В статье приведен обзор методов подготовки проб различных видов вторичного металлсодержащего сырья (катализаторов, электронного лома, шламов и пр.) к последующему анализу в виде растворов: растворение в смесях минеральных кислот, сплавление с различными плавнями, выщелачивание и др. Для интенсификации пробоподготовки используют повышение температуры и давления, воздействие ультразвука, микроволнового излучения. Описаны способы пробоподготовки с применением сорбционного концентрирования для последующего определения не только благородных, но и цветных и редких металлов, а также токсичных элементов. Проведенный обзор показал, что стадия подготовки проб крайне важна для достижения потенциальных возможностей применяемых аналитических методов.

Проведено спектроскопическое исследование образцов техногенного сырья. Методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) установлен химический состав обожженного шлака и шихты ванадиевого производства. Исследованы возможности метода рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) для определения степени окисления элементов в техногенном сырье. Установлено, что в шлаке около 30 % ванадия присутствует в виде V (III), тогда как в шихте содержание V (V) составляет около 80 %, V (IV) - 20 %, соединений ванадия в низших степенях окисления не обнаружено. Железо в образцах шлака и шихты содержится в виде Fe₃O₄, марганец, судя по всему, присутствует преимущественно в виде Mn (III). Изучена возможность определения степени окисления ванадия в шлаке и шихте по отношению интенсивностей линий K- и L-серий в спектрах, полученных методом РФА, однако метод не рекомендуется к применению из-за его низкой точности.

Разработана экспрессная методика определения меди и циркония в их бинарных сплавах Cu_100xZr_x в интервале содержаний, соответствующих области объемной аморфизации (x = 30-70), методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП). Оптимизированы условия работы спектрометра, выбраны аналитические спектральные линии (Cu II 224,700 нм и Zr II 354,262 нм), метод градуировки и способ пробоподготовки - растворение в смеси HNO₃ и HF с добавлением HCl, обеспечивающие наименьшее стандартное отклонение аналитического сигнала. Для исследуемых сплавов разработаны также методика определения кислорода методом восстановительного плавления и методика, позволяющая определять медь спектрофотометрическим методом и цирконий - гравиметрически из одной навески и контролировать качество АЭС-ИСП анализа. Результаты анализа образцов сплавов Cu_{100 x}Zr_x по разработанным методикам удовлетворительно согласуются между собой и с учетом поправки на содержание кислорода совпадают в пределах погрешности (не более 0,5 % масс.) с введенным при синтезе содержанием меди и циркония.

Разработан способ определения молочной кислоты методом инверсионной вольтамперометрии на ртутно-пленочном и модифицированном стеклоуглеродном электродах. Выбраны условия определения, изучено влияние сопутствующих гидроксикарбоновых кислот на аналитический сигнал молочной кислоты. Предложенный способ применен для определения молочной кислоты в ветеринарных препаратах на ртутно-пленочном электроде, правильность результатов анализа подтверждена методом «введено - найдено». Диапазон определяемых концентраций составляет от 2 до 100 г/дм³.

Получены базовые уравнения метода фундаментальных параметров для рентгенофлуоресцентного анализа тонких покрытий, учитывающих прямое возбуждение и вторичную флуоресценцию. Включение в формулы вторичной флуоресценции особенно важно, если излучение от атомов покрытия (или подложки) может возбуждать атомы подложки (или покрытия). Установлено, что для подложек, содержащих тяжелые элементы, необходимо учитывать их толщину и для вторичной флуоресценции нельзя использовать полное аналитическое выражение интегралов, а необходимо прибегать к численному расчету по углу. Представлены источники справочных данных для коэффициентов массового поглощения и фотопоглощения, вероятностей электронных переходов и флуоресценции, используемых в формулах. Предложены алгоритм определения состава таких покрытий на рентгенофлуоресцентных спектрометрах, настроенных под анализ массивных (без покрытия) образцов, и способы повышения точности расчета.

Рассмотрено применение методов количественного рентгеноструктурного текстурного анализа (КРТА), основанного на измерении прямых полюсных фигур, и дифракции обратно рассеянных электронов (ДОРЭ) для изучения особенностей формирования текстуры и структуры магниевого сплава МА2-1пч после равноканально-углового прессования (РКУП) и последующего отжига. Выявлены ориентированные под углом 45 - 50° к направлению прессования полосы сдвига шириной 60 мкм, в которых зафиксирована наклоненная рассеянная базисная текстура, а вне их - призматическая. В результате в полосах сдвига происходит активизация базисного скольжения, что подтверждают распределения факторов Шмида. Обсуждено влияние текстуры и ориентации полос сдвига на уровень анизотропии прочностных механических свойств сплава.

Исследована температура процесса микродуговой химико-термической обработки, при которой обрабатываемое стальное изделие, погруженное в контейнер с порошком каменного угля, нагревают пропусканием электрического тока. Особенность процесса заключается в образовании в порошковой среде микродуговых разрядов, концентрирующихся в локальной зоне вокруг изделия. Рассчитана теоретическая температура горения каменного угля. Для измерений использовали платино-платинородиевую термопару. Контакты термопары подсоединяли к цифровому мультиметру, с которого измерительная информация передавалась на персональный компьютер. Получена экспериментальная зависимость температуры поверхности образца от времени, на которой выделены четыре участка, отличающиеся кинетикой нагрева изделия. Обнаружены снижение скорости нагрева образца в интервале 200 - 270 °C, обусловленное эндотермическими реакциями в каменном угле, и стабилизация температуры изделия на уровне 1250 °C, связанная с особенностями тепловыделения при горении угля в рабочей ячейке.

Определение температуры стеклования влажных образцов осложнено десорбцией влаги в процессе измерения, что приводит к завышенным результатам, особенно при низких скоростях нагревания. Исследование возможности устранения этой проблемы при использовании методики экстраполяции, описанной в ISO 6721-11, показало ограниченную применимость метода, поскольку при определенных степенях влагонасыщения линейная зависимость температуры стеклования от скорости нагревания нарушается. Отмечено, что в качестве характеристической температуры стеклования вместо точки перегиба на кривой динамического модуля упругости может использоваться максимум модуля механических потерь, при этом наблюдается линейная зависимость экстраполированной температуры стеклования от времени кипячения образцов.

Приведены данные исследования характеристик линейной и нелинейной механики разрушения численными методами расчета. Эти характеристики позволяют прогнозировать развитие поверхностей исследуемых трещин вплоть до выхода на поверхность детали. Кроме того, они дают возможность уточнить оценку живучести и прочности элементов ответственного оборудования с учетом кинетики локальных процессов разрушения по контуру поверхностных разноориентированных полуэллиптических трещин с учетом локальной объемности напряженного состояния и их относительной глубины.

Исследованы образцы, изготовленные из рабочих лопаток паровых турбин после эксплуатации, с исходным состоянием поверхности и с нанесенным защитным покрытием. Для оценки влияния глубины эрозионного повреждения на характеристики долговечности материала рабочих лопаток и для проведения испытаний на циклическую трещиностойкость использованы цилиндрические образцы с односторонним боковым надрезом различной глубины. Приращение длины трещины на поверхности образца фиксировали с помощью оптического инструментального микроскопа, а визуально недоступные приращения глубины трещины определяли путем установленной взаимосвязи между длиной трещины на поверхности и раскрытием берегов трещины. Получены оценки влияния защитных покрытий на характеристики статической прочности, долговечности и циклической трещиностойкости материала рабочих лопаток.

Предложен пример использования метода акустической эмиссии для определения критических точек при трибологических испытаниях на стандартных машинах трения. Отличительной особенностью предлагаемого подхода являются способы определения и задания нагрузки разрушения, а также имитации доминирующих процессов изнашивания в паре трения. Данный подход может использоваться и как метод идентификации источников АЭ, регистрируемых при трении и изнашивании различных узлов трения. Показано, что конфокальная лазерная микроскопия может эффективно заменить большинство известных способов оценки износа.

Рассмотрена проблема прогнозирования временных рядов. Для получения устойчивого прогноза предложено рассматривать входные временные ряды как матрицу объект-признак и использовать отбор признаков. В условиях мультиколлинеарности признаков необходим критерий для ее обнаружения. Для этого применяли подход, основанный на методе Белсли. Исключение коррелирующих признаков при отборе позволяет сократить размерность задачи и получить устойчивые оценки параметров модели. Для отбора признаков предложен метод добавления и удаления признаков. В качестве практической проверки данного метода в ходе вычислительного эксперимента решена задача прогнозирования почасовых значений цен на электроэнергию. Эксперименты проведены на реальных данных о ценах на электроэнергию в Германии.

Основной задачей теории оценивания является нахождение оптимальных оценок для неизвестных параметров. Существуют два подхода к решению этих задач. Первый основан на выборке конечного объема, второй - асимптотический - на выборке с растущим объемом. Асимптотический подход может обладать свойствами оптимальности при n → ∞. Он базируется на понятии асимптотической минимаксности оценок. Локальная асимптотическая минимаксность оценок опирается на асимптотическое поведение последовательности статистических экспериментов при сближающихся последовательностях альтернативных гипотез. В данной работе рассмотрена асимптотическая нормальность оценок байесовского типа и асимптотически минимаксная эффективность оценок максимального правдоподобия с использованием свойства локальной асимптотической нормальности статистики отношения правдоподобия в модели случайного цензурирования с двух сторон.