Визначено теплові умови ростової системи, що дозволяють вирощувати бездефектні монокристали кремнію діаметром 200 мм, для реалізації яких розроблено тепловий вузол з відповідною науково обгрунтованою геометрією. Проаналізовано механізм формування теплових умов у ростовій установці вирощування монокристалів кремнію методом Чохральського. Визначено вплив теплових умов на щільність мікродефектів і нерівномірність розподілу кисню у монокристалах кремнію. Розроблено модель, що пов'язує теплові умови з мікродефектами та киснем у монокристалі кремнію. На базі даної моделі проведено параметричні дослідження та одержано нові результати, що визначають закономірності впливу теплових екранів та властивостей конструкційних матеріалів на розподіл кисню та щільність мікродефектів у монокристалі кремнію.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Створено математичну модель формування поля яскравості зони розплаву за наявності перевідбиття випромінювання у вакуумній камері, на базі якої розроблено методику оцінки похибки та метод підвищення точності вимірювання температури. На основі експериментально встановлених закономірностей формування поля яскравості у межах фазового переходу з метою підвищення точності вимірювання висоти зони розплаву запропоновано метод виділення контуру зображення. Розроблено методику, пристрій та програмне забезпечення для експериментального дослідження розподілу яскравості поверхні зони розплаву для різних режимів плавки. Одержано функції розподілу яскравості та температури на поверхні зони розплаву. Встановлено, що функція розподілу температури за висотою зони розплаву несиметрична, а збільшення швидкості переміщення зони розплаву призводить до збільшення температурного градієнта на поверхні рідкої фази.

  Скачати повний текст

Встановлено особливості вилучення U(VI) та Co(II) з об'єктів довкілля з використанням поліетиленіміну (ПЕІ) та етилендиамінтетраоцтової кислоти (ЕДТА). Показано зв'язок між формами знаходження U(VI) та Co(II) у розчині і процесами, що відбуваються на поверхні алюмосилікатів. Виявлено, що наявність комплексоутворюючих лігандів зменшує величини сорбції металів в результаті утворення їх аніонних форм. Визначено константи утворення комплексів металів з функціональними групами поверхні мінералів. Встановлено вплив гумінових речовин, зв'язаних з їх поверхнею, на величини сорбції та десорбції U(VI) та Co(II). Запропоновано формулу розрахунку коефіцієнтів затримання металів у баромембранних методах очищення з використанням визначених констант стійкості комплексів U(VI) та Co(II) з ПЕІ, які не залежать від його структури й молекулярної маси. На підставі визначення ефективності дії десорбуючих реагентів для дезактивації грунтів від сполук U(VI) та Co(II) запропоновано амонійні солі ЕДТА.

  Скачати повний текст

Вивчено умови формування структурних дефектів, їх тип і концентрації. Виявлено взаємозв'язок процесів дефектоутворення з електрофізичними, сцинтиляційними та механічними властивостями кристалів твердих розчинів ZnSe - ZnTe і CdTe - ZnTe. Вивчено умови хімічної взаємодії розплавів сполук ZnSe, CdTe і ZnTe з конструкційними матеріалами та газовим середовищем у ході вирощування кристалів за методом Бриджмена. Встановлено оптимальні умови, за яких ступінь забруднення кристалів мінімальний. Визначено оптимальний діапазон концентрацій легувальної домішки телуру у кристалах ZnSe і режими термічної обробки, які забезпечують одержання сцинтиляторів з високим рівнем структурної досконалості, задовільною механічною міцністю та заданими сцинтиляційними параметрами.

  Скачати повний текст

Встановлено закономірності впливу властивостей і характеристик розплаву на кристалізацію монокристалів і розподіл домішок. Проаналізовано вплив електромагнітного поля плавильного індуктора на процеси, які протікають у розплаві. Описано переважні механізми перемішування розплаву в рідкій зоні в процесі вирощування монокристалів кремнію методом безтигельної зонної плавки.

  Скачати повний текст

Вивчено взаємодію азоту з рідкими високореакційними металами та сплавами на їх основі у широкому діапазоні парціальних тисків азоту й в області температур, близьких до температур процесів спеціальної електрометалургії. За допомогою методу плавки металу у зваженому стані досліджено термодинамічні та кінетичні залежності розчинності азоту в рідких ніобії, ванадії, цирконії, титані та в сплавах систем Fe-V і Fe-Nb. Доведено, що розчинність азоту в рідких ванадії та ніобії, а також у сплавах систем Fe-V та Fe-Nb підкоряється закону Сівертса лише за малих концентрацій азоту в металі. З підвищенням вмісту розчиненого газу в металі спостерігається відчутне позитивне відхилення від закону Сівертса. На підставі отриманих результатів розраховано основні термодинамічні величини та виведено узагальнюючі залежності констант рівноваги реакції розчинення азоту в сплавах систем залізо-ніобій за різних температур. За результатами досліджень кінетики розчинення азоту в рідких ванадії, ніобії, цирконії і титані визначено, що стадією реакції, яка лімітує процес у системі "метал-азот", є хіміко-абсорбційна ланка в газовій фазі на поверхні металу.

  Скачати повний текст

Висвітлено проблему інтенсифікації електролітичного рафінування відходів титану та його сплавів у титанвмісних розплавах. Визначено недоліки відомих процесів рафінування відходів титанових сплавів, зокрема, низьку тривалість циклового процесу, малу продуктивність і підвищений вміст домішок у катодному металі. Запропоновано інтенсифікувати процес рафінування за рахунок вторинних окисно-відновних реакцій, що відбуваються на неполярізованій поверхні рафінованого матеріалу та вуглецовому аноді. Встановлено, що окиснення іонів двовалентного титану відбувається за анодної щільності у 4 - 5 разів більшій, ніж у разі електролізу з подачею струму на рафінований матеріал. Доведено, що швидкість розчинення титанових сплавів залежить від середньої валентності, масової частки іонів титану та температури розплаву. Розкрито можливість інтенсифікації електролітичного рафінування за рахунок збільшення щільності струму на допоміжних анодах і використання вторинних окисно-відновних реакцій. Показано, що циклова тривалість процесу рафінування може бути збільшена втричі. Наведено інформацію про результати випробувань одержаного катодного металу у процесі виплавки зливків промислових сплавів і у виробництві конструкційних виробів методами порошкової металургії.

  Скачати повний текст

Висвітлено проблему інтенсифікації електролітичного рафінування відходів титану та його сплавів у титанвмісних розплавах. Визначено недоліки відомих процесів рафінування відходів титанових сплавів, зокрема, низьку тривалість циклового процесу, малу продуктивність і підвищений вміст домішок у катодному металі. Запропоновано інтенсифікувати процес рафінування за рахунок вторинних окисно-відновних реакцій, що відбуваються на неполярізованій поверхні рафінованого матеріалу та вуглецовому аноді. Встановлено, що окиснення іонів двовалентного титану відбувається за анодної щільності у 4 - 5 разів більшій, ніж у разі електролізу з подачею струму на рафінований матеріал. Доведено, що швидкість розчинення титанових сплавів залежить від середньої валентності, масової частки іонів титану та температури розплаву. Розкрито можливість інтенсифікації електролітичного рафінування за рахунок збільшення щільності струму на допоміжних анодах і використання вторинних окисно-відновних реакцій. Показано, що циклова тривалість процесу рафінування може бути збільшена втричі. Наведено інформацію про результати випробувань одержаного катодного металу у процесі виплавки зливків промислових сплавів і у виробництві конструкційних виробів методами порошкової металургії.

  Скачати повний текст

Досліджено особливості гетероепітаксії з рідкої фази у неізоперіодній системі GaSb-InAs, що утворює гетероперехід II роду. Проведено теоретичний аналіз процесів, які мають місце під час гетероепітаксії GaSb/InAs, визначено умови, що забезпечують планарність гетеромережі й епітаксійного шару, встановлено основні вимоги щодо методу епітаксії. Побудовано математичну модель і розроблено комп'ютерний алгоритм для процесів тепломасопереносу, що мають місце у разі використання методу імпульсного охолодження насиченого розчину-розплаву. За допомогою моделювання визначено технологічні режими для забезпечення теоретично розрахованих умов росту. Запропоновано нову методику рідкофазної епітаксії на базі використання охолодження тильного боку підкладки потоком газу, що подається ззовні реактора та дозволяє керувати умовами росту на початкових стадіях і протягом усієї епітаксії. Практично реалізовано касету, що містить додатковий тепловий вузол для застосування нової методики. Експериментально одержано планарні гетероепітаксійні структури GaSb/InAs.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові та технологічні засади технології магнітокерованої електрошлакової плавки (МЕП) титанових сплавів. Досліджено гідродинамічні процеси, які відбуваються в шлаковій і металевій ваннах під час електрошлакової плавки під впливом зовнішніх поздовжнього, поздовжньо-радіального та поперечного магнітних полів. Вивчено закономірності руху твердих часток в шлаковій ванні під дією поздовжньо-радіального магнітного поля. Встановлено вплив поперечного магнітного поля на металургійні та технологічні особливості процесу електрошлакової плавки титанових сплавів. Визначено характеристики магнітного поля, які забезпечують виплавку зливків без кристалізаційних дефектів з однорідною дрібнозернистою структурою. Досліджено властивості титанових сплавів, одержаних методом МЕП. Показано можливість використання розробленої технології для одержання зливків титанових сплавів з інтерметалідним зміцненням, які мають нові унікальні властивості.

  Скачати повний текст

Формалізовано задачі оперативного управління виробництвом об'ємних монокристалів кремнію за методом Чохральського (ОМКЧ), під час вирішення яких використовуються коефіцієнт витягання матеріалу (КВМ) і коефіцієнт виходу в готову продукцію (КВГП). Запропоновано підхід до структурного синтезу ARIMA-моделей часових послідовностей, що базується на використанні нейронної мережі типу MLR для визначення структури моделі. Розроблено алгоритми кластеризації, які дозволяють розробити вхідну множину часових послідовностей на деякі непересічні підмножини з близькими значеннями характеристик з метою зниження трудомісткості їх моделювання. Удосконалено метод побудови узагальненого прогнозу за множиною часткових прогнозів шляхом реалізації адаптивного оцінювання параметрів комбінування залежно від поточних значень міри точності часткових прогнозів, що забезпечило підвищення якості узагальненого прогнозу.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена питанням вирощування методом безтигельної зонної плавки високоякісних бездислокаційних монокристалів кремнію великого діаметра. Розглядаються нові напрямки щодо створення оптимальних теплових умов та режимів вирощування, запропоновані нові рішення теплових систем і пристрої для відтворюваного і стійкого вирощування та легування монокристалів кремнію. Встановлені числові методи визначення режимів очистки і легування стрижнів кремнію і розроблений критерій оцінки їх придатності для одержання монокристалів заданої якості. Запропонована нова теорія утворення мікродефектів у бездислокаційних монокристалах кремнію, основана на взаємодії точкових дефектів і атомів домішок. Встановлено, що мікродефекти A- і D-типу мають різну фізичну природу і їхнє утворення залежить від умов вирощування монокристалів. Представлено розробку технології бездислокаційних монокристалів кремнію діаметром 105 мм.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена питанням вирощування методом безтигельної зонної плавки високоякісних бездислокаційних монокристалів кремнію великого діаметра. Розглядаються нові напрямки щодо створення оптимальних теплових умов та режимів вирощування, запропоновані нові рішення теплових систем і пристрої для відтворюваного і стійкого вирощування та легування монокристалів кремнію. Встановлені числові методи визначення режимів очистки і легування стрижнів кремнію і розроблений критерій оцінки їх придатності для одержання монокристалів заданої якості. Запропонована нова теорія утворення мікродефектів у бездислокаційних монокристалах кремнію, основана на взаємодії точкових дефектів і атомів домішок. Встановлено, що мікродефекти A- і D-типу мають різну фізичну природу і їхнє утворення залежить від умов вирощування монокристалів. Представлено розробку технології бездислокаційних монокристалів кремнію діаметром 105 мм.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання створення нової установки для одержання губчастого титану з цикловим зніманням 3,8 т у порівнянні з 0,87 т/цикл у промисловості України. Розроблено нові технології відновлення титану з тетрахлориду титану магнієм і вакуумної сепарації реакційної маси, що утворюється в процесі відновлення, з одержанням губчастого титану вищих сортів. Проаналізовано розподіл домішкових елементів у об'ємі блоку губчастого титану. Визначено кореляційну залежність між збільшенням вмісту залишкового хлору в губчастому титані та вмістом водню в газовій фазі над розплавом. Доведено, що в процесі індукційної плавки вміст водню в зливку підкоряється закону Сівертса, а в процесі плазмової плавки вміст водню в металі перевищує рівноважний. Описано нову технологію виплавки зливків з підвищеним вмістом хлору на основі першої переплавки губчастого титану в індукційній печі з секційним кристалізатором та другої переплавки у вакуумно-дугових, електронно-променевих та плазмово-дугових печах. Проведено дослідження щодо виготовлення фасонного титанового литва з застосуванням комбінованого електрода.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні основи та технологію одержання амонію паравольфрамату - технологічно зручного напівпродукту для виробництва високоякісного порошку вольфраму з вторинної вольфрамвмісної сировини карбідного типу (псевдосплавів WC - Ni(Co)) і, зокрема, серцевин застарілих бронебійних снарядів. З використанням результатів проведених досліджено розроблено технологічний процес виробництва амонію паравольфрамату з вторинної вольфрамвмісної сировини карбідного типу та встановлено оптимальний технологічний режим процесу. На підставі даних узагальненого техніко-економічного аналізу доведено економічність запропонованої технології.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Встановлено, що сплав Zr-1 Nb одержують шляхом плавлення електронним променем трьохкомпонентної шихти у гарнісажному тиглі зі зливним отвором у дні та системою електромагнітного перемішування. Зазначено, що легувальний елемент вводять шляхом сплавлення електронним променем у розплав у тиглі. Проаналізовано, що формування заготовок здійснюється у кристалізаторі, що розташовано на одній вісі отвором у дні правильного тигля. Обумовлені технічними вимогами механічні властивості сплаву забезпечує термочасова обробка розплаву на кінцевій стадії плавки. Розроблено три способи одержання литих заготовок з цирконієвих сплавів у мідних кристалізаторах, а саме: заливкою у стаціонарний суцільний водоохолоджуваний кристалізатор, відцентровим литтям, заливкою у стаціонарний водоохолоджуваний розрізний кристалізатор з накладанням електромагнітних полів на розплав в процесі кристалізації. За хімічним складом, структурою та механічними властивостями трубні заготовки зі сплаву Zr-1 Nb, одержані вказаними способами, не поступаються заготовками подвійного вакуумно-дугового переплаву та відповідають стандартам і технічним умовам на вироби з них. Наведено можливість виплавки складнолегованих сплавів цирконію в електронно-променевих гарнісажних установках. Розроблено рекомендації з удосконалення технології й обладнання для одержання литих трубних заготовок зі сплавів цирконію, в тому числі з використання його губки.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи вирішення проблеми одержання телуру високої чистоти зі зниженим і контрольованим вмістом кисню для електронного застосування. Встановлено, що у промисловій технології очистки телуру, яка включає дистиляційну та зонну стадії, основним джерелом надходження кисню є діоксид телуру у початковому телурі технічної чистоти. Відзначено, що вирощені з розчинів у розплаві телуру епітаксіальні структури CdHgTe характеризуються високими значеннями електрофізичних параметрів та відрізняються низькою щільністю поверхневих дефектів росту.

  Скачати повний текст