Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням проектування та отримання керамічних виробів нового покоління за технологією функціональних керамічних матеріалів. Розроблено новий напрямок у технології спеціальної кераміки, що базується на створенні суцільно керамічного об'єкта цільового функціонального призначення, в об'ємі якого формуються функціональні зани, що становлять єдине ціле з об'єктом і визначають його унікальні споживчі характеристики. Вперше встановлено закономірності змін властивостей типу провідність в керамічних резистивних композитах з врахуванням просторового обмеження резистивної області і розроблений новий оригінальний метод комп'ютерного моделювання властивостей керамічних композитів на кожному етапі технологічного процесу. Встановлені закономірності застосовані як для цілей проектування нових виробів з таким рівнем експлуатаційних характеристик, що не може бути реалізований існуючими (традиційними) методиками одержання керамічних матеріалів, так і для цілей незнищуючого контролю якості традиційних і нових багатофазних композитів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Експериментально досліджено вплив зовнішніх дій і, зокрема, високих тисків на одержання та фізичні властивості структурно нестійких матеріалів, перспективних для народно-господарського застосування. З використанням гідравлічного преса зусиллям 2000 т і твердофазних камер високого тиску типу "тороїд" і "сочка" за умов високого тиску розроблено композиційний демпфірувальний матеріал на основі нікеліда титану для застосування його як віброгасного елемента у пристроях електронної техніки, а також у різальному та буровому інструментах із надтвердих матеріалів. Вивчено фізичні властивості отриманого демпфірувального матеріалу для визначення ефективності його практичного використання. За допомогою техніки високого тиску розроблено технологію одержання за умов високого тиску іттрієвої та вісмутової високотемпературних надпровідникових (ВТНП) керамік, а також технологію змочування міддю за умов високого тиску поверхні одержаної ВТНП кераміки. Для визначення можливостей практичного використання матеріалів з нестабільною граткою вивчено особливості фізичних властивостей цих матеріалів під час дії на них термомеханічних навантажень. Встановлено також закономірності зміни електронної структури і динаміки кристалічної гратки за фазових перетворень у структурно нестійких матеріалах.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Встановлено можливість використання скла різних систем для рідкофазного спікання карбіду кремнію та визначено оптимальне співвідношення компонентів суміші "карбід кремнію - скло" = 60:40. Встановлено вплив на спікання та властивості склокераміки умов і режимів помелу суміші "карбід кремнію - скло", антифрикційних домішок, а також температурно-часових режимів випалу.

  Скачати повний текст

Вивчено утворення точкових дефектів і фазових трансформацій під опромінюванням у оксидних матеріалах, які будуть використовуватися за високих рівнів радіації. Показано, що метастабільна фаза шпінелі має структуру, подібну до структури кам'яної солі. Розроблено метод знаходження показників заломлення поверхневих шарів у модифікованих іонами прозорих матеріалах. Показано, що оксид цирконію не переходить до аморфного стану навіть за доз опромінення, більших, ніж 150 зміщень на атом. Однак, на поверхні зразка утворюється полікристалічний шар. Накопичення пошкодження кристалічної гратки співпадає з ростом кількості катіонних вакансій. Розроблено модель аналізу впливу ефекту розпилення поверхні зразків за умов опромінення іонами на розподіл імплантованих іонів і радіаційного пошкодження. Радіаційна стійкість шпінелі та оксиду цирконію частково обумовлена їх здатністю приймати розупорядкування на одній з підграток без утворення френкелевських дефектів.

  Скачати повний текст

Розроблено фізико-технологічні засади синтезу нового керамічного матеріалу на основі діоксиду ванадію та ванадієво-фосфатного скла, досліджено його електрофізичні властивості та вплив деградаційних процесів на дані властивості. Запропоновано модель стабільних ізольованих кластерів, що пояснює поводження електричних параметрів діоксиднованадієвої кераміки під час термоциклування. Встановлено, що середній розмір таких кластерів складає близько 0,4 мм. Зразки полімерного композиційного матеріалу на основі діоксиднованадієвої кераміки, що мали товщину майже або менше середнього розміру стабільного ізольованого кластера, виявляли високу стабільність електрофізичних параметрів під час термоциклування. Досліджено вольт-амперні характеристики (ВАХ) синтезованого матеріалу та виконано розрахунок ділянки ВАХ з негативним диференціальним опором, результати якого погоджуються з експериментальними даними. На базі ВАХ діоксиднованадієвої кераміки розраховано ряд її електричних і теплофізичних параметрів. Досліджено вплив циклічного перемикання керамічного зразка електричним полем на дані параметри.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Встановлено ефект впливу товщини припійного шару на його міцність у складі з'єднання, що зменшує ефективну довжину нагромадження дислокацій у площині ковзання у пластичному прошарку на основі мідно-галієвої фази за рахунок появи та перекриття у центральній області з'єднання твердих фаз нітридів і силіцидів титану. Запропоновано напрямки зниження залишкових термонапружень в області з'єднання за рахунок зменшення товщини металевого прошарку та (або) внаслідок застосування відпалу.

  Скачати повний текст

Вивчено їх механічні та електричні властивості, а також поведінку в режимі деформації за високих температур для одержання матеріалів з суттєво поліпшеними фізико-механічними властивостями. Охарактеризовано кінетику спікання кераміки на основі нітриду титану в неізотермічних режимах з різною швидкістю нагріву та контрольованою швидкістю ущільнення. Оптимізовано режими спікання нанокристалічних порошків тугоплавких сполук для одержання наноструктурної кераміки. Проаналізовано основи аномально високих фізико-механічних властивостей нанокристалічних матеріалів, а також їх поведінку під час деформації за високих температур.

  Скачати повний текст

Досліджено, що спікання вказаних порошкових сумішей може бути віднесене до рідкофазного спікання з добре змочувальною рідкою фазою, яке ускладнене процесами газовиділення з втратою маси та пружною релаксацією. Установлено, що в процесі спікання відбувається спінення розплавленої скломаси, утворення в ній закритих пор та анізотропія об'ємних змін зразків, формування поліпористої структури композитів. Зазначено, що одержані композити мають широкий діапазон властивостей залежно від складу вихідної шихти та використаного технологічного режиму. Доведено, що максимальна пористість зразків композитів досягає 60 %, максимальні розміри пор - 300 мкм, а максимальна міцність на стиск - 217 МПа. На основі дослідження особливостей пресування та спікання порошкових композитів та виявлення генезису їх пористої структури оптимізовано склади та технологічні режими одержання композитів з підвищеними механічною міцністю та біоактивністю. Реалізовано успішну апробацію даних матеріалів як імплантатів у хірургічній практиці, що підтвердило їх високі біоактивні властивості та можливість їх використання як пластичного матеріалу для заміщення дефектів кісткової тканини.

  Скачати повний текст

Розроблені склокерамічні матеріали запропоновано використовувати як захисні для промислової реалізації процесу капсулювання відпрацьованого ядерного палива.

  Скачати повний текст

Розглянуто сучасні методи промислового виробництва карбідів і нітридів. Досліджено умови та подано технічні рішення інтенсифікації процесів у вібропереміщуваному та вихоровому псевдорозрідженому шарі за умов багаторазових механічних дій на вихідні компоненти у процесі синтезу та у разі рідкофазної взаємодії. Розглянуто умови та запропоновано технічні рішення інтенсифікації синтезу магнітоабразивних порошків на базі карбідів перехідних металів і заліза з простих сполук. Проаналізовано особливості високотемпературних процесів синтезу карбідів і нітридів металів, запропоновано конструкції обладнання для їх реалізації. Наведено дані про особливості хімічного та фазового складу, форми та дисперсності, стану кристалічних граток, фізико-механічних властивостей порошків карбідів і нітридів, синтезованих за різних умов.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

З'ясовано ефективні значення ширини забороненої зони композитних керамік SiO + AlN та виявлено їх залежність від концентрації нітриду алюмінію. Відзначено, що аналіз спектральних залежностей показників заломлення і поглинання у видимій та ультрафіолетовій області, а також застосування наближення ефективного середовища (теорії Бругмена) дає змогу виявити присутність сторонньої домішки - кисню, а також оцінити його кількість. Виконано теоретичні розрахунки кутових залежностей інтенсивності ДГ з використанням відповідних теоретичних моделей нелінійної поляризації для кожного типу кераміки. Для зразків карбіду кремнію та нітриду алюмінію спростережено добре узгодження експериментальних та теоретично розрахованих даних, зокрема виявлено, що якісне узгодження кутових залежностей генерації обумовлене квадрупольною нелінійною поляризацією.

  Скачати повний текст