Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2022(13))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 186-191. Transactions of the to la Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 186-191. Научная статья УДК 541.135 doi:10.37614/2949-1215.2022.13.1.032 СОЗДАНИЕ РОТОРА КРИОГИРОСКОПА: ПРОЦЕССЫ И АППАРАТУРА Максим Александрович Окунев1, Антон Решатович Дубровский2, Вадим Викторович Ефремов3, Сергей Александрович Кузнецов 4 12 3 4Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук, Апатиты, Россия 1m.okunev@ksc.ru 2a.dubrovskii@ksc.ru 3v.efremov@ksc.ru 4s.kuznetsov@ksc.ru Аннотация Рассмотрены технологические операции и аппаратура, применяемые при создании ротора криогироскопа: электроосаждение, электрополирование и оксидирование ниобия. Представлены результаты импеданс- спектроскопии электроизоляционных пленок пентаоксида ниобия, формованных в растворе фосфорной кислоты. Ключевые слова: ротор, ниобий, электроосаждение, электрополировка, оксидирование Original article CREATION OF A CRYOGYROSCOPE ROTOR: PROCESSES AND EQUIPMENT Maksim A. Okunev1, Anton R. Dubrovskiy2, Vadim V. Efremov3, Sergey A. Kuznetsov 4 12 3 4I. V. Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of the Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences, Apatity, Russia 1m.okunev@ksc.ru 2a.dubrovskii@ksc.ru 3v.efremov@ksc.ru 4s.kuznetsov@ksc.ru Abstract Technological operations used in the creation of a cryogyroscope rotor are considered: electrodeposition, electropolishing and oxidation of niobium. The results of impedance spectroscopy of niobium pentoxide films formed in a phosphoric acid solution, are presented. Keywords: rotor, niobium, electrodeposition, electropolishing, oxidation Введение Ротор является одним из ключевых элементов гироскопа — устройства, использующегося в системах стабилизации и навигации движущихся объектов. Наиболее высокоточными приборами являются криогироскопы, работающие при сверхнизких температурах. Для эксплуатации этих устройств требуется ротор со сверхпроводящим покрытием [1]. Разрабатываемый ротор должен быть сплошным и сферической формы. К материалу подложки предъявляются определенные требования: изотропия физических свойств во всех направлениях, низкая плотность, высокая электропроводность. Также необходимо, чтобы подложка не взаимодействовала с расплавом электролита при нанесении покрытия ниобия. В качестве такого материала использовали углеситалл (УС) — материал на основе углерода, в кристаллическую структуру которого входит бор [2]. Ниобий использовали как сверхпроводник, поскольку он имеет наиболее высокую критическую температуру перехода в сверхпроводящее состояние. Такая комбинация подложки из УС и покрытия ниобия в качестве ротора криогироскопа позволяет существенно повысить точность устройства и улучшить его эксплуатационные характеристики — отсутствие деформаций под влиянием центробежных сил при его вращении, повышение качества подвеса с точки зрения повышения надежности и перегрузочной способности. В данной статье рассматриваются процессы и аппаратура, необходимые для выполнения работы по созданию ротора криогироскопа. © Окунев М. А., Дубровский А. Р., Ефремов В. В., Кузнецов С. А., 2022 186