Досліджується природа в'язко-пружної анізотропії високоорієнтованих полімерних волокон (ВПВ). Розроблено метод визначення поперечних компонент дійсної та уявної частин тензора комплексної податливості ВПВ. Встановлено, що, по-перше, у ВПВ існує досконалий орієнтаційний порядок, який характеризується дисперсією кута нахилу; по-друге, для ВПВ характерна яскраво виражена анізотропія теплових середньо-квадратичних флуктуацій, що виражається в тому, що поперечна компонента тензора теплових середньо-квадратичних флуктуацій на порядок перевищує поздовжню; по-третє, в'язко-пружна анізотропія ВПВ обумовлена анізотропією релаксаторів. Запропонована ймовірна модель сегментальної рухливості ВПВ в області склування, основна особливість якої полягає в тому, що два сегменти (з яких складається релаксатор) внаслідок активаційного стрибка переходять із нахиленого положення в розгорнуте, паралельне осі орієнтації волокна.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив електричного поля в T-p режимі на процеси структуроутворення та релаксаційні властивості пластифікованих систем на основі гнучколанцюгових полімерів. На базі модифікованої моделі Марвін - Мак - Кінні розроблено математичну теорію пластифікованих систем, сформованих під дією зовнішнього електричного поля. Визначено аналітичні співвідношення, за допомогою яких здійснено взаємозв'язок між мікропараметрами та макрохарактеристиками композиту. Показано, що тепловий тиск фононів та зовнішнє електричне поле в T-p режимі впливають на величину внутрішньої енергії досліджених систем. З урахуванням зміни величини коефіцієнта перекриття структурних елементів полімерної матриці та мікрохарактеристик системи розраховано межу міцності на стиск композиту. Здійснено кількісну оцінку впливу структуроутворень на характеристики та параметри поздовжньої, поперечної та об'ємної деформації, їх роль у дисипації енергії ультразвукового поля.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив структури на характер втомного та динамічного руйнування в оптичночутливих полімерах на прикладі поліметилметакрилату (ПММА) та сітчастих полімерів на основі олігомерів епоксидних діанових смол (ЕД-16, ЕД-20). Розроблено методики експериментального дослідження процесу поширення тріщини, ініційованої імпульсним розтягом, з застосуванням яких є можливим з'ясуванняня залежності величин, що характеризують процес старту та поширення магістральної тріщини від амплітудночасових параметрів імпульсу розтягування. На підставі аналізу одержаних даних розвинуто уявлення про механізм процесу тріщиноутворення. Показано, що епоксидний полімер, затверджений у постійному магнітному полі (ПМП), стає анізотропним не тільки стосовно пружних властивостей, але й електричних характеристик. З'ясовано, що орієнтація макромолекул зростає зі збільшенням часу обробки. За різних значень напруженості однорідного МП орієнтація має різний напрямок відносно силових ліній магнітного поля, що можна пояснити залежністю геометричної форми молекулярних структур від напруженості поля. Установлено взаємозв'язки структурних особливостей динамічного руйнування ПММА та сітчастих полімерів на основі олігомерів ЕД-16 і ЕД-20, що дозволяє здійснювати цілеспрямоване регулювання їх структури та динамічної міцності.

  Скачати повний текст

Досліджено особливості формування структури лінійних полімерів за умов обмежень об'єму, що накладаються тривимірною сіткою. Встановлено фізико-хімічні властивості одержаних напіввзаємопроникних полімерних сіток (НПС). З'ясовано, що під час утворення лінійних полімерів (полістиролу (ПС), полібутилметакрилату (ПБМА) і поліметакрилової кислоти в об'ємі комірок поліуретанової (ПУ) сітки кінетичні параметри полімеризації мономерів змінюються залежно від густини зшивки матричної сітки, співвідношення компонентів у системі та природи мономера, що безпосередньо відображається на їх молекулярно-масових характеристиках. Досліджено структурно-морфологічні особливості одержаних послідовних НПС складу ПУ/ПС і виявлено два ієрархічні рівні гетерогенності, утворених за спінодальним механізмом фазового розділення. Встановлено, що збільшення просторових обмежень поглиблює мікрофазове розділення. На підставі вивчення релаксаційної поведінки виявлено значне підвищення рівня сумісності компонентів в НПС складу ПУ/ПБМА і ПУ/ПС у разі збільшення густини зшивки ПУ сітки. Виявлено залежність одержаних результатів від хімічної кінетики утворення лінійних компонентів послідовних НПС і величини внутрішньосіткового простору. З'ясовано, що в процесі одержання послідовних НПС шляхом набухання гідрофільних ПУ сіток у водних розчинах природних лінійних полімерів (желатину та карбоксиметилцелюлози) ступінь набухання та вміст природного компонента в НПС залежить від густини зшивки ПУ сіток, що обумовлює зміну теплофізичних характеристик і рівня електричної провідності систем в цілому.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

На основі термодинамічного аналізу двофазної системи "метал - пора", з урахуванням присутності вакансій, запропоновано рівняння термодинамічної рівноваги даної системи, яке свідчить, що у сталі за високих температур поверхневий натяг у порі зрівноважується за рахунок відповідного рівня перенасичення вакансій в її околі. Цим показано обмеженість концепції "критичного радіуса пори". Розроблено нові моделі зародження та росту за дифузійним механізмом зернограничних пор у металі за умов високих температур. Встановлено залежність для оцінки внутрішнього тиску водню у порах сталей, яка на відміну від традиційного підходу враховує кривину поверхні пори, перенасиченість воднем в її околі та зміну поверхневої енергії матеріалу адсорбованим воднем. Створено методику та програмні засоби з метою проведення перколяційних комп'ютерних моделювань еволюції міжкристалітної пошкодженості у сталях і полімерах. Запропоновано провадити експерименти на розбиттях Вороного, спосіб побудови яких адекватний способу кристалізації матеріалу від множинних центрів кристалізації. Розроблено методологію перколяційної механіки пошкоджуваності у матеріалі під напруженнями з використанням елементів перколяційної теорії, а також методику числового розв'язку сформульованої задачі. Наведено методику побудови розрахункових кривих водневої корозії конструкційних сталей теплоенергетичного обладнання. Використання перколяційного підходу дозволило врахувати розподіли мікроструктурних параметрів і наявність у сталі різних типів карбідів.

  Скачати повний текст

Розроблено методи комп'ютерного моделювання рідкокристалічних і полімерних систем, спрямовані на застосування такого рівня деталізації та відповідних технік симуляцій, які оптимально відображають масштаб досліджуваних фазових перетворень. За допомогою запропонованої узагальненої граткової моделі нематика та з використанням адаптованої техніки Монте Карло досліджено залежність характеру орієнтаційного фазового переходу в рідкому кристалі від анізотропії молекулярних. Проаналізовано вплив слабкого замороженого безладу на фазові переходи першого та другого роду в таких моделях. З метою вивчення рівноважних властивостей розчинів і розплавів рідкокристалічних полімерів і фазових перетворень в них створено паралельний пакет програм молекулярної динаміки молекул із довільною архітектурою. Розглянуто питання меж застосовності жорстких анізометричних молекулярних моделей на прикладі аналізу обертової в'язкості моделі Гей-Берне та процесу кристалізації барвника в нанокапсулах. Побудовано моделі рідкокристалічних дендримерів та вивчено їх конформаційні особливості залежно від фази рідкокристалічного розчинника. Наведено моделі для опису процесів просторової самоорганізації в рідкокристалічних гребенеподібних полімерах і вивчено їх властивості в ізотропній, полі- та монодоменній смектичних фазах. Розроблено класичні моделі явища фотоіндукованої деформації в азобензиновмісних полімерах, встановлено їх мікроскопічні механізми на плівках з різною молекулярною топологією. Одержано показники скейлінгу мезоскопічного полімерного ланцюга в доброму розчиннику за допомогою методу дисипативної динаміки. Цей метод узагальнено на випадок анізотропно-ізобаричного ансамблю і з його домопогою досліджено властивості фаз лінійних кополімерів і вплив розгалужень молекулярної архітектури на фазову поведінку та конформаційні особливості розгалужених кополімерів.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження фізико-хімічних закономірностей електросинтезу, структури, електрохімічних, магнітних, оптичних властивостей та стабільності спряжених полімерів на основі ненасичених сполук та аренів різних типів (поліацетилену, поліфенілацетилену, поліпарафенілену, поліаніліну та його кополіметрів з нафтиламіносульфокислотами, поліамінофенолів, металополімернихкомпозитів). Для мономерів різних класів встановлено механізм електроініціювання та закономірності полімеризації у тонкому шарі, вплив умов електросинтезу, допування та термічної дії на провідність та структуру спряжених полімерів, їх магнітні та оптичні властивості. Запропоновано ефективні методи підвищення термостабільності полімерів шляхом їх електрохімічної модифікації у процесі одержання. Вивченно процеси переносу заряду через тонкі шари поліамінофенолів, поліаніліну, поліацетилену, поліпарафенілену та його піролізованих матриць у органічних та неорганічних середовищах. Запропоновано нові матеріали для хімічних джерел струму та розроблено магній-, цинк-полімерні елементи живлення, які за своїми характеристиками перевищують відомі промислові аналоги.

  Скачати повний текст