower oil production waste in comparison with the equal weight content (20.0 phr) of known mineral fillers. It has been shown that the hydrophobized products under study significantly affect the processibility of rubber compounds, the course of sulfur vulcanization at different temperatures, the level of rheokinetic characteristics, and the density of cross-links of elastomeric compositions. It has been established, that in terms of the rubber reinforcement factor, the spent adsorbent with 37 wt.% of the organic component (diatomite P), regenerated by two-stage washing with dichloroethane and petroleum ether, is superior to a product with 57 wt. % organic component (diatomite D), as well as chalk, but inferior to kaolin. Diatomite P can be recommended for use in industrial rubber formulations.
Influence of Solid-State Polycondensation Conditions on the Intrinsic Viscosity of Recycled Poly(Ethylene Terephthalatе)
(Ukrainian State University of Science and Technologies, 2026) Chervakov, Denys O.; Ved, Viktor V.; Fedan, V. V.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Chervakov, Oleh V.
ENG: The study investigates the influence of solid-state polycondensation (SSP) conditions on the change in intrinsic viscosity (IV) of recycled poly(ethylene terephthalate) (PET) processed via a bottle-to-bottle technology. Experimental work was carried out within the temperature range of 110–1600C while varying the duration of SSP. It was found that during SSP at 110–1300C, the intrinsic viscosity of PET-BTB increased by 23–34%, whereas the melt flow index (MFI) decreased by up to 54%, indicating a nonlinear relationship between IV and MFI. A mathematical model was proposed to predict IV as a function of temperature, SSP duration, and MFI value. Validation of the model revealed a deviation not exceeding 6%, which confirms its high practical reliability. The proposed approach enables a reduction in the scope of experimental work required for optimizing SSP conditions of recycled PET and assessing its recyclability toward products with the desired level of physical and mechanical properties.
The Influence of Solid-State Polycondensation of Polyethylene Terephthalate on Its Rheological Properties
(Ukrainian State University of Chemical Technology, Dnipro, 2024) Chervakov, Denys O.; Ved, V. V.; Fedan, V. V.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Chervakov, Oleh V.
ENG: The influence of solid-state polycondensation conditions on the rheological properties of polyethylene terephthalate was determined. Mathematical models describing the dependence of the melt flow rate of both virgin and recycled polyethylene terephthalate on the time and temperature of the solid-state polycondensation process were developed. A correlation between the melt flow rate and the average molecular weight of polyethylene terephthalate was demonstrated. Experimental studies showed that conducting solid-state polycondensation of recycled polyethylene terephthalate at temperatures ranging from 130 оC to 160 оC for 3 hours produces polymeric materials with higher molecular weight and, consequently, improved performance properties.
Ionic Conductivity and Glass Transition Temperature of Ionene-Type Polymeric Ionic Liquids
(Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2025) Sverdlikovska, Olga S.; Potapchuk M. O.
ENG: The influence of the polymeric nature of synthesized ionene-type polymeric ionic liquids based on tetrahydro-1,4-oxazine on their ionic conductivity and glass transition temperature has been investigated. Correlations between temperature, chemical structure, ionic conductivity and glass transition temperature of these ionene-type polymeric ionic liquids were established, contributing to the design principles for new polymeric and ionenetype ionic liquids with tailored properties. The identified relationships were confirmed by correlation equations, and their chemical nature was analyzed. The proposed guidelines demonstrate practical value for the development of tetrahydro-1,4-oxazine-based ionenetype polymeric ionic liquids with high ionic conductivity across a wide temperature range.
Oleochemical Products in Synthesis Technologies of Eco-Friendly Polymers
(Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, 2024) Chervakov, Oleh V.; Chervakov, Denys O.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Kuzminskyi, Vitalii Yu.; Varlan, Kostiantyn Ye.; Belyanovskaya, Elena A.; Levchenko, Yevhenii P.; Yurchik, Mykhailo S.
ENG: Promising directions of synthesis from renewable vegetable oil raw materials of monomeric and oligomeric oleochemical products are considered: modified triglycerides as ingredients of special-purpose polymer compositions; fatty alcohols, esters and amides of fatty acids as surfactants in detergents, cosmetics, paints, pharmaceuticals, as ecological fuel; polyols and hydroxyl-containing oligomers for the synthesis of polyurethane, polyesteramide, polyurethaneamide binders and coatings with anti-corrosion and antimicrobial properties. The synthesis routes of fatty acid amides, in particular hydroxyl-containing ones with a functionality of 2 or more, as starting compounds for promising polyesteramides are considered in detail. The strategy of synthesis from vegetable oils of saturated polyols with primary hydroxyl groups as promising components for environmentally friendly paint and varnish compositions is considered. Data on the synthesis and properties of polyurethaneamides, polyesteramides and metal-containing derivatives based on them are presented. For each product type an analysis was made of the state of development of a particular technology, as well as future prospects and existing barriers to their development. The possibility of using metal-containing polymers to create biodegradable materials and coatings with hydrophobic properties and antimicrobial activity was shown.
Prediction of the Properties of High-Energy Polymer Materials Based on Oleochemical Products
(Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2025) Varlan, K.Ye.; Chervakov, Oleh V.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Belyanovskaya, Elena A.
ENG: A series of oleochemical products, namely amide derivatives of fatty acids from vegetable oils based on diethanolamine, diethylenetriamine, piperazine, and morpholine, was synthesized. The synthesized products are considered as potential components of mixed solid missile fuels: plasticizers, surfactants, and combustion regulators. To evaluate their applicability, the predicted energy characteristics of mixed compositions containing the synthesized oleochemical products were calculated, including the composition of transformation products, heat of combustion, combustion temperature, and specific volume of combustion products. The method of calculation is presented. The obtained characteristics of the compositions based on oleochemical products are comparable to the calculated values for a known composition based on liquid rubber and dioctyl adipate plasticizer: heat of combustion of 5860 kJ/kg, combustion temperature of 3450 K, and specific volume of combustion products of 0.818 m3/kg.
Prediction of the Properties of High-Energy Polymer Materials Based on Oleochemical Products
(Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2025) Varlan, K. Ye.; Chervakov, Oleh V.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Belyanovskaya, Elena A.
ENG: A series of oleochemical products, namely amide derivatives of fatty acids from vegetable oils based on diethanolamine, diethylenetriamine, piperazine, and morpholine, was synthesized. The synthesized products are considered as potential components of mixed solid missile fuels: plasticizers, surfactants, and combustion regulators. To evaluate their applicability, the predicted energy characteristics of mixed compositions containing the synthesized oleochemical products were calculated, including the composition of transformation products, heat of combustion, combustion temperature, and specific volume of combustion products. The method of calculation is presented. The obtained characteristics of the compositions based on oleochemical products are comparable to the calculated values for a known composition based on liquid rubber and dioctyl adipate plasticizer: heat of combustion of 5860 kJ/kg, combustion temperature of 3450 K, and specific volume of combustion products of 0.818 m3/kg.
Properties of Zr–Ti–Nb and Ti–Al–V Alloys
(Ukrainian State University of Chemical Technology, Dnipro, 2024) Kovalyov, Stanislav V.; Ovchynnykov, O. V.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Yefanov, V. S.; Kalinichenko, Oleh O.; Koval’ova, N. V.
ENG: This article is devoted to studying the properties of the new Zr–Ti–Nb alloy and comparing it with the well-known Ti–Al–V alloy (ÂÒ-6, Grade 5 analog). The properties were analyzed through chemical composition determination and corrosion resistance assessment. The Zr–Ti–Nb alloy does not contain the toxic impurities present in the Ti–Al–V alloy, specifically aluminum and vanadium. Structural studies were conducted to identify the phases (X-ray diffraction analysis) and their composition using scanning electron microscopy. The microstructure and phase composition of the Zr–Ti–Nb alloy indicated a uniform distribution of elements throughout the alloy. The wetting angle of the Zr–Ti–Nb alloy with an oxide layer is significantly smaller than that of the Ti–Al–V alloy, suggesting greater hydrophilicity. Physical research methods included determining density, reflectivity, and electrical conductivity. Mechanical properties were examined by determining the elastic modulus, strength limit, yield strength, longitudinal elongation, transverse contraction, and microhardness. Notably, the elastic modulus of the Zr–Ti–Nb alloy is 26.4 GPa, similar to that of cortical bone, in contrast to the Ti–Al–V alloy, which has an elastic modulus of 110–140 GPa. The obtained data indicate that the superior chemical and mechanical properties of the Zr–Ti–Nb alloy make it suitable for medical applications.
Solid-Phase Polycondensation of Polyethylene Terephthalate with Technologies of Its Reactive Extrusion
(MM Publishing s.r.o., Praha, Czechia, 2023) Rimar, Miroslav; Chervakov, Denys O.; Fedak, Marcel; Kulikov, Andrii; Kulikova, Olha; Sukhyy, Kostyantyn M.; Chervakov, Oleh V.; Bentsionov, Igor; Sverdlikovska, Olga S.; Belyanovskaya, Elena; Yeromin, Oleksandr O.; Prokopenko, Olena M.
ENG: It has been experimentally confirmed that polyethylene terephthalate during its processing into products destruct without carrying out the process of solid-phase polycondensation. The conditions for both primary and secondary polyethylene terephthalate have been determined for carrying out the process of solid-phase polycondensation for its effective reaction extrusion with chain extenders. To confirm the effectiveness of the parameters of the solid-phase polycondensation process of polyethylene terephthalate, its reaction extrusion was carried out with commercially available chain extenders of the diepoxide class. The optimal content of chain extenders of the diepoxide class for changing the complex of physical, mechanical and rheological properties of polyethylene terephthalate modified by them was determined. It allows obtaining materials with an increased by 2.2 times characteristic viscosity.
Technological Parameters of Dimeric Ionene-Type Ionic Liguids Based on Tetrahydro-1, 4-Oxazine
(Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2025) Sverdlikovska, Olga S.; Potapchuk, M. O.
ENG: Experimental studies confirmed that introduction of allyl and hydroxyethyl groups, a benzyl fragment, and alkylaromatic radicals into the cationic center of dimeric ionenetype ionic liquids leads to a high ionic conductivity of 10–1 S cm–1 at –1230C. The synthesized dimeric ionic liquids were found to be thermally stable in the range 107–2060C. The presence of –O–CH(CH3 )–CH2– groups in the radical adjacent to the quaternized nitrogen atom was shown to enhance thermal stability. Studies of how the nature of the radical near the ionic center affects melting behavior established that the melting point of the dimeric ionene-type ionic liquids increases with an increasing number of –O–CH(CH3 )–CH2– units in the radical. In particular, correlations between temperature, chemical structure of the tetrahydro-1,4-oxazine-based dimeric ionic liquids, and their ionic conductivity were established; correlation equations are provided and their chemical basis is discussed. These findings support the proposed mechanism of property formation and demonstrate the practical relevance of the developed compounds.
Upcycling як дизайн метод cтворення колекції одягу з перероблених речей.
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Павлючкова, Ксенія Олегівна
UKR: Метою даного дипломного проєкту є розробка колекції одягу, виготовленого із переробленого матеріалу Econyl. Для реалізації цього завдання було застосовано практику апсайклінгу, як дизайнерського підходу, спрямованого на створення нових виробів із відновлених ресурсів. Основна ідея проєкту полягає у переосмисленні процесу створення одягу шляхом використання вторинної сировини та інтеграції концепцій циркулярного дизайну в сучасну моду. Об’єкти дослідження: естетичні форми, конструктивні рішення для розробки одягу із застосуванням інноваційних матеріалів та підходів до формотворення. На основі огляду літератури проведено аналіз тематичних досліджень для визначення потенціалу апсайклінгу як основи для різних бізнес-моделей, здійснено оцінку основних підходів у цій сфері, а також проаналізовано тенденції моди, що базуються на принципах апсайклінгу. В рамках дипломного проєкту реалізована ідея створення колекції одягу, що відповідає засадам сталого розвитку. Це досягається через фокус екологічної свідомості, застосуванні новаторських тканин та впровадженні механізмів модульності та трансформації.
Біологічно інертні модифіковані естерами карбонових кислот паливні композиції
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Попитайленко, Дарина Володимирівна
UKR: Наукова новизна дисертаційної роботи полягає в тому, що вперше обґрунтовано біологічно інертну сумішеву паливну композицію, модифіковану естерами карбонових кислот, та запропоновано використання кубових залишків ректифікації бутилових спиртів як біоцидної присадки. Удосконалено методи виділення та ідентифікації мікроорганізмів-деструкторів таких композицій, встановлено кінетичні закономірності набрякання полімерних матеріалів при контакті з ними, підібрано стійкі полімери та обґрунтовано застосування констант Хагінса як критерію їх придатності для експлуатації у двигунах на сумішевому паливі.
Вплив зольного пилу на властивості деревинно-полімерних композитів
(ДВНЗ “Український державний хіміко-технологічний університет”, Дніпро, 2024) Криволапов, Дмитро Сергійович; Сухий, Костянтин Михайлович; Баштаник, Петро Іванович; Третьяков, А. О.; Безрукавий, В. О.
UKR: Здійснено дослідження впливу зольного пилу на експлуатаційні, технологічні та фізико-механічні властивості композитів на основі вторинного поліетилену високої густини, наповненого деревинним борошном. Показано, що при заміщенні в композиті кальциту зольним пилом покращуються експлуатаційні та технологічні властивості матеріалу: зменшуються водопоглинання, коефіцієнт лінійного термічного розширення та технологічна усадка. При використанні зольного пилу як наповнювача також спостерігається збільшення міцності при вигині композиту на 9 % (від 51,3 МПа при відсутності зольного пилу) до 55,8 МПа (при відсутності кальциту), але ударна в'язкість за Шарпі на зразках з надрізом зменшується більш ніж у 2 рази (від 11,9 кДж/м2 до 5,1 кДж/м2 відповідно).
Вплив фосфогіпсу на властивості деревинно-полімерних композитів
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Криволапов, Д. С.; Сухий, Костянтин Михайлович; Баштаник, Петро Іванович; Суха, І. В.; Савченко, О. В.
UKR: Здійснено дослідження впливу фосфогіпсу на технологічні, експлуатаційні та фізикомеханічні властивості композитів на основі вторинного поліетилену високої густини, наповненого деревинним борошном. Показано, що при заміщенні у композиті кальциту фосфогіпсом експлуатаційні, фізико-механічні та технологічні властивості матеріалу залишаються стабільними. Оскільки фосфогіпс є дешевим побічним продуктом виробництва екстракційної фосфорної кислоти, то використання його як наповнювача в деревинно-полімерних композитах дозволить знизити собівартість виробів з них.
Вплив фосфогіпсу на властивості деревинно-полімерних композитів
(ННІ «Український державний хіміко-технологічний університет», Дніпро, 2025) Криволапов, Дмитро Сергійович; Сухий, Костянтин Михайлович; Баштаник, Петро Іванович; Суха, І. В.; Савченко, О. В.
UKR: Здійснено дослідження впливу фосфогіпсу на технологічні, експлуатаційні та фізико- механічні властивості композитів на основі вторинного поліетилену високої густини, наповненого деревинним борошном. Показано, що при заміщенні у композиті кальциту фосфогіпсом експлуатаційні, фізико-механічні та технологічні властивості матеріалу залишаються стабільними. Оскільки фосфогіпс c дешевим побічним продуктом виробництва екстракційної фосфорної кислоти, то використання його як наповнювача в деревинно-полімерних композитах дозволить знизити собівартість виробів з них.
Електролітичне осадження залізних покриттів із метансульфонатного електроліту
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Проценко, Вячеслав Станиславович; Данилов, Ф. Й.; Васильєва, О. О.; Поліщук, Ю. В.; Сухий, Костянтин Михайлович
UKR: Охарактеризовано процес електроосадження залізних покриттів із водних розчинів на основі метансульфонатного (Fe(CH3SO3)2) та сульфатного (FeSO4) електролітів із метою розробки «зеленої» технології формування нанокристалічних покриттів з покращеними механічними й антикорозійними властивостями. Вплив ключових параметрів процесу (густини струму, температури та pH) оцінювали за виходом за струмом, мікроструктурою, мікротвердістю та корозійною стійкістю покриттів. При всіх інших однакових умовах вихід за струмом в метансульфонатному електроліті суттєво вищий, ніж у сульфатному, і сягає 95–96%. Поляризаційні вимірювання показали, що причиною суттєвого зростання виходу за струмом є вища перенапруга сумісної реакції виділення водню у ході осадження покриття із метансульфонатного середовища. Середній розмір кристалітів залізних покриттів, осаджених з метансульфонатного електроліту, знаходиться у межах від 55 до 80 нм, тоді як у сульфатному електроліті формуються покриття із субмікронним розміром кристалітів. Мікротвердість покриттів із метансульфонатного електроліту зростає від 461 до 477 кг/мм2 із підвищенням густини струму від 5 до 25 А/дм2, відповідно, суттєво перевищуючи значення, притаманні для покриттів із сульфатного розчину. Корозійні випробування в середовищі 3% NaCl продемонстрували суттєво більш позитивний потенціал корозії, нижчий корозійний струм і вищий поляризаційний опір для покриттів із метансульфонатного електроліту. Таким чином, використання метансульфонатного електроліту залізнення забезпечує високий вихід за струмом реакції осадження, підвищену мікротвердість та суттєве зростання антикорозійної стійкості одержуваних гальваноосадів, що робить його перспективним для нанесення захисних покриттів у корозійно-агресивних середовищах, а також відкриває нові можливості для відновлення вузлів та агрегатів авіаційної техніки.
Електроосадження нікелевих покриттів у магнітному полі низької індукції та дослідження властивостей осадів
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Ковальов, Станіслав В'ячеславович; Міщенко, Владислава Ігорівна; Ковальова, Н. В.; Сухий, Костянтин Михайлович
UKR: Стаття присвячена електрохімічному процесу одержання нікелевих покриттів в магнітному полі низької індукції при різних значеннях густини струму та дослідженню їх структури, морфології та хіміко-механічних властивостей. Показано, що магнітне поле індукцією 0,5 мТ, направлене паралельно до поверхні електрода, впливає на процес електроосадження нікелю, що приводить до зростання перенапруги процесу. При застосуванні магнітного поля 0,5 мТ при різній густині струму можливо впливати на морфологію, розмір кристалів, переважну кристалографічну орієнтацію осаду, твердість та корозійні властивості нікелевого покриття. При збільшені густини струму від 50 до 630 мА/см2 розмір кристалів одержаних осадів нікелю збільшується. Спостерігається зміна морфології поверхні покриття: при 50 мА/см2 одержана поверхня, утворена дрібнокристалічними зеренними агрегатами з хаотичною (нерівномірною) структурою; при 100 315 мА/см2 поверхня утворена чітко вираженими зеренними агрегати; при 630 мА/см2 утворюються зерна у вигляді неправильних сфер. Найбільш тверді (мікротвердість покриття складала 8600 МПа) та корозійностійкі дрібнокристалічні покриття з переважаючою кристалографічною орієнтацією піків нікелю (220) були одержані при електрохімічному осаджені нікелю під впливом магнітного поля з індукцією 0,5 мТ та густині струму 50
Закономірності газокисневої конверсії метану на поверхні свіжовідновленого заліза
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Сухий, Костянтин Михайлович; Гришин, Олександр Михайлович; Величко, Олександр Григорович; Надточій, Анжела Анатоліївна; Камкіна, Людмила Володимирівна
UKR: Виконано термодинамічний аналіз процесу конверсії метану за участю кисню. Розглянуто теоретичні закономірності конверсії метану на металевому каталізаторі. Показано, що в температурному діапазоні, який досліджується, найбільш ймовірний прямий механізм конверсії метану. Показано вплив частки окислювача та співвідношення його компонентів на ключові параметри процесу конверсії. Проаналізовано параметри, що впливають на кінетику конверсії метану складною газовою фазою за участю кисню. Виконано експериментальне дослідження окисної конверсії метану на поверхні відновленого заліза, оцінено вплив температури металізації заліза, температури конверсії, крупності FeМЕТ та його маси, тривалості контакту вихідної газової суміші з каталізатором на показники процесу. Ефективність газокисневої конверсії зростає з підвищенням температури металізації окатишів. На основі теоретичних та експериментальних досліджень сформульовано уявлення про закономірності адсорбційно-хімічної ланки процесу конверсії метану за участю кисню.
Застосування димерних іонних рідин іоненового типу як компонент сонячних комірок
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Свердліковська, Ольга Сергіївна; Вовчук, Б.
UKR: У роботі досліджено перспективи застосування димерних іонних рідин іоненового типу як компонентів електролітів для сонячних елементів. Встановлено, що використання цих сполук у системі KI/I2 у концентрації 0,01 моль/л забезпечує максимальну іонну провідність 10–3 – 10–4 См см–1. Продемонстровано, що при концентрації іонних рідин у 10 разів меншій порівняно з традиційними електролітами досягається практично однакова іонна провідність, що відкриває шлях до зниження собівартості сонячних елементів. Визначено залежності іонної провідності від концентрації, молекулярної маси та хімічної структури синтезованих сполук.
Моделювання щільності пакування частинок полідисперсного кремній карбіду в зносостійких епоксидних композитах
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Полоз, О. Ю.; Ващенко, Ю. М.; Єбіч, Ю. Р.; Євдокименко, Н. М.; Гаврилюк, Ю. В.
UKR: Створення конкурентоспроможних зносостійких полімерних матеріалів, які відповідають сучасним вимогам з якості, ефективності та експлуатаційної надійності, є однією із актуальних задач полімерного матеріалознавства на сучасному етапі розвитку промисловості. Як один із напрямів вирішення цієї задачі розглядається необхідність формування в зносостійких епоксидних композитах щільного пакування частинок полідисперсного наповнювача з високою твердістю за шкалою Мооса. Метою даного дослідження є застосування найбільш поширених розрахункових методів моделювання щільності пакування частинок полідисперсного кремній карбіду для зносостійких епоксидних композитів з визначенням найбільш ефективного із них. Для досягнення поставленої мети використано оптичну мікроскопію, ситовий аналіз гранулометричного складу полідисперсного кремній карбіду із чотирьох промислових фракцій (F1000, F90, F40, F14), моделювання щільності пакування частинок наповнювача з використанням еталонних кривих за формулами Боломея, Гуммеля, Фуллера, Функа-Дингера. Встановлено зміни щільності пакування частинок полідисперсного кремній карбіду в залежності від значень коефіцієнтів в формулах еталонних кривих. З’ясовано, що найменше відхилення (15%) змодельованих кривих гранулометричного складу полідисперсного кремній карбіду від еталонних спостерігається при застосуванні формули ФункаДингера, яка враховує форму частинок дисперсного наповнювача.
Полімерні матеріали з суміші олігоепоксидів
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Гаврилюк, Ю. В.; Сухий, Костянтин Михайлович; Євдокименко, Наталія Михайлівна
UKR: Вивчено полімерні матеріали з суміші епоксидної смоли CHS-Epoxy 520 (Чехія) з олігомерним каучуком з кінцевими епоксидними групами (ПДІ-3А) при їх сумісному зшиванні метафенілендіаміном. Методом гель-хроматографії показано, що каучук має вузький молекулярно-масовий розподіл. Методом оптичної мікроскопії виконано аналіз процесу структуроутворення полімерного матеріалу. Спостережено бімодальний розподіл еластичних сферичних частинок зшитого каучуку в матриці зшитої смоли: у дисперсійному середовищі, утвореному епоксидною смолою, розповсюджені частинки дисперсної фази каучуку (як з діаметром 0,6–1,0 мкм, так і з діаметром 30–40 мкм). Концентраційна залежність кількості частинок розміром 0,6–1,0 мкм має екстремальний характер (максимальна кількість таких частинок утворюється при введенні 0,05–0,10 об.ч. каучуку в матрицю зі смоли). Вміст частинок розміром 30–40 мкм монотонно зростає при збільшенні вмісту каучуку. Запропоновано схему, що описує еволюцію структуроутворення полімерного матеріалу. Вивчено концентраційні залежності деформаційноміцнісних властивостей матеріалу у широкому діапазоні концентрацій. При збільшенні вмісту каучуку спостерігається стрибкоподібні зміни властивостей (перколяційний ефект). Методом калориметрії розроблено ізотермічний режим зшивання суміші олігоепоксидів, конверсія епоксидних груп складає 98–99%. Показано, що максимальний рівень деформаційно-міцнісних властивостей полімерного матеріалу реалізується для зшитої смоли, що містить гетерофазу каучуку з мінімальним розміром частинок, оптимальний вміст каучуку визначається умовами геометричного фазового переходу. Показано, що вивчені епоксидна смола та каучук змішуються при будь-яких співвідношення.
Проєкт блоку вакуумної перегонки мазуту по паливному варіанту потужністю 4,3 млн. т/рік
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Головко, Назар Олександрович
UKR: Метою дослідження є вивчення технології вакуумної перегонки мазуту з отриманням палива, розробка технологічної схеми, проведення матеріальних, теплових та конструктивних розрахунків, передбачаючи продуктивність установки 4,3 млн. т/год. У технологічній частині дипломного проекту розглянуті загальні положення та схеми вакуумної перегонки мазуту, контактні пристрої, фактори, що впливають на режим даного процесу, розроблена і описана технологічна схема процесу. В спеціальній частині проекту наведено розрахунок матеріального балансу установки вакуумної перегонки мазуту, виконані всі необхідні технологічні, теплові, механічні розрахунки. Також наведені розділи з контролю та керування технологічним процесом, охорони праці та техніки безпеки, та техніко-економічні розрахунки.
Проєкт блоку електрознесолення та зневоднення нафти потужністю 4,2 млн. т/рік
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Демидова, Ярослава Вадимівна
UKR: Метою дослідження є вивчення технології електричного знесолення та зневоднення нафти, розробка схеми, проведення матеріальних, теплових та конструктивних розрахунків, передбачаючи продуктивність установки 4,2 млн. т/год. У технологічній частині дипломного проекту розглянуті загальні положення та схеми знесолення і зневоднення нафти, фактори, що впливають на режим даного процесу, розроблена і описана технологічна схема знесолення і зневоднення нафти. В спеціальній частині проекту наведено розрахунок матеріального балансу установки підготовки нафти, виконані всі необхідні технологічні, теплові, механічні розрахунки, автоматизація систем контролю технологічного процесу, норми технологічного режиму, охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях, охорона навколишнього середовища, організаційно−економічна частина.
Проєкт друкарської дільниці потужністю 2,1млн. м²/рік.
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Авраменко, Юлія Василівна
UKR: У розділі «Загальна частина» розглянуто стан поліграфічної галузі, основні напрямки її розвитку, новітні засоби виробництва та технології друку. Розділ містить детальні дані, що визначають спосіб виробництва продукції,обґрунтовано вибір технологічного обладнання (плотерів Roland Versa EXPRESS RF-640), описано місце розташування дільниці, яке задовольняє потреби у забезпеченні енергоресурсами. Наведено опис та характеристики вихідних матеріалів (рулонних носіїв) та допоміжних матеріалів. Розділ «Спеціальна частина» містить детальний опис розробленого технологічного процесу, норми технологічного режиму, ресурсозбереження та матеріаломісткість, компонування обладнання, охорону навколишнього середовища.У ньому також наводяться матеріальні баланси, технологічні та техніко-економічні розрахунки, що підтверджують ефективність проєкту.
Проєкт дільниці виготовлення пакувальної продукції методом флексодруку потужністю 0,9 млн. м²/рік
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Василюк, Альона Андріївна
UKR: Мета роботи: розробка проекту дільниці виготовлення пакувальної продукції методом флексографічного друку потужністю 0,9 млн м²/рік. Розглянуто історію виникнення та розвитку флексографічного друку, принцип роботи флексографічної машини та її основні типи — секційний, планетарний та ярусний. Проведено порівняльний аналіз флексографічного, офсетного, глибокого та цифрового методів друку, визначено переваги флексографії у пакувальному виробництві та наведено дані щодо стану світового ринку флексографічного друку. Наведено характеристику продукції дільниці та вимоги до якості відбитку, описано властивості субстратів, класифікацію флексографічних фарб та принципи підбору анілоксових валів. Детально розглянуто технологію виготовлення фотополімерних друкарських форм, допечатну підготовку - кольороподіл, трепінг та кольоропроби, - параметри процесу друку та операції післядрукарської обробки: ламінування, лакування, різання та намотування.
Проєкт дільниці виготовлення пакувальної продукції потужністю 1,7 млн м²/рік
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Зарецький, Дмитро Олександрович
UKR: У роботі розроблено проєкт дільниці виготовлення пакувальної продукції потужністю 1,7 млн м²/рік. Виконано аналіз сучасних технологій виробництва картонного упакування,обґрунтовано вибір району будівництва, технологічного процесу та основного обладнання. Розглянуто характеристику вихідних матеріалів і готової продукції. Для виробництва передбачено використання офсетного друку, висікання та склеювання. Проведено вибір обладнання та розрахунки, необхідні для забезпечення виробничої програми. Запропоновані технічні рішення забезпечують високу якість продукції, ефективність виробництва та конкурентоспроможність підприємства.
Проєкт дільниці виготовлення рекламно-сувенірної поліграфічної продукції потужністю 905 тис. м²/рік
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Улітічев, Денис Олександрович
UKR: У роботі розроблено проєкт дільниці виготовлення рекламно-сувенірної поліграфічної продукції способом цифрового УФ-друку потужністю 905 тис. м²/рік на базі УФ-принтера Mimaki JFX200-2513. У технологічній частині обґрунтовано вибір цифрового УФ-друку як найбільш економічно доцільного способу виробництва малотиражної продукції на невбираючих матеріалах. Охарактеризовано вихідні матеріали (оргскло, ПВХ, самок лейка плівка, УФ-чорнила) та описано повну технологічну схему виробництва з контролем якості на кожному етапі. У спеціальній частині розраховано виробничу програму з дійсним фондом часу1900 год/рік та добовою продуктивністю 3620 м²/добу. За результатами порівняльного аналізу обрано Mimaki JFX200-2513 (продуктивність 57,6 м²/год, формат 2500×1300 мм). Розраховано кількість обладнання:12принтерів,13 розкрійних верстатів,16 фрезерно-гравірувальних верстатів, 5 ламінаторів — усі з коефіцієнтами завантаження 0,91–0,98. Доза УФ-опромінення системи затвердіння становить 345,3 мДж/см², що відповідає технологічним вимогам. У розділах охорони праці та навколишнього середовища визначено шкідливі виробничі фактори, заходи пожежної безпеки та комплекс природоохоронних заходів щодо скорочення відходів і викидів
Проєкт дільниці виготовлення рекламної продукції потужністю 850 тис. м2/рік.
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Дяченко, Назар Ярославович
UKR: У загальній частині дипломного проекту наведено мотивований вибір способу друкування. Надано опис процесу друку, зроблено обґрунтування району будівництва цеху, та характеристика матеріалів і готової продукції. У спеціальній частині наведено опис технологічного процесу виробництва, обґрунтовано вибір технологічного обладнання. На відміну від базового підприємства встановлена більш потужна друкарська машина, що дозволило майже на третину збільшити обсяг випуску продукції. Виконано матеріальні та технологічні розрахунки, наведено можливі засоби ресурсозбереження. У розділі «Охорона праці» надано опис цехових заходів з техніки безпеки, промислово – санітарної та протипожежної техніки. В економічній частині наведені розрахунки собівартості одиниці товару, рентабельності підприємства, його фондоємність та фондовіддача. Показано, що прийняті технологічні рішення в проекті забезпечують річний економічний ефект, що складає 4914514 грн., та термін окупності вкладень 0,25 року. Всі показники було порівняно з базовими та визначені відхилення в відсотковому виразі.
Проєкт дільниці виготовлення упакування з картону з виробничою програмою 1,1 млн м²/рік
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Москаленко, Людмила Олександрівна
UKR: У роботі розроблено проєкт дільниці виготовлення упакування з картону з виробничою програмою 1,1 млн м² на рік. Виконано аналіз сучасних технологій виробництва картонного упакування, обґрунтовано вибір району будівництва, технологічного процесу та основного обладнання. Розглянуто характеристику вихідних матеріалів і готової продукції. Для виробництва передбачено використання офсетного друку, лакування, висікання, фальцювання та склеювання. Проведено вибір обладнання та розрахунки, необхідні для забезпечення виробничої програми. Запропоновані технічні рішення забезпечують високу якість продукції, ефективність виробництва та конкурентоспроможність підприємства.
Проєкт дільниці друку на гофрокартоні потужністю 1,8млн. м²/рік
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Вовкова, Катерина Русланівна
UKR: У роботі розроблено проєкт дільниці друку на гофрокартоні потужністю 1,8млн.м² на рік. Виконано аналіз сучасних технологій нанесення зображень на гофрокартон, обґрунтовано вибір району будівництва, технологічного процесу та основного обладнання. Розглянуто характеристику вихідних матеріалів і готової продукції. Для виробництва передбачено використання багатоколірного флексографічного друку водно-дисперсійними фарбами з подальшим висіканням, фальцюванням та склеюванням виробів на інлайн-лінії. Проведено вибір обладнання та виконано матеріальні, технологічні й техніко-економічні розрахунки, необхідні для забезпечення виробничої програми. Запропоновані технічні рішення забезпечують високу якість друку, збереження міцнісних властивостей гофрокартону, ефективність виробництва та конкурентоспроможність підприємства.
Проєкт дільниці екструзії ПВХ профіля потужністю 4150 т/рік
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Мороз, Максим Артемович
UKR: Мета роботи – розробка проєкту дільниці екструзії ПВХ профілей потужністю 4150 т/рік. Об’єкт дослідження – технологія виготовлення ПВХ профілей методом екструзії. У загальній частині подано аналіз літератури, обґрунтовано обраний метод переробки матеріалів на основі ПВХ у профілі, наведена характеристика матеріалів, що перероблюються, та описана готова продукція. У технологічній частині надані теоретичні відомості про процеси, які мають місце при переробці ПВХ, описана технологічна схема виробництва. Спеціальна частина містить матеріальні, технологічні розрахунки, вибір основного та допоміжного обладнання. У розділі «Охорона праці» проаналізовані негативні фактори проєктованої дільниці, розглянуті питання промислової санітарії. У економічній частині розраховано резерв потужності виробництва.
Проєкт дільниці екструзії поліетиленової плівки з виробничою програмою 2200 т/рік
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Лемешко, Ростислав Дмитрович
UKR: Мета роботи – розробка проєкту дільниці виготовлення поліетиленової плівки методом екструзії з виробничою програмою 2200 т/рік. Об’єкт дослідження – технологія виготовлення поліетиленової плівки методом екструзії з роздувом. У загальній частині подано аналіз літератури, обґрунтовано обраний метод переробки поліолефінів у рукавну плівку, наведена характеристика матеріалів, що перероблюються, та описана готова продукція. У технологічній частині надані теоретичні відомості про процеси, які мають місце при переробці полімерів, описана технологічна схема виробництва. Спеціальна частина містить матеріальні, технологічні розрахунки, вибір основного і допоміжного обладнання. У розділі «Охорона праці» проаналізовані негативні фактори проєктованої дільниці, розглянуті питання промислової санітарії. У економічній частині розраховано резерв потужності виробництва.
Проєкт дільниці кольорового друку рекламної продукції потужністю 2,4 млн. м²/рік.
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Кобченко, Яна Олександрівна
UKR: Мета роботи: розробка проєкту дільниці кольорового друку рекламної продукції потужністю 2,4 млн. м²/рік на базі широкоформатного екосольвентного принтера Roland VersaEXPRESS RF-640. У технологічній частині обґрунтовано вибір широкоформатного цифрового струменевого друку, наведено характеристики задруковуваних матеріалів (банерна тканина FRONTLIT, самоклейна плівка Ritrama RI 145/80, просвітний папір Skylight) та екосольвентних чорнил ECO-SOL MAX 3. Описано технологічний процес виробництва, виконано розрахунки виробничої програми, визначено необхідну кількість обладнання — 33 принтери з коефіцієнтом завантаження 0,93, розраховано річну потребу у матеріалах та чорнилах. У спеціальній частині описано систему автоматизації друкарського процесу, проаналізовано шкідливі виробничі фактори та розроблено заходи з охорони праці, пожежної безпеки й охорони довкілля. Виконано техніко-економічні розрахунки: капітальні витрати — 22 537 566 грн, собівартість 1 м² — 262,34 грн, термін окупності — 0,17 року.
Проєкт дільниці переробки поліолефінів методом лиття під тиском потужністю 550 т/рік.
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Томіло, Іван Мирославович
UKR: У загальнійчастині данахарактеристика сировини та готовоїпродукції, вказано призначення об’єкту і дана його загальна характеристика. У технологічній частині обґрунтовано вибір методу виробництва, надані теоретичні відомості про процеси, які мають місце при переробці полімерів лиття під тиском , описана технологічна схема виробництва. У спеціальній частині виконано матеріальні і технологічні розрахунки, подана характеристика основного обладнання, вибрано і розраховано допоміжне обладнання. Визначено необхідний рівень автоматизації, вказані параметри, що контролюються, і необхідні для цього прилади. Визначені небезпечні та шкідливі фактори на виробництві та підібрані необхідні індивідуальні засоби захисту. Наведені основні характеристики промислових викидів виробництва та способи утилізації. Запропоновані основні засоби щодо екологізації виробництва. Визначені головні техніко економічні показники ділянки з виробництва литтєвих виробів.
Проєкт підготовчого цеху заводу ГТВ з виробництва 38,28 тисяч тон у рік гумових сумішей для виробництва неформових ущільнювачів
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Дем’яненко, Вікторія Олегівна
UKR: В проєкті розроблено підготовчий цех заводу гумовотехнічних виробів по виготовленню гумових сумішей для неформових ущільнювачів. Об’єкт дослідження – технологія виробництва гумових сумішей. Мета роботи – проєкт підготовчого цеху заводу з виробництва неформових ущільнювачів. У проєкті надано стислу характеристику неформових ущільнювачів, їх основні види та гарантійний термін експлуатації, приведено характеристику основної сировини для виготовлення гумових сумішей. Обґрунтовано склад гумових сумішей для виготовлення неформових ущільнювачів, проведено вибір та обґрунтування технологічного процесу виготовлення гумових сумішей. Розраховано матеріальний баланс виробництва, наведено вибір і розрахунок кількості основного технологічного обладнання, здійснено розрахунок бункерів і вибір вагів для наважування інгредієнтів гумових сумішей, розрахунок складів для зберігання інгредієнтів. Представлено контроль та керування технологічним процесом виготовлення гумових сумішей. Наведено заходи з охорони праці та представлено техніко-економічні показники обраного технологічного процесу.