Методом дифракції рентгенівського випромінювання досліджена структура чотирикомпонентних розплавів системи Bi-Ga-Sn-Ge при температурах 960 та 1125 pi C. При інтерпретації даних дифракційного експерименту використовувалася модель мікронеоднорідної будови, що дозволяє отримувати кількісну інформацію про розподіл різносортних атомів по мікрообсягам. Розроблений математичний апарат цієї моделі для розплавів з довільною кількістю компонентів. Встановлено, що структура рідких сплавів системи Bi-Ga-Sn-Ge всієї області концентрацій (концентраційний тетраедр) є мікронеоднорідною. Визначені концентраційні області (тригранні піраміди), в кожної з яких розплави містять атомні мікроугруповання чотирьох типів. В усіх концентраційних областях мікроугруповання - одно - та двокомпонентні. Склад двокомпонентних мікроугруповань такий же, як у розплавах бінарних систем Bi-Ga та Bi-Sn.

  Скачати повний текст

Змодельовано процеси у рідкій фазі речовини, що супроводжують спрямовану кристалізацію розплавів двокомпонентних систем. Проведено числове моделювання впливу поступальної вібрації на конвекційні процеси у розплавах та розподіл домішки у кристалі. Запропоновано методику, яка дозволяє за рахунок імпульсного нагрівання розплаву поліпшити ступінь очищення речовини, що здійснюється за методом спрямованої кристалізації. Розглянуто задачу про вплив поступальної вібрації вздовж напрямку вирощування кристала на стійкість фронту кристалізації за умов мікрогравітації. Показано, що збільшення швидкості вирощування кристала стабілізує вібраційну нестійкість і дестабілізує морфологічну нестійкість. За цього стійкість фронту кристалізації можлива тільки у вузькому інтервалі значень швидкості вирощування між максимальною критичною швидкістю для вібраційної моди та мінімальною критичною швидкістю для морфологічної моди.

  Скачати повний текст

Досліджено структури одно- та двокомпонентних металічних розплавів. Запропоновано та реалізовано методику дослідження структури невпорядкованих систем на основі моделей, реконструйованих з експериментальних структурних факторів за допомогою методу оберненого Монте Карло з її подальшим аналізом за методом Вороного - Делоне. З використанням комплексу розроблених програм детально проаналізовано пакування атомів у рідких Fe, Co, Ni, Ag, Cu, Na, K, Ga, Sn та Ge в широкому температурному інтервалі. Установлено, що структура металів, які в кристалічному стані мають щільне пакування атомів, формується на основі некристалічних пакувань слабодеформованих тетраедрів та четвертинок октаедрів (квартоктаедрів), що утворюють кластери нанометрового розміру, які розмежовуються областями з менш щільним пакуванням атомів. Відзначено, що структура рідких Ga, Sn, Ge, які в кристалічному стані характеризуються наявністю ковалентного зв'язку, є мікронеоднорідною, що обумовлено співіснуванням мікрообластей з металічним зв'язком та зв'язком ковалентного типу. Останні обумовлюють наявність побічного максимуму на кривих структурного фактора та більш розсипче пакування атомів в рідких Ga, Sn, Ge. Показано, що енергетика міжатомної взаємодії та фізико-хімічні властивості розплавів визначаються наявністю вкорочених зв'язків ковалентного типу між атомами кремнію, а також між атомами кобальту та кремнію.

  Скачати повний текст

Досліджено процеси, що відбуваються в розплаві за умов імпульсного силового навантаження. Визначено технологічні фактори, які забезпечують покращення процесу обробки ливарних сплавів. Удосконалено функціональні можливості методу електрогідроімпульсної обробки розплаву (ЕГІО) щодо підвищення якості литого металу. Теоретично й експериментально досліджено кавітаційні збурення в розплаві, вплив режимів електричного розряду та технологічних параметрів обробки на якість алюмінієвих, свинцевих та залізовуглецевих сплавів, описано механізм електрогідроімпульсного впливу на термодинамічний стан розплаву. Зроблено висновок, що запропоновані технічні рішення дозволяють підвищити ефективність обробки за рахунок застосування коливального режиму розряду, оптимальних енергетичних та геометричних параметрів хвилеводу та скорочення часових витрат.

  Скачати повний текст

Досліджено структуру розбавлених металічних розплавів евтектичних систем (Al - Ni, Cu - Pb, Ge - Bi, Sn - Al, Sn - Bi, Sn - Cu, Sn - Ge, Sn - In, Sn - Pb). Установлено закономірності зміни структури від особливостей діаграми стану. Проаналізовано варіювання параметрів ближнього порядку у порівнянні з моделями статистичного розчину та самоасоційованого атомного розподілу. Запропоновано наближення моделі статистичного розподілу атомів для розбавлених розчинів. На підставі результатів рентгеноструктурних досліджень установлено ближній порядок розплавів і проаналізовано його зміни з концентрацією. За допомогою оберненого методу Монте-Карло з урахуванням експериментальних структурних факторів обчислено парціальні параметри атомного розподілу. Структурні характеристики використано для оцінки закономірностей зміни поверхневого натягу у розбавлених розчинах металічних систем.

  Скачати повний текст

На основі методів високотемпературної ізопериболічної калориметрії за 1750 К та електрорушійних сил з рідким електролітом в інтервалі температур 920 - 1240 К визначено термодинамічні властивості рідких сплавів Al - Cu - Si, Al - Fe - Si та Al - Fe - Ge. Інтегральні ентальпії та надлишкові енергії Гіббса змішування в зазначених системах розраховані за методом Боньє-Кабо. Термодинамічні функції змішування, виміряні експериментально та розраховані за методом Боньє - Кабо, задовільно узгоджуються між собою. Доведено, що термодинамічні властивості потрійних сплавів визначаються взаємодією компонентів в граничних подвійних системах. Оцінено схильність сплавів досліджених потрійних систем до аморфізації з використанням критерію GFT (glass-forming tendency), який пристосовано до потрійних систем, що містять подвійні асоціати. Розраховані значення GFT задовільно передбачають області існування аморфних фаз.

  Скачати повний текст

Досліджено флюктуації концентрації у розплавах металічних систем (Pb - Sn, Pb - Bi, Bi - Sn, Bi - Ga, Bi - Zn, In - Bi, In - Sb, Al - Ni). Визначено взаємозв'язок флюктуаційних характеристик з мікронеоднорідною будовою для систем з обмеженою розчинністю компонентів у твердому стані. На підставі результатів вимірювання коефіцієнта динамічної в'язкості, електропровідності та рентген-дифракційних досліджень визначено температури структурних переходів статистичний розподіл - мікронеоднорідний розподіл атомів під час охолодження. З урахуванням даних в'язкості з використанням моделі асоціатів розраховано структурний флютуаційний параметр флюктуація концентрація - концентрація. Для критичних концентрацій монотектичних систем згідно з динамічною теорією ритичних явищ обчислено значення критичного індексу - критичний показник в'язкості. На підставі аналізу даних в'язкості, ентальпії змішування та рентгендифракційних досліджень розплавів системи In - Bi виявлено в біляевтектичних розплавах мікроугруповання різного типу.

  Скачати повний текст