Досліджено актуальну науково-технічну проблему виявлення кореляцій між вимірюваними акустичними величинами та параметрами мезоструктури реальних багатофазних матеріалів. Розроблено методи контролю та прогнозування їх властивостей. Вивчено закономірності формування акустичних полів у твердих тілах з багаторівневою ієрархічною структурою. Розроблено наукові засади керування інформативністю відображення в цих полях властивостей, структури та дефектності матеріалу. Запропоновано методологію синтезування акустичних методів контролю з підвищеною чутливістю вимірюваного параметра до конкретної властивості матеріалу. Обгрунтовано нетрадиційні діагностичні параметри акустичного поля. Установлено кореляційні залежності між його параметрами та характеристиками мезоструктури різних порошкових і композиційних матеріалів. Розроблено оригінальні методи та методики вимірювання й апаратуру, що дозволяють одержувати якісно нову або раніше недоступну інформацію про матеріали та вироби у процесі їх розробки, виробництва й експлуатації.

  Скачати повний текст

Розроблено метод підвищення точності контролю елементного складу тугоплавких матеріалів з використанням способу динамічної фотореєстрації мас-спектрів у лазерному мас-аналізаторі у разі картографування поверхні композиційних матеріалів на основі тугоплавких сполук, який містить лазерну масспектрометрію, рентгеноспектральний мікроаналіз, рентгеноструктурний аналіз, інтерференційну мікроскопію. Обгрунтовано, що процес утворення плазми за лазерної дії на тугоплавкі матерали найбільш адекватно описується теорією розвиненого випаровування.

  Скачати повний текст

Розроблено нові методи прогнозування та засоби впливу на швидкість гомогенізації порошкових композитів у разі взаємної дифузії та на фазовий склад у випадку реакційної дифузії. Досліджено початкові стадії реакційної дифузії у тонких плівках і мультишарах. Відзначено, що кінетика дифузійної гомогенізації на початковій стадії спікання порошкових систем і систем порошок - пластина описано в рамках моделі розділеної пари, яка, окрім середньої дисперсності, враховує відношення середніх розмірів порошинок різних сортів і різнофракційність порошків. Уточнено критерій пригнічення та росту фаз під час твердофазних реакцій у порошкових сумішах. Вперше встановлено критерій вибору режиму (місця появи проміжних фаз на вільних поверхнях порошинок), який визначено відношенням дифузійної проникності фаз і відношенням середніх розмірів порошинок. Виявлено, що першу стадію двостадійного росту проміжної фази під час твердофазової реакції у мультишарах і тонких плівках, яка характеризується ефективним показником Аврамі в інтервалі 1 - 2, описано в межах наступних моделей: стохастична модель латерального розростання, де випадковими є початковий розподіл центрів зародкоутворення та процес розростання; детерміністична модель розростання острівків шляхом дифузії на рухомій міжфазній границі. Удосконалено модель "кисневого насосу" для взаємної дифузії у тонких плівках з окисненням дифузанта на поверхні. Вперше запропоновано узагальнення моделі Фішера на випадок дифузії на межах зерен з розтіканням по поверхні та одночасним ростом плівки.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання створення волокнистих і волокнисто-шаруватих високотемпературних композиційних матеріалів, доцільності використання економнолегованого нікелевого сплаву та шаруватої ніобієво-титанової композиції як матриць, зміцнених вольфрамо-ренієвими волокнами, для виготовлення деталей ракетних двигунів. Встановлено, що за температур, які циклічно змінюються протягом декількох годин, доцільно використовувати менш сумісний з вольфрамо-ренієвими та більш міцний за підвищених температур сплав ЕК64, ніж термодинамічно більш сумісний з зазначеними волокнами, і менш міцний за підвищених температур сплав ВЖ98. Доведено, що в шаруватій ніобієво-титановій матриці найбільш ймовірною причиною знеміцнення вольфрамо-ренієвих волокон за умов термічної дії є дифузія вуглецю із матеріалу волокон до титанового прошарку. Розроблено рекомендації щодо усунення даного дефекту, визначено технологічні режими одержання композиційних матеріалів, які використано на підприємствах для виготовлення насадків радіаційного охолодження.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено структуроутворення електропровідного композиційного матеріалу на основі кубічного нітриду бору. Установлено, що за цього формується перехідна зона, яка забезпечує з'єднання між робочим шаром та підкладкою.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності структуроутворення композиційних матеріалів з метастабільними складовими та створено принципи цілеспрямованого керування їх експлуатаційними властивостями. Запропоновано критерій для класифікації структури меж поділу в композиційних матеріалах залежно від стійкості фаз наповнювачів за дії розплавлених зв'язок. Закономірності структуроутворення досліджених композиційних матеріалів пояснено на електронному рівні в межах моделі конфігураційної локалізації валентних електронів. Розроблено склади та технології просочення пічним способом нових композиційних матеріалів з метастабільними складовими, призначених для зміцнення поверхні деталей металургійного та енергетичного устаткування.

  Скачати повний текст

Розв'язано актуальну науково-технічну задачу - створення надтвердого композита на базі кубічного нітриду бору, зміцненого диборидами титану й алюмінію. Визначено основні закономірності фізико-хімічної взаємодії формування фазового складу, структури, фізико-механічних властивостей. Встановлено, що ефект зміцнення композита досягається створенням навколо неперервного каркасу cBN високодисперсної однорідної зв'язки з підвищеними модулями пружності. Доведено, що гомогенний розподіл складових зв'язки досягається їх одночасною кристалізацією з розплаву.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання одержання високоякісних великогабаритних заготовок з важкого вольфрамового сплаву з високим вмістом нікель-залізної зв'язки шляхом вивчення закономірностей формування структури та фізико-механічних властивостей великогабаритних заготовок з важких сплавів системи W - Ni - Fe з високим вмістом зв'язки. Вирішення даного завдання досягнуто шляхом одержання високоякісного великозернистого порошку вольфраму з досконалою формою частинок, та визначення основних факторів, що впливають на однорідність структури та розподілу зв'язки по об'єму заготовки, фізико-механічні властивості та формозміну великогабаритних заготовок. Використання одержаного великозернистого з досконалою огранкою частинок порошку вольфраму, одержаного одностадійним способом відновлення воднем у закритому реакторі, дозволило суттєво зменшити швидкість росту й агломерації зерен W у важкому сплаві за рахунок більш повного наближення частинок порошку W до рівноважного стану за концентрацією дефектів кристалічної гратки та форм росту.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему створення зносостійких металополімерних композитів з надтвердих матеріалів (НТМ) для шліфувального інструменту завдяки спрямованому формуванню двокаркасної структури композита та введення в неї необхідних функціональних домішок. Застосування програмованого процесу спікання металополімерного композита дозволило досягти більшої однорідності (анізотропії) з 70 до 15 %. Створення двокаркасних металополімерних композитів як зв'язку для шліфувального інструменту дозволяє підвищити зносостійкість кругів у 1,4 - 2,1 раза за збереження шорсткості оброблюваної поверхні 0,16 - 0,20 мкм під час обробки інструментальних сталей і твердих сплавів.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив зарядових і розмірних ефектів на енергетичні та транспортні характеристики низькорозмірних металевих структур. Вивчено еволюцію потенціалу іонізації металевого кластера й енергії прилипання електронів у разі послідовної зміни форми кластера від пластини до нитки. Встановлено, що в низькорозмірних системах температурна залежність хімічного потенціалу визначається систематикою енергетичних рівнів. Виявлено, що температурний градієнт даної залежності може змінювати знак. Удосконалено фізичну модель кулонівської нестійкості позитивно та негативно заряджених металевих кластерів різної симетрії з урахуванням дискретності електронного спектра. Одержано критичні розміри позитивно та негативно межово заряджених кластерів Au, Ag, Al, Na, K та Pb. Наведено кількісну оцінку ефекту електрострикції металевих кластерів, які знаходяться в діелектричній матриці. Показано можливість виникнення аномальної електрострикції, що обумовлено стисканням деяких частинок після зарядки. Модифіковано теорію одноелектронного тунелювання крізь металеві квантові точки, зокрема, у науковий обіг введено контактну різницю потенціалів, розраховано знак і величину дробового залишкового заряду, встановлено обмеження на кулонівську нестійкість острівкового електрода. Вперше одержано аналітичний вираз для ширини струмової щілини. Показано, що залежність струмової щілини (область відсутності струму на ВАХ) від розміру кластера повинна бути коливального характеру.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена виготовленню наночастинок Ti, Si, SiC, дослідженню їх деяких властивостей та механічних властивостей композиційного матеріалу на основі нанокристолічної матриці SiC і неперервних волокон SiC (КМ SiC/SiC). Показано, що результатом одночасної конденсації пари твердих матеріалів та пари кремнійорганічного вакуумного масла ВЖК-94 на одну підкладинку є утворення наночастинок. Доведено, що наночастинки випаровуются з джерела (суспензії, купи порошку) як ціле (як броунівські частинки). Інтенсивність випаровування залежить від розмірів частинок, сил адгезії, температури та градієнту електричного поля. Встановлено, що КМ SiC/SiC має значну область пластичності (~ 0,2 % при 1473-1500 К і швидкості розтягу 0,02 мм/сек) перед руйнуванням та велику границю міцності на згін (640+-120 МПа після 100 термоциклів від 1500 К до 373 К).

  Скачати повний текст

Створено експериментальні та теоретичні основи неізотермічних керованих процесів синтезу та спікання нанокристалічних порошків; обгрунтовано кінетичні та структурні закономірності неізотермічного синтезу нанорозмірних порошків з нестабільних перекурсорів; встановлено закономірності дії механізмів структуроутворення за умов неізотермічного спікання; визначено способи керування мікроструктурою в процесах спікання з контрольованою швидкістю, під високим тиском і селективного лазерного спікання.

  Скачати повний текст

Наведено шляхи вирішення проблеми одержання алмазних полікристалічних композиційних матеріалів, що поєднують високі твердість, міцність, зносостійкість і термостійкість. Виявлено закономірності впливу тиску, температури, активуючих домішок, газового середовища, вакуумної обробки на процеси ущільнення алмазних порошків різної дисперсності, формування структури та фізико-механічних властивостей полікристалів і композитів на їх основі. Науково обгрунтовано концепцію створення композитів на основі алмазу шляхом активного спікання алмазних порошків і формування в одержуваних полікристалах структурних елементів з високим рівнем дисперсності та реалізовано її основні положення у процесі реакційного спікання алмазу з кремнієм. Впроваджено у виробництво розроблений термостійкий алмазний композиційний матеріал АКТМ.

  Скачати повний текст

Вивчено особливості структуро- і фазоутворення та фізико-механічних властивостей порошкових композицій Cu - Cr, а також мікроструктурних змін робочого шару Cu - Cr контактів під впливом дуги. Вивчено морфологію, хімічний і гранулометричний склад одержаних порошків, проведено термодинамічне моделювання хімічної взаємодії хрому та міді з основними домішками. Проведено аналіз мікроструктурних змін у робочому шарі контактів Cu - Cr за умов, наближених до експлуатаційних. Розроблено та затверджено технічні умови У3-4312068-2066-96 на заготовки вакуумних дугогасильних контактів з композиційного матеріалу ХМ50В-КМ та впроваджено технологію їх виробництва на державному підприємстві "Генератор" (м.Київ).

  Скачати повний текст

Проведено комплексне дослідження матеріалів системи TiN - AlN в області концентрації 10 - 90 об. % нітриду алюмінію. Композити TiN - AlN в області концентрації 25 - 75 % AlN мають високі фізико-механічні властивості. Встановлено, що композит із еквімолярним співвідношенням компонентів є більш корозійним. Досліджено механізм формування структури та властивостей покрить на твердому сплаві ВК - 8, отриманих у процесі електроіскрового легування матеріалами системи TiN - AlN без зв'язки та з Ni - Cr зв'язкою. Вивчено структуру покрить. Показано перевагу Ni - Cr зв'язки у матеріалі електроду. Наведено рекомендації щодо використання розроблених нових КМ систем TiN - AlN.

  Скачати повний текст

Розглянуто проблеми структурної оптимізації металокомпозитних матеріалів з метою підвищення їх опору втомному руйнуванню за умов сумісної дії циклічного навантаження та з урахуванням експлуатаційних особливостей (високої температури або корозійного середовища). Проведено експериментальні випробування нових сплавів системи Ti - Si - Al - Zr. Оцінено вплив компонентного складу та структури на характеристики високотемпературної та корозійної циклічної тріщиностійкості даних сплавів у литому, термообробленому та термодеформованому станах. За допомогою мікрорактографічних досліджень встановлено зв'язок між механізмами руйнування та структурними особливостями матеріалів. Досліджено електрохімічну поведінку металокомпозитів і визначено швидкість регенерації пасиваційної плівки на свіжоутвореній поверхні. Встановлено функціональні властивості сплавів системи Ti - Si - Al - Zr за умов дії експлуатаційних середовищ на підставі діаграм конструкційної міцності, що враховують тріщиностійкість на трьох ділянках кінетичної діаграми та міцність на згин. Проведено порівняльне дослідження властивостей сплавів системи Ti - Si - Al - Zr і традиційних титанових сплавів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Встановлено механізми та фізико-хімічні характеристики суміщених процесів інтеркаляції (біінтеркаляції) металами та синтезу халькогенідів за участю хімічних транспортних реакцій (транспортувальний агент - йод) під час отримання порошків (монокристалів) інтеркалятів з вихідних елементів, а також з парової фази; впровадження молекулярного, атомарного водню (дейтерію), кисню з газової фази; диспергування до нанокристалічних розмірів з використанням процесів інтеркаляції, активованих ультразвуковою, електрохімічною діями. Вивчено структурні, фізичні та фізико-хімічні властивості нових інтеркальованих, нанокристалічних сполук.

  Скачати повний текст