Розглянуто оптичні властивості прозорих полімерів - полістиролу, поліметилметакрилату. Проаналізовано фізико-хімічні аспекти поглинання світла цими матеріалами та причини оптичних втрат у них. Висвітлено способи введення люмінофорів у полімери, спектральні властивості конкретних флуоресціюючих полімерів, а також особливості застосування оптично прозорих полімерів у волоконній оптиці та флуоресціюючих - для сцинтиляторів і флуоресцентних сонячних концентраторів.

Рассмотрены оптические свойства прозрачных полимеров - полистирола, полиметилметакрилата. Проанализированы физико-химические аспекты поглощения света этими материалами и причины оптических потерь в них. Освещены способы введения люминофоров в полимеры, спектральные свойства конкретных флуоресцирующих полимеров, а также особенности применения оптически прозрачных полимеров в волокнистой оптике и флуоресцирующих - для сцинтиляторов и флуоресцентных солнечных концентраторов.

Рассмотрены современные проблемы сцинтилляционного материаловедения и новейшие технологии создания высокоэффективных сцинтилляционных детекторов на полимерной основе. Обобщены представления о процессах переноса энергии электронного возбуждения и механизмов ослабления света в полимерных сцинтилляционных композициях. Освещены научно-технические аспекты получения крупногабаритных пластмассовых сцинтилляторов методом блочной полимеризации, сцинтилляционных пластин полимеризацией между стеклами и длинномерных сцинтилляторов экструзионным методом. Представлены данные об эксплуатационных характеристиках новых сцинтилляционных материалов.

Розглянуто поліконденсаційні полімери як основу для одержання пластмасових сцинтиляторів. Запропоновано методики синтезу оптично прозорих меламіноальдегідних смол за різними технологічними режимами. Проаналізовано одержані результати.

Разработана технология финишной обработки деталей из сапфира, которая в совокупности с определенной кристаллографической ориентацией режущего элемента резца, геометрией его заточки, конструкцией корпуса и режимами точения обеспечивает достижение состояния обработанных поверхностей, отвечающего требованиям, которые предъявляют к оптическим деталям, и не уступающего уровню, получаемому при точении резцами из дефицитных кристаллов природного алмаза.

С целью выяснения механизмов ослабления света в пластмассовом сцинтилляторе (ПС) на серии образцов, отличающихся режимом полимеризации, исследованы их абсорбционные и рассеивающие свойства. Проведен численный анализ оптических потерь в сцинтилляторе на полистирольной основе стандартного состава (98,5 % PST + 1,5 % p-TP + 0,02 % POPOP). Приведены результаты измерения спектрального светорассеяния, объемной длины ослабления света и уровня внутренних напряжений в образцах ПС. Показана возможность количественной оценки вкладов абсорбционных потерь, рассеяния Релея и рассеяния Лява - Ми в суммарные оптические потери ПС. Наблюдаемое в образцах с дополнительным отжигом резкое снижение релеевской составляющей потерь (с 1850 до 380 дБ/км) объясняется уменьшением локальной гетерогенности полимерной матрицы данных образцов ПС, благодаря снижению в них уровня внутренних "замороженных" деформаций макромолекул.

Встановлено закономірності зв'язку між технологічними параметрами одержання полімерних сцинтиляторів для досліджень з фізики високих енергій та їх прозорістю, довгостроковою стабільністю, термо- та вологостійкістю, радіаційною стійкістю на основі теоретичного й експериментального вивчення основних фото- та теплофізичних процесів і механіки різання. Визначено теоретичну межу прозорості полістирольних сцинтиляторів на підставі аналізу механізму ослаблення світла в полімерній матриці, зумовленого синглет-синглетним, синглет-триплетним, двоквантовим і поглинанням високочастотних коливань С-Н зв'язків. Запропоновано класифікацію домішок за допомогою моделі переносу енергії збудження в полістиролі. Розроблено нову концепцію визначення якості сировини та сцинтиляційної композиції. Створено технологію одержання великогабаритних пластмасових сцинтиляторів (ПС) масою до 1 тонни з об'ємною прозорістю до 4 м в полімеризаторі з повітряним теплоносієм і в формі з силікатного скла з введенням підсилювачів дифузії та оптимізацією молекулярно-масових характеристик полімерного матеріалу. Виявлено залежність між складом, методом одержання, потужністю дози опромінення ПС та їх радіаційною стійкістю. Висвітлено режими механічної обробки, підібрано інструмент і реалізовано технологію отримання ПС високого класу чистоти. Встановлено залежність між терміном служби та молекулярно-масовими характеристиками сцинтиляційного матеріалу. Розроблено та виготовлено нові вітчизняні ПС серії UPS, які за сукупністю сцинтиляційних і експлуатаційних параметрів перевершують ПС провідних фірм виробників (BICRON, Kuraray, NE).

Приведены результаты исследований структуры и свойств металла, наплавленного индукционным методом с наложением вибраций в период расплавления наплавочного материала. Показано, что наложение вибраций приводит к увеличению износостойкости наплавленного металла за счет измельчения его структуры.

Показано, что для плоских деталей сельскохозяйственных машин с толщиной стенки (ОМ) 2 - 6 мм и толщиной наплавленного металла (НМ) 0,8 - 2,0 мм наиболее перспективно применение индукционной наплавки. В этом случае обеспечивается минимальное перемешивание ОМ и НМ, минимальные затраты на оборудование, возможность механизации и автоматизации.

При изготовлении и ремонте режущего инструмента сельхозтехники находит применение индукционная наплавка. Наплавленные слои повышают износостойкость инструмента. При этом важным является учет толщины наплавленного слоя. Представлены результаты исследований геометрических характеристик слоя металла, наплавленного индукционным способом износостойкими порошкообразными материалами по четырем технологическим схемам. Показано, что применение экранов, горизонтальной вибрации и вращения наплавляемой детали повышает стабильность геометрических характеристик слоя наплавленного металла на 22 % по сравнению с традиционной индукционной наплавкой. Разработана методика для измерения геометрических характеристик слоя металла, наплавленного индукционным способом, которая позволяет повысить точность измерения, а также контролировать стабильность толщины слоя при разработке новых технологических процессов индукционной наплавки тонких плоских деталей.

Отмечено, что возможность управления структурой наплавленного металла позволяет совершенствовать эксплуатационные свойства изделий. Исследованы процессы измельчения структуры наплавленного металла при наложении горизонтальной механической вибрации. Построена расчетная модель для определения параметров структуры металла типа сплава ПГ-С1, наплавленного индукционным методом с наложением механической вибрации. На основании полученных соотношений построены графические зависимости карбидных составляющих в наплавленном металле от амплитуды и частоты вибрации.

Рассмотрены существующие технологические схемы индукционной наплавки рабочих органов сельскохозяйственных машин. Наилучшие результаты обеспечивает непрерывная индукционная наплавка с использованием кольцевого двухвиткового индуктора, теплового и электромагнитного экранов, горизонтальной вибрации и вращения наплавляемой детали. Применение разработанных технологических схем и оборудования для индукционной наплавки тонких дисков позволяет повысить производительность труда, экономить электроэнергию, улучшить микроструктуру, повысить износостойкость и стабильность толщины наплавленного слоя, а также снизить остаточные напряжения и деформации дисков.

Показано, що для плоских деталей сільськогосподарських машин з товщиною основного і наплавленого металу відповідно 2,0 - 6,0 мм та 0,8 - 2,0 мм найбільш перспективне застосування індукційного наплавлення порошкоподібними твердими сплавами (мінімальне перемішування основного (ОМ) і наплавленого металу (НМ), можливість механізації і автоматизації процесу). Приведені результати досліджень структури і властивостей металу, наплавленого індукційним методом сплавом ПГ-С1 з накладанням механічної вібрації під час розплавлення НМ. Показано, що накладання вібрації призводить до підвищення зносостійкості НМ за рахунок подрібнення його структурних складових. Досліджено процеси подрібнення структури НМ при накладанні горизонтальної вібрації. Побудована математична модель для визначення параметрів вібрації (амплітуди та частоти коливань) в залежності від розмірів структурних складових. На основі отриманих співвідношень можна будувати графічні залежності розмірів карбідних складових НМ від амплітуди та частоти коливань для отримання бажаної структури наплавленого шару металу.

Проведено исследование износостойкости и стабильности толщины слоя металла, наплавленного индукционным методом. Показано, что при наплавке порошкообразным твердым сплавом ПГ-С1 нагревательной системой ИТЕЕ (индуктор, тепловой и электромагнитный экраны) с приложением горизонтальной вибрации и энергосберегающего режима наплавки, износостойкость повышается в 1,4 раза, стабильность толщины слоя наплавленного металла на 10 % и улучшается качество наплавленного металла (с крупнозернистой структуры в мелкозернистую) по сравнению с технологией без горизонтальной вибрации.

Проведено дослідження властивостей наплавленого металу, отриманого з застосуванням індукційного способу на деталі робочих органів сільськогосподарської грунтообробної техніки в процесі природного старіння. Аналіз показав, що запасні частини, які зберігаються на складах протягом 3 - 5 років через різні обставини можуть піддаватися природньому старінню. Це своєю чергою може призвести до зміни властивостей і структури як основного, так і наплавленого металів. За результатами проведених досліджень зразків наплавлених деталей до та після природнього старіння встановлено, що структура та мікротвердість наплавленого металу практично ідентичні. Результати мікрорентгеноспектрального аналізу показали, що збагачення вуглецем ділянок наплавленого металу у лінії сплавлення не виявлено. Показано, що зносостійкість наплавленого металу типу Сормайт-1 на сталь 3, наплавленого індукційним способом, залишається практично без змін.

У межах досліджень, що спрямовані на розвиток технологій зварювання сталей у твердій фазі в Інституті електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України було розроблено спосіб індукційного зварювання тиском із застосуванням активуючих речовин труб і трубної арматури з отриманням міцності зварного з'єднання на рівні основного металу. Процес з'єднання відбувається при нагрітих зварювальних крайках основного металу до пластичного стану теплом від вихрових струмів, і повним розплавленням попередньо введених у місце з'єднання активуючих речовин, які хімічно очищують та частково розчиняють метал поверхні зварювальних крайок, і по мірі прикладання тиску до крайок, видавлюються з зони зварного з'єднання. За рахунок прикладання тиску зварне з'єднання формується в твердій фазі пластично деформованим основним металом. У зварному шві спостерігаються лише незначні вкраплення металевої фракції активуючої речовини та її сплаву з основним металом.