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

Обгрунтовано фізичну модель формування вимірювального сигналу, на базі якої розроблено математичну модель вихідного сигналу телевізійного засобу. Розроблено та апробовано методику експериментального визначення еквівалентності довжини хвилі, яка базується на використанні еталонної лампи СИ10-300, та запропоновано метод вимірювання температури, який дозволяє підвищити точність вимірювання температури великих об'єктів. Проведено дослідження похибок вимірювання температури в телевізійній біспектральній пірометрії. Розроблено методику оцінювання впливу малих змін коефіцієнту випромінювальної здатності на похибку вимірювання темпенратури. Розроблено та запатентовано телевізійний біспектральний пірометр з використанням тришарової ПЗЗ-матриці, застосування якого дозволяє зменшити похибку вимірювання лінійних розмірів температурних фрагментів. Наведено результати експериментальних досліджень телевізійного біспектрального пірометру на основі камери NOVUS NVC-530.

  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

  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

Розроблено числово-аналітичну модель теплових і газодинамічних процесів роботи компактного регенератора. Створено експериментальну установку, на якій проведено дослідження роботи компактного регенератора за нестанціонарних умов. Створену математичну модель, адаптовану шляхом порівняння розрахункових і експериментальних значень температури матеріалу, димових газів і повітря, гідравлічного опору насадки. Апробовано методику вибору конструктивних і режимних параметрів роботи комплексної насадки, що забезпечує ефективну експлуатацію регенератора за умов зміни теплової потужності печі. Запропоновано використовувати нову насадку, в нижній частині якої корундові кулі замінено на металеві. Досліджено вплив форми насадки компактного регенератора на ефективність його роботи.

  Скачати повний текст

Розроблено нову клітино-автоматичну математичну модель опису металургійних процесів з фазовими перетвореннями, яка відрізняється від існуючих коректним врахуванням термодинамічних властивостей. Вперше сформульовано та впроваджено у практику клітинно-автоматні правила для опису фазового перетворення в сплавах з рухомим фронтом кристалізації, в бінарних квазірівноважних сплавах і сплавах зі складною структурою фазового перетворення. Побудовано нову клітинно-автоматну модель процесу модифікації металевої поверхні електронним газорозрядним пучком. Розроблено клітинно-автоматну термодинамічну модель твердіння прокатного валка з високоміцного чавуну, обгрунтовано правила для клітинних автоматів, що дозволяють визначити структурний склад литого виробу із чавуну з підвищеними міцнісними властивостями. Достовірність запропонованих наукових розробок підтверджено коректністю математичної постановки задачі у межах прийнятих фізичних припущень, а також всебічним тестуванням програмної реалізації та порівняльним аналізом одержаних розрахунків з експериментальними даними та відомими теоретичними і практичними результатами.

  Скачати повний текст

Розглянуто тривимірну, вісесиметричну та плоскопаралельну постановку задачі. Одержано системи інтегро-диференціальних рівнянь, до розв'язання яких зводиться задача розрахунку вихрових струмів в масивних провідниках, деякі з яких знаходяться у рідкому стані, струмів намагнічування на межі феромагнітного тіла та поля швидкостей в області рідкого провідника. Розроблено двовимірну інтегро-диференціальну математичну модель тепломасопереносу в системі кристалізатор - двообмотковий індукційний перемішувач в машині безперервного лиття заготовок, що дозволяє сукупно врахувати вплив електромагнітного та гідродинамічного факторів на теплообмінні та дифузійні процеси в рідкому металі.

  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

Встановлено тісні кореляційні зв'язки розчинності водню, кисню, азоту в металах і сплавах з модельними параметрами ОЦК-структури розплавів. Вивчено закономірності насичення воднем інтерметалідів і інших сплавів-накопичувачів водню (СНВ). Одержано прогнозні моделі, що дозволяють розрахувати сорбційну місткість водню для основних класів СНВ. Запропоновано аналітичні залежності для прогнозування розчинності газів, а також активності та насиченого стану вуглецю в розплавах на основі фізико-хімічних моделей їх будови. Вивчено взаємозв'язок параметрів міжатомної взаємодії з розчинністю, активністю вуглецю і його насиченням в металевих розплавах.

  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