Досліджено актуальну науково-технічну проблему виявлення кореляцій між вимірюваними акустичними величинами та параметрами мезоструктури реальних багатофазних матеріалів. Розроблено методи контролю та прогнозування їх властивостей. Вивчено закономірності формування акустичних полів у твердих тілах з багаторівневою ієрархічною структурою. Розроблено наукові засади керування інформативністю відображення в цих полях властивостей, структури та дефектності матеріалу. Запропоновано методологію синтезування акустичних методів контролю з підвищеною чутливістю вимірюваного параметра до конкретної властивості матеріалу. Обгрунтовано нетрадиційні діагностичні параметри акустичного поля. Установлено кореляційні залежності між його параметрами та характеристиками мезоструктури різних порошкових і композиційних матеріалів. Розроблено оригінальні методи та методики вимірювання й апаратуру, що дозволяють одержувати якісно нову або раніше недоступну інформацію про матеріали та вироби у процесі їх розробки, виробництва й експлуатації.

  Скачати повний текст

Розроблено метод підвищення точності контролю елементного складу тугоплавких матеріалів з використанням способу динамічної фотореєстрації мас-спектрів у лазерному мас-аналізаторі у разі картографування поверхні композиційних матеріалів на основі тугоплавких сполук, який містить лазерну масспектрометрію, рентгеноспектральний мікроаналіз, рентгеноструктурний аналіз, інтерференційну мікроскопію. Обгрунтовано, що процес утворення плазми за лазерної дії на тугоплавкі матерали найбільш адекватно описується теорією розвиненого випаровування.

  Скачати повний текст

Розроблено нові методи прогнозування та засоби впливу на швидкість гомогенізації порошкових композитів у разі взаємної дифузії та на фазовий склад у випадку реакційної дифузії. Досліджено початкові стадії реакційної дифузії у тонких плівках і мультишарах. Відзначено, що кінетика дифузійної гомогенізації на початковій стадії спікання порошкових систем і систем порошок - пластина описано в рамках моделі розділеної пари, яка, окрім середньої дисперсності, враховує відношення середніх розмірів порошинок різних сортів і різнофракційність порошків. Уточнено критерій пригнічення та росту фаз під час твердофазних реакцій у порошкових сумішах. Вперше встановлено критерій вибору режиму (місця появи проміжних фаз на вільних поверхнях порошинок), який визначено відношенням дифузійної проникності фаз і відношенням середніх розмірів порошинок. Виявлено, що першу стадію двостадійного росту проміжної фази під час твердофазової реакції у мультишарах і тонких плівках, яка характеризується ефективним показником Аврамі в інтервалі 1 - 2, описано в межах наступних моделей: стохастична модель латерального розростання, де випадковими є початковий розподіл центрів зародкоутворення та процес розростання; детерміністична модель розростання острівків шляхом дифузії на рухомій міжфазній границі. Удосконалено модель "кисневого насосу" для взаємної дифузії у тонких плівках з окисненням дифузанта на поверхні. Вперше запропоновано узагальнення моделі Фішера на випадок дифузії на межах зерен з розтіканням по поверхні та одночасним ростом плівки.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності структуроутворення композиційних матеріалів з метастабільними складовими та створено принципи цілеспрямованого керування їх експлуатаційними властивостями. Запропоновано критерій для класифікації структури меж поділу в композиційних матеріалах залежно від стійкості фаз наповнювачів за дії розплавлених зв'язок. Закономірності структуроутворення досліджених композиційних матеріалів пояснено на електронному рівні в межах моделі конфігураційної локалізації валентних електронів. Розроблено склади та технології просочення пічним способом нових композиційних матеріалів з метастабільними складовими, призначених для зміцнення поверхні деталей металургійного та енергетичного устаткування.

  Скачати повний текст

Розв'язано актуальну науково-технічну задачу - створення надтвердого композита на базі кубічного нітриду бору, зміцненого диборидами титану й алюмінію. Визначено основні закономірності фізико-хімічної взаємодії формування фазового складу, структури, фізико-механічних властивостей. Встановлено, що ефект зміцнення композита досягається створенням навколо неперервного каркасу cBN високодисперсної однорідної зв'язки з підвищеними модулями пружності. Доведено, що гомогенний розподіл складових зв'язки досягається їх одночасною кристалізацією з розплаву.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив зарядових і розмірних ефектів на енергетичні та транспортні характеристики низькорозмірних металевих структур. Вивчено еволюцію потенціалу іонізації металевого кластера й енергії прилипання електронів у разі послідовної зміни форми кластера від пластини до нитки. Встановлено, що в низькорозмірних системах температурна залежність хімічного потенціалу визначається систематикою енергетичних рівнів. Виявлено, що температурний градієнт даної залежності може змінювати знак. Удосконалено фізичну модель кулонівської нестійкості позитивно та негативно заряджених металевих кластерів різної симетрії з урахуванням дискретності електронного спектра. Одержано критичні розміри позитивно та негативно межово заряджених кластерів Au, Ag, Al, Na, K та Pb. Наведено кількісну оцінку ефекту електрострикції металевих кластерів, які знаходяться в діелектричній матриці. Показано можливість виникнення аномальної електрострикції, що обумовлено стисканням деяких частинок після зарядки. Модифіковано теорію одноелектронного тунелювання крізь металеві квантові точки, зокрема, у науковий обіг введено контактну різницю потенціалів, розраховано знак і величину дробового залишкового заряду, встановлено обмеження на кулонівську нестійкість острівкового електрода. Вперше одержано аналітичний вираз для ширини струмової щілини. Показано, що залежність струмової щілини (область відсутності струму на ВАХ) від розміру кластера повинна бути коливального характеру.

  Скачати повний текст

Вивчено особливості структуро- і фазоутворення та фізико-механічних властивостей порошкових композицій Cu - Cr, а також мікроструктурних змін робочого шару Cu - Cr контактів під впливом дуги. Вивчено морфологію, хімічний і гранулометричний склад одержаних порошків, проведено термодинамічне моделювання хімічної взаємодії хрому та міді з основними домішками. Проведено аналіз мікроструктурних змін у робочому шарі контактів Cu - Cr за умов, наближених до експлуатаційних. Розроблено та затверджено технічні умови У3-4312068-2066-96 на заготовки вакуумних дугогасильних контактів з композиційного матеріалу ХМ50В-КМ та впроваджено технологію їх виробництва на державному підприємстві "Генератор" (м.Київ).

  Скачати повний текст

Розглянуто проблеми структурної оптимізації металокомпозитних матеріалів з метою підвищення їх опору втомному руйнуванню за умов сумісної дії циклічного навантаження та з урахуванням експлуатаційних особливостей (високої температури або корозійного середовища). Проведено експериментальні випробування нових сплавів системи Ti - Si - Al - Zr. Оцінено вплив компонентного складу та структури на характеристики високотемпературної та корозійної циклічної тріщиностійкості даних сплавів у литому, термообробленому та термодеформованому станах. За допомогою мікрорактографічних досліджень встановлено зв'язок між механізмами руйнування та структурними особливостями матеріалів. Досліджено електрохімічну поведінку металокомпозитів і визначено швидкість регенерації пасиваційної плівки на свіжоутвореній поверхні. Встановлено функціональні властивості сплавів системи Ti - Si - Al - Zr за умов дії експлуатаційних середовищ на підставі діаграм конструкційної міцності, що враховують тріщиностійкість на трьох ділянках кінетичної діаграми та міцність на згин. Проведено порівняльне дослідження властивостей сплавів системи Ti - Si - Al - Zr і традиційних титанових сплавів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено особливості електронної взаємодії складних органічих сполук з поверхнею бінарних нанорозмірних титанокремнеземних композитів. Установлено взаємозв'язок між їх фотокаталітичною активністю у реакціях фотомінералізації органічних токсичних сполук і вмістом діоксиду титану, структурою та фотоелектрохімічними характеристиками. Проведено систематичне дослідження залежності спектрально-люмінесцентних властивостей адсорбованих органічних молекул від вмісту діоксиду титану в матеріалах. Вивчено вплив діоксиду титану у титанокремнеземах на процеси фотоіндукованого між- та внутрішньомолекулярного переносу електрону в адсорбованих Twist Intramolecular Charge Trasfer (TICT) молекулах і молекулярній парі антрацен (An) - диметиланілін (DMA). Показано, що кислотні центри поверхні сприяють фіксації молекул і перешкоджають конформаційним змінам молекул та їх взаємній дифузії, повністю змінюючи їх фотохімічні та фотофізичні властивості. Вивчено проміжні продукти фотолізу піренметанолу й антрацену та пари антрацен-диметиланілін на поверхні титанокремнеземів під дією лазерного опромінення та виявлено утворення триплету та катіон-радикалу, які є інтермедіатами процесів окиснення аценів. Установлено важливу роль адсорбції як первинної стадії фотокаталізу.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Проведено комплексний експериментальний аналіз закономірностей фазо- та структуроутворення композиційних керамічних матеріалів на основі диборидів перехідних металів, одержаних внаслідок реакційного гарячого пресування. З'ясовано механізми взаємодії між карбідом титану і карбідом бору в температурному інтервалі. Розроблено методи одержання композиційних матеріалів системи. Досліджено характер залежності механічних властивостей даних композиторів від фазового складу та особливостей їх структури. Вперше одержано і досліджено новий композиційний матеріал, який характеризується вищими значеннями мікротвердості у порівнянні з чистим гафнієм. Розроблено теоретичну модель для розрахунку тріщиностійкості двофазного композиційного матеріалу матричного типу, що враховує фізико-механічні характеристики фаз композиту, концентрацію дефектів в зернах і на їх границях, співвідношення між розмірами зерен матриці та включень, а також різницю коефіцієнтів термічного розширення.

  Скачати повний текст

Встановлено, що конденсатам Cu-W, Cu-Mo притаманна ієрархія шаруватої структури на мікро- та субмікрорівнях, особливості якої залежать від природи тугоплавкої складової, її взаємодії з міддю за присутності домішок і технологічних параметрів процесу. У композиційних матеріалах (KM) Cu-W, Cu-Mo виникнення шаруватості спостерігається у разі вмісту вольфраму та молібдену 4 - 5 %(мас.) і 7 - 8 %(мас.). Показано, що загальне підвищення концентрації тугоплавкого компоненту супроводжується підвищенням меж міцності, плинності та зниженням параметрів пластичності. На підставі комплексних досліджень встановлено залежність корозійної стійкості композитів від процентного співвідношення компонентів. Дослідження стійкості KM Cu-Mo, Cu-W до температури 1000 °С показали, що зростання вмісту вольфраму в KM Cu-W підвищує стійкість системи до окиснення, а швидкість перебігу корозійних процесів гальмується. З підвищенням вмісту молібдену в KM Cu-Mo стійкість до окиснення знижується, швидкість корозії прискорюється. Дослідно-промислові випробування КМ як електричних контактів, засвідчили позитивний ефект використання KM Cu-Mo як розривних контактів з оптимальним вмістом молібдену до 7 - 8 %(мас.) та KM Cu-W як вакуумних контактів для дугогасних камер з оптимальним вмістом вольфраму 52 - 54 %(мас).

  Скачати повний текст

Уперше на основі критерію межового складу гідриду інтерметаліду розмежовано області прямого та деструктивного гідрування інтерметалідів за рівноважним тиском водню і температурою. Уперше встановлено, що структурно-фазовий механізм деструктивного гідрування інтерметалідів на основі титану полягає в ініційованій воднем хімічній деструкції інтерметалідів шляхом розупорядкування кристалічної структури та у формуванні гідриду титану та негідридотвірних фаз. Доведено можливість рекомендації продуктів деструктивного гідрування інтерметалідів у водневому середовищі, що забезпечує оборотне акумулювання водню у циклах деструктивне гідрування - рекомбінація. Встановлено, що механічна деструкція пресованих інтерметалідів у разі прямого гідрування обумовлює їх незворотну деформацію, яка прямопорційна розміру інтерметалічних частинок, визначається природою матеріалу і не залежить від технологічних параметрів.

  Скачати повний текст

Вперше встановлено вплив пористості, ступеня та температури гарячого екструдування швидкорізальної сталі на її властивості, що дозволило обгрунтувати оптимальне значення щільності екструдованої заготовки. Вперше визначено температурно-силові інтервали екструдування порошкової сталі Р6М5К5 з передачею тиску через рідке та газове середовище, використання яких дозволяє знизити тиск деформування та підвищити ефективність технології виробництва заготовок зі швидкорізальної сталі. Вперше визначено комплексний вплив різних параметрів екстудування на формування макро- та мікроструктури сталі Р5М5К5 і остаточного комплексу властивостей. Одержали подальший розвиток уявлення про вплив деформації з високим ступенем на структуру та механічні властивості сталей. Визначено вплив деформації зі ступенем до 96 % на формування дислокаційної структури та внутрішні напруження в матеріалі.

  Скачати повний текст

Досліджено структурні та композиційні властивості самоіндукованих наноострівцевих структур CdSe/ZnSe, одержаних за методом молекулярно-променевої епітаксії. Показано, що спектральне положення максимуму фотолюмінісценції визначається ефектом інтерфузії Cd і Zn в області вставки та залежить від номінальної товщини вставки. Установлено, що форма та положення дефектної смуги випромінення наноструктур залежить від температури вимірювань та енергії збудження, що зумовлено локалізацією структурних дефектів у різних частинах гетероструктури. Уперше виявлено та досліджено антистоксову фотолюмінесценцію наноструктур CdSe/ZnSe. Механізм її збудження пояснено з використанням моделі двоступеневого процесу збудження через реальні проміжні глибокі енергетичні рівні. Показано, що за резонансного збудження форма смуги випромінення наноструктури CdSe/ZnSe визначається сильною взаємодією локалізованих екситонів з оптичними фононами вставки. Одержані результати інтерпретовано у рамках моделі екситонного краю рухливості.

  Скачати повний текст