Рассмотрена кинетика диффузии молекул газа в пористом твердом теле. Полученные результаты описывают влияние растворимости газа в твердом теле и пористости на скорость изменения давления газа в окружающем замкнутом объеме. Проведен численный расчет для случая поглощения метана угольным веществом.

Дан краткий обзор цикла работ авторов, посвященных теоретическому исследованию процессов распада и упорядочения в металлических стеклах и упорядочивающихся сплавах.

Стверджується, що електрон може опинитися в стані, локалізованому на міжкристалітній, двійниковій межі, дефекті пакування, незалежно від конкретної структури перехідної області. Суттєвою є лише неперіодичність "у цілому" кристала, що вміщує таку межу. Розглянуто одновимірну модель (дві зістиковані решітки Кроніга - Пенні), для якої визначено спектр локалізованих станів. У спектрі складним чином чергуються зони, що вміщують один або два дискретних рівні.

Досліджується вплив взаємодії поміж домішками всередині меж розподілу та обмеженої кількості місць на ступінь збагачення та темп виходу домішок на міжкристалітні та міжфазні межі. Врахування цих взаємодій з використанням ізотерм Фаулера призводить до можливості появи проміжного тривалого етапу сегрегації, на якому формується "віртуальна" фаза на межі зерна. Досліджується вплив керуючих зовнішніх параметрів (початкової концентрації та температури) на перебіг сегрегаційних процесів. Показано, яким чином швидке нагрівання, витримка та подальше швидке охолодження практично усувають відпускну крихкість.

Розглянуто особливості кінетики сумісної поверхневої сегрегації домішок різних видів, зумовлені наявністю у адсорбційному шарі взаємодії між атомами домішок як одного, так і різних сортів. Явища конкуренції та кооперації мірок домішками різних спостережуваних сортів можуть супроводжуватись (у залежності від температури, співвідношення середніх концентрацій домішок у об'ємі матеріалу та енергій латеральної взаємодії) немонотонністю процесу сегрегації, а також сильною затримкою його темпу аж до формування проміжних нерівноважних довгоживучих фаз на поверхнях розподілу. Показано, що на заключному етапі процесу сегрегації темп адсорбції (або десорбції) зменшується з підвищенням температури.

Досліджено кінетику фазового розшарування домішок в адсорбційному шарі за механізмом висхідної дифузії у процесі сегрегації домішок із товщі зразка. Показано, що у випадку притягування між домішками вони виявляють тенденцію до формування в адсорбційному шарі островкової структури. Встановлено, що основні характеристики цієї структури немонотонно еволюціонують із часом. Припущено, що подібна неоднорідна сегрегація домішок на інтерфейсах може призвести до прискорення процесу зростання крихкості металів з домішками. Одержано оцінки відповідних характерних часів.

Рассмотрена задача выхода метана из угольного вещества за счет фильтрации и твердотельной диффузии. Построена система уравнений, описывающая десорбцию метана в угле в зависимости от времени и координаты с учетом того, что значительная часть метана, содержащегося в угле, находится в закрытых порах и в твердом растворе. Предложена модель массопереноса метана, обусловленного совместной фильтрацией и твердотельной диффузией для случая кнудсеновского течения газа. В рамках этой модели построены асимптотики для больших и малых времен, выражающие зависимость от времени концентрации газа в фильтрационном объеме и в твердом растворе. Представлены результаты решения задачи численными методами.

Ключ. слова: закалка, неравновесный сплав, упорядочение, промежуточная фаза, термодинамическая устойчивость фаз
Індекс рубрикатора НБУВ: К232.104.3 + К234.104.3

Рубрики:

Структурні та фазові перетворення в міді та її сплавах

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрен процесс истечения метана из угля в замкнутый резервуар. Показана роль явлений диффузии и фильтрации в этом процессе. В рамках предлагаемой модели дан асимптотический анализ решения поставленной задачи. Получено выражение для времени достижения опасной концентрации метана в замкнутом объеме в зависимости от параметров системы ископаемый уголь - метан.

Рассмотрены концепции квантовой запутанности и квантового дискорда. Представлены энтропийные меры для этих информационных корреляций. Приведены примеры, демонстрирующие присутствие квантово-информационных корреляций в различных парамагнитных материалах как с ферромагнитными, так и антиферромагнитными взаимодействиями. Рассмотрено температурное поведение дискорда для спинов атомных ядер. Обсуждены вопросы декогеренции квантовых состояний с электронными и ядерными спинами.

Найден критерий установления стационарного режима самонагревания угольного пласта. Получены формулы, позволяющие определить температуру угля в любом месте пласта в произвольный момент времени. Дана оценка превышения температурой пласта температуры породы в установившемся режиме.

A nonlocal nonlinear free boundary-value problem describing the process of freezing a band is considered. With the Rote method and Green function method, a solution of the problem is obtained.

В рамках модели эффективной среды теоретически исследовано влияние трещиноватости сухого угля на его комплексное сопротивление (импеданс). На основе результата исследования влияния изолированной трещины на импеданс угля найден эффективный импеданс ансамбля случайно расположенных параллельных трещин близкого размера на комплексный импеданс угольного образца. Получено аналитическое выражение для комплексного импеданса такой системы. Построена серия годографов для образцов угля разной степени трещиноватости, которая показывает, что возрастание последней приводит к увеличению радиуса кривых годографов. Найдены частотные зависимости действительной и мнимой частей эффективного импеданса и проанализировано влияние трещиноватости угля на их форму. Получено аналитическое выражение, согласно которому для нахождения коэффициента трещиноватости угля и достаточно экспериментально определить частоту, соответствующую максимуму мнимой части импеданса, а также измерить экспериментально статическое электрическое сопротивление угольной матрицы.

С использованием модели эффективной среды теоретически исследовано влияние трещиноватости влажного угля на его комплексное сопротивление (импеданс). Показано, что трещины, содержащие объемную влагу, способствуют повышению электропроводности угля на постоянном токе. В то же время сухие (газонаполненные) трещины оказывают двоякое влияние: с одной стороны, они препятствуют прохождению постоянного тока, создавая дополнительное активное сопротивление, с другой стороны, для переменного напряжения они играют роль конденсаторов, пропуская токи смещения благодаря поляризационным эффектам. В модели хаотически ориентированных трещин найден их вклад в мнимую часть импеданса образца на переменном токе. С учетом вышесказанного получены аналитические выражения для комплексного импеданса влагонасыщенного угля и тангенса угла его потерь. Показано, что, используя диаграмму Найквиста, можно получить простое уравнение для нахождения коэффициента трещиноватости угля. Решение этого уравнения позволяет найти явное выражение для коэффициента трещиноватости через характеристики угольного образца, экспериментально измеряемые методами импедансной спектроскопии. Проведена оценка коэффициента трещиноватости углей средней стадии метаморфизма.

Теоретически проанализирована принципиальная возможность использования методов импедансной спектроскопии (ИС) для определения степени трещиноватости ископаемого угля непосредственно внутри забоя в процессе выемки угля с учетом внутрипластового давления газообразных флюидов, заполняющих полости трещин. С этой целью рассмотрен угольный пласт горизонтального залегания, содержащий систему параллельных трещин. Исследована ситуация, когда после быстрого сброса механической нагрузки имеет место эволюция магистральных трещин, которая происходит в два этапа. Выведено аналитическое выражение для коэффициента трещиноватости угля, связывающее его с эффективными электрофизическими характеристиками, которые могут быть найдены с помощью методов ИС. Проведена оценка коэффициента реальной трещиноватости газонасыщенного угольного пласта непосредственно в забое. Показано, что значение коэффициента в этих условиях в несколько раз превышает его величину, измеренную на лабораторных образцах угля.

Представлены результаты анализа процесса развития магистральных трещин в угольном пласте вследствие быстрой разгрузки и при движении забоя с постоянной скоростью. Работа выполнена на основе теоретических исследований, включающих методы термодинамики, статистической физики, асимптотического анализа. Найденные критерии изменения параметров (пластового давления газа, размеров трещин, горного давления, поверхностной энергии угля/породы, модуля упругости), при которых становится возможным спонтанное разрушение пласта, позволяют обсуждать возможность прогноза внезапных выбросов угля, породы и газа.