Теоретично й експериментально показано можливість утилізації відсіву подрібнення відвальних мартенівських шлаків як заповнювачів і наповнювачів у виробництві бетонних сумішей у разі виготовлення гідроізоляційної цегли та плит бетонних дорожніх тротуарних. Виявлено закономірності структуроутворення у вододьогтешлакобетонних і цементнобетонних сумішах, що містять відсів подрібнення відвального мартенівського шлаку. Визначено раціональні концентраційні співвідношення у системах "відсів подрібнення відвального мартенівського шлаку - дьоготь - вода - портландцемент" і "відсів подрібнення відвального мартенівського шлаку - цемент - вода - комплексна домішка (СДБ + СДО + NaOH)". Одержано дефомаційно-міцнісні характеристики і корозійну стійкість вододьогтешлакового бетону та дорожньої тротуарної плитки.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано та практично підтверджено можливість підвищення міцності та морозостійкості за рахунок використання техногенних відходів промисловості (пилу газоочищення виробництва металевого марганцю та кварцевого піску) як компонентів концентрованої в'язкої силікатної суспензії (КВСС) для створення безвипалюваної облицювальної плитки з високими експлуатаційними характеристиками та розширення сировинної бази будівельних матеріалів. Запропоновано використовувати пил газоочищення виробництва металевого марганцю, що містить металевий марганець і карбонат марганцю, а також оксид кремнезему. Досліджено властивості техногенної сировини. Розроблено оптимальні склади КВСС та облицювальної плитки на їх основі, до складу яких входять кварцевий пісок, склобій, пил газоочищення виробництва металевого марганцю та мулітокремнеземисте волокно. Вивчено фізико-механічні характеристики отриманої концентрованої в'язкої силікатної суспензії та облицювальної плитки на її основі.

  Скачати повний текст

Досліджено контактну взаємодію півнескінченних тіл з узгодженими поверхнями за наявності міжповерхневих зазорів, заповнених рідиною та газом, з урахуванням перепаду тисків між ними, зумовленого поверхневим натягом рідини. Сформульовані контактні задачі зведено до сингулярних інтегральних рівнянь відносно функції висоти міжконтактних зазорів і системи трансцендентних рівнянь відносно довжини зазору та ділянки з рідиною та тиску рідини та газу, одержаних з рівняння стану стисливої рідини, рівняння Клапейрона - Менделеєва для газу, умов плавного змикання берегів зазору та формули Лапласа, що описує стрибок тисків у двох субстанціях. Побудовано аналітично-числові розв'язки нових контактних задач для тіл з плиткими тунельними виїмками різного профілю та міжповерхневими містками змочувальної або незмочувальної рідини на краях або посередині зазору та газу в його іншій частині. Розглянуто взаємодію тіл, одне з яких має регулярну систему поверхневих виїмок, зазори між якими заповнені рідиною або газом, та досліджено вплив заповнювача на контактне зближення у такій структурі. Розв'язано просторові контактні задачі для півпросторів з еліптичним у плані зазором між ними, цілком заповненого рідиною чи газом, або частково заповнений рідиною.

  Скачати повний текст

Досліджено термодинамічні й електрофізичні властивості двовимірного кулонівського газу, зокрема, його рівняння стану та переходу діелектрик - провідник. Встановлено, що внаслідок кулонівської взаємодії у певній області станів системи аніони та катіони об'єднуються в квадрупольні пари, які утворюють квадрупольні кластери та мультимери більш високого порядку. Розподіл дипольних пар і квадрупольних кластерів у площині густина - температура досліджено за допомогою рівняння хімічної рівноваги. Хімічні потенціали компонентів розраховано у тому ж наближені (Ван дер Ваальса), в якому побудовано рівняння стану для суміші квадрупольних кластерів і дипольних пар. Виявлено, що крива співіснування пара - рідина розташована в області, утвореній розведеним розчином дипольних пар в сукупності квадрупольних кластерів. У наближенні жорстких дипольних пар і квадрупольних кластерів побудовано бінодаль і спінодаль кулонівського газу. Показано, що координати критичної точки типу рідина - пара добре узгоджуються з результатами комп'ютерних розрахунків. Досліджено теплові збудження квадрупольних кластерів. Встановлено, що з п'яти незалежних коливальних мод одна має гармонічний характер, дві є м'якими (обумовлені ангармонічними силами) та ще дві моди відповідають коливанням, спорідненим підстрибуванням сферичної кульки над металічною плиткою у полі земного тяжіння. Показано, що температура дисоціації квадрупольних кластерів внаслідок збудження їх коливальних ступенів свободи у розрідженому кулонівському газі майже точно співпадає з температурою Костерліца - Таулеса переходу діелектрик - провідник. Розглянуто залежність температури дисоціації квадрупольних кластерів від густини, що обумовлена електростатичною мультипольною взаємодією між ними. Встановлено, що дисоціація квадрупольних кластерів супроводжується виникненням провідності. Побудовано у даний спосіб лінію переходу діелектрик - провідник, що якісно відтворює результати комп'ютерних експериментів. У межах канонічного підходу досліджено поведінку діелектричної проникненості кулонівського газу у його паровій і рідкій фазах. Множину точок, в яких діелектрична проникність системи прямує до нескінченності, визначено як лінію переходу до плазмоподібного стану. Досліджено діелектричну проникненість системи м'яких дипольних пар і збуджених квадрупольних кластерів. Показано, що зростання діелектричної проникності системи м'яких дипольних пар до нескінченності співпадає з межею їх стійкості. Розглянуто залежність рівняння стану системи від показника крутості потенціалу відштовхування між аніонами та катіонами.

  Скачати повний текст

У дисертаційній роботі проведено аналіз складу і властивостей шліфувального шламу в залежності від умов утворення. Розглянуто та проаналізовано токсичні властивості складових шламу, способи поширення та впливу на навколишнє середовище і людину. Виконано аналіз існуючих технологічних схем і розроблено екологічно і економічно доцільний спосіб утилізації шламових відходів на підприємствах металообробки.Проведена серія експериментальних досліджень з визначенням закономірностей видалення забруднення з твердих частинок. Для миття шламу використовували розчини з миючими засобами «Лабомид», «Їдкий натр», «Тімлайт» концентрацією 10–30 г/л і з діапазоном температур 25–45 °С. У процесі досліджень було встановлено, що розчин з миючим засобом «Лабомид» володіє кращими якостями очищення від забруднень.Теоретично досліджено процес руху і розділення твердих частинок по щільності в рухомому потоці миючого розчину. Розроблено програму на мові С++ в середовищі С++ Builder, яка описує траєкторію руху металевих і абразивних частинок в потоці. Розроблено обладнання для сушіння твердих частинок шламу, проведено аналіз кінетики сушіння, отримано формулу для визначення витрати теплоти на сушку твердих частинок з урахуванням тепловтрат.Запропоновано використання відходів утилізації шліфувальних шламів: металеві та абразивні частинки, масло і миючий розчин використовувати в якості вторинної сировини в різних галузях промисловості. Металеві частинки рекомендується використовувати як вихідну сировину для порошкової металургії. Абразивні частинки рекомендується застосовувати для виготовлення вогнетривів в металургії чорних і кольорових металів, як додаткові складові під час виробництва різних виробів (цегли, тротуарної плитки тощо) у будівельній промисловості та для автошляхового покриття.Відокремлене масло від миючого розчину можна використовувати: в будівництві для гідроізоляції, просочення дерев'яних конструкцій і залізничних шпал; в якості палива для енергетичних цілей. Розроблені в роботі інженерні рішення дозволяють реалізувати технологічний процес утилізації шліфувального шламу з позицій енерго- і ресурсозбереження; вирішити проблему накопичення відходів.Ключові слова: екологічна безпека, шліфувальний шлам, відходи, процес миття, сушіння, математична модель, миючий розчин, масловідділення, технологія утилізації.^UThe analysis of the composition and properties of the grinding sludge, depending on the conditions of formation was elaborated in the dissertation. The toxic properties of sludge components, methods of distribution and influence on the environment and the person were considered and analyzed. The analysis of existing technological schemes and an ecologically and economically expedient way of utilization of sludge waste at the metal processing enterprises was developed.The series of experimental studies to determine the regularities of removing contamination from solid particles was conducted. To wash the sludge solutions with detergents "Labomid", "Judetic sodium", "Timelite" concentration of 10–30 g/l and with a temperature range of 25–45°C were used. In the course of research, it was found the solution with detergent "Labomid" has the best qualities of cleaning from contamination.The process of motion and separation of solid particles by density in a moving flow of a washing solution was theoretically investigated. The program in C++ in the C++ Builder environment, which describes the movement of metal and abrasive particles in the stream was developed.The equipment for the drying of solid particles of slime was developed, the kinetics of drying was analyzed, the formula for determining heat consumption for solid particles drying taking into account heat losses was obtained.The use of grinding waste disposal utilization was proposed: metal and abrasive particles, butter and washing solution use as secondary raw materials in various fields of industry. It was recommended to use metal particles as raw material for powder metallurgy. Abrasive particles were recommended for the manufacture of refractories in metallurgy of ferrous and nonferrous metals, as additional components in the manufacture of products for the construction industry and road surface. Separated oil from a washing solution can be used: in the construction for waterproofing, impregnation of wooden structures and railroad sleepers; as a fuel for energy purposes. The engineering solutions developed in the work allow to realize the technological process of utilization of grinding sludge from the standpoint of energy and resource conservation; solve the problem of waste accumulation.Key words: ecological safety, metal sludge, waste, washing process, mathematical model, washing solution, drying, oil separation, technology of utilization.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної наукової проблеми – з'ясуванню особливостей фото- та термостимульованих електронних процесів, зокрема, встановленню механізмів люмінесценції та перенесення енергії збудження, вивченню природи рівнів захоплення та центрів рекомбінації носіїв заряду в оксидах на основі галію та алюмінію, легованих іонами перехідних (Cr3+, Mn2+) та рідкісноземельних (Tb3+, Eu3+, Yb3+) металів.Встановлено роль структурних дефектів та домішкових іонів у формуванні центрів люмінесценції, створенні плитких та глибоких рівнів захоплення електронів, перенесенні заряду та енергії до центрів свічення. Визначено енергії температурного гасіння люмінесценції та глибини залягання пасток.Запропоновано зонну модель локальних енергетичних рівнів в монокристалах -Ga2O3, яка пояснює спостережувані залежності виходу домішкового свічення, механізми термостимульованої люмінесценції(ТСЛ) та фотопровідності. Показано, що галати магнію та цинку (Zn,Mg)Ga2O4, одночасно леговані іонами Eu3+ та Mn2+, можна використати як люмінофори в світлодіодах оскільки вони дозволяють керувати кольором свічення за рахунок зміни довжини хвилі збудження та/або концентрації активатора. Встановлено вплив технології синтезу кристалофосфоруGd3Ga5O12: Tb3+ на ефективність його фотолюмінесценції в зеленій ділянці спектра.Запропоновано механізми гасіння фотолюмінесценції Y3Al5O12: Yb3+ у ближній ІЧ ділянці спектра. Встановлено, що високотемпературні максимуми ТСЛ в оксидах на основі галію, пов'язані з кисневими вакансіями. Показано, що глибокі пастки є стабільними в часі та можуть використовуватись для дозиметрії іонізуючого випромінювання. При цьому плиткі пастки є відповідальними за тривале післясвічення галатів. Значна увага приділена вивченню явища оптично-стимульованої люмінесценції (ОСЛ) в галатах магнію і цинку, а також ортоалюмінату ітрію (YAlO3), активованих іонами Mn2+. Показано, що під дією іонізуючого випромінювання в матеріалах генеруються електрони і дірки, які захоплюються на глибоких пастках. Зчитування дози опромінення здійснюється при оптичній стимуляції в неперервному або імпульсно-модульованому режимі. Величина сигналу ОСЛ пропорційна поглиненій дозі.Отримані в роботі результати можна використати для прогнозованої модифікації люмінесцентних та електричних властивостей оксидних матеріалів функціональної електроніки на основі галію та алюмінію шляхом зміни дефектної структури, типу та концентрації домішок, що є важливим для практичного застосування.^UThe dissertation is devoted to solving an important scientific problem related to clarifying the photo- and thermally stimulated electronic processes features, in particular, establishing the mechanisms of luminescence and excitation energy transfer, studying the nature of trap levels and recombination centers of charge carriers in gallium and aluminum oxides doped with transition (Cr3+, Mn2+) and rare-earth (Tb3+, Eu3+, Yb3+) metals.The spectroscopic characteristics of Cr3+ ions in -Ga2O3: 0.05 % Cr3+ single crystals were studied in detail in a wide temperature range of 4.5300 K. It was demonstrated that-Ga2O3: Cr3+ single crystals is the perspective material for non-contact temperature monitoring within the range 30-250 K. It was shown that the position of the maxima of thermally stimulated conductivity in -Ga2O3 crystals in the temperature range 85–400 K correlates well with the position of TSL maxima of undoped gallium oxide crystals, which indicates the electronic nature of charge carrier trap centers. A model of local energy levels in -Ga2O3 single crystals, which explains the observed dependences of impurity luminescence yield, mechanisms of TSL and photoconductivity occurrence was proposed.It was established that the emission of Cr3+ ions is presented in all TSL maxima of Gd3Ga5O12: Cr polycrystals and the spectral composition of the thermostimulated luminescence coincides with the PL spectrum recorded at the corresponding temperature. This indicates that the radiative recombination under the condition of the release of carriers from the trap centers occurs through the same centers of Cr3+ as in the modes of PL and stationary radioluminescence. It was demonstrated that the effect of annealing in oxidizing or reducing atmospheres on the luminescence intensity of Gd3Ga5O12: Cr, Mg single-crystalline films is associated with a change in the ratio of Cr3+ and Cr4+ ions in the octahedral positions of the garnet structure. The luminescent characteristics of Bi3+ ions, which are included in the single-crystalline films Gd3Ga5O12, Gd3Ga5O12: Cr and Gd3Ga5O12: Cr, Mg as components of the flux under the film growth, are analyzed.It is established that the relative intensity of Tb3+ emission in the green spectral region (5D4→7Fj transitions) prevails over the emission in the violet-blue region (5D3→7Fj transitions) for the concentration of Tb3+ activator 1 mol.% in micro- and nanoceramics of Gd3Ga5O12: Tb3+.The luminescence efficiency in the green spectral region in Gd3Ga5O12: 1 mol.% Tb3+ nanoceramics increases approximately threefold comparison with the intensity of activator luminescence in polycrystals, which is important when used such nanoceramics as phosphors of green luminescence. Mechanisms for IR photoluminescence quenching in Y3Al5O12: Yb3+ epitaxial films and nanopowders are proposed. The influence of annealing in the air on the kinetic characteristics of Yb3+ ions was studied and the IR photoluminescence quenching concentrations in Y3Al5O12: Yb3+ nanopowders were calculated.It was revealed that the coordination polyhedron around Eu3+ ions is rather distorted or asymmetric, ie Eu3+ ions occupy positions with low local symmetry without the center of inversion in the spinel lattice of MgGa2O4: Eu3+, Mn2+ and ZnGa2O4: Eu3+, Mn2+ polycrystals. An orange glow with dominant 5D0→7F1 electric dipole transitions in Eu3+ ions at 593 nm was detected in Lu3(Ga, In)5O12: Eu3+ epitaxial films under the UV excitation. It indicates high symmetry of the local environment of Eu3+ ions in such films. It has been shown that magnesium and zinc gallates doped with Eu3+ and Mn2+ ions can be used as phosphors in LEDs because they allow controlling the color of the emission by changing the excitation wavelength and/or the concentration of the activator.It is shown that deep traps in MgGa2O4:Mn2+ and ZnGa2O4:Mn2+are stable and can be used in dosimetry. At the same time, shallow traps are responsible for the long afterglow of gallates. Considerable attention is paid to the study of the phenomenon of optically stimulated luminescence (OSL) in magnesium and zinc gallates, as well as yttrium orthoaluminate (YAlO3), activated by Mn2+ ions. The irradiation dose readout can be realized by optical stimulation in continuous-wave or pulse-modulated modes. Dose dependence of the integrated signal of time-resolved OSL of the YAlO3: Mn2+ single crystals demonstrates that the dose-response remains linear at radiation doses up to almost 1 kGy, which is important for practical application of yttrium orthoaluminate doped with Mn2+ ions in the dosimetry of ionizing radiation.The results obtained in this dissertation can be used for the predicted modification of luminescent and electrical properties of oxide materials of functional electronics based on gallium and aluminum by changing the defective structure, type, and concentration of impurities, which is important for practical application.

Мета дисертаційної роботи полягала у дослідженні патогенетичних особливостей порушень імунної системи і кисневого балансу у хворих на перитонеальний сепсис різного ступеня тяжкості; в експерименті на тваринах розробки способу лікування перитонеального сепсису аналогом антиретикулярної цитотоксичної сироватки О.О.Богомольця. Виявлено патогенетичні особливості дисбалансу імунної системи та якісні і кількісні порушення кисневого балансу на етапах надходження, транспортування і споживання кисню у хворих на перитонеальний сепсис, тяжкий сепсис та септичний шок. В експерименті на тваринах змодельовано перитонеальний сепсис; досліджено особливості його перебігу та морфологічні зміни тканин печінки, селезінки й нирок, які відбуваються при цьому. Розроблено в експерименті лікувальну сироватку – аналог антиретулярної цитотоксичної сироватки О. О. Богомольця; на основі досліджень вітальних функцій і гістологічних зразків печінки, селезінки та нирок у тварин зі змодельованим сепсисом доказано її лікувальну ефективність.^UThe aim of the dissertation is to study the pathogenetic features of disorders of the immune system and oxygen balance of patients with peritoneal sepsis of various degrees of severity; in an experiment on animals to develop a method of treating peritoneal sepsis with an an alogue of the antireticular cytotoxic serum of O. O. Bogomolets. The pathogenetic features of the imbalance of the immune system and the qualitative and quantitative violations ofthe oxygen balance at the stages of oxygen intake, transportation, and consumption of patients with peritoneal sepsis, severe sepsis, and septic shock were revealed. Peritoneal sepsis was modeled in an animal experiment; the peculiarities of its course and the morphological changes in the liver, spleen, and kidney tissues that occur during it were investigated. A therapeutic serum was developed in the experiment – an analogue of theanti-retular cytotoxic serum of Bogomolets; based on studies of vital functions and histological samples of the liver, spleen and kidneys of animals with simulated sepsis, its therapeutic effectiveness has been proven.