Исследование материалов

В монографии систематизирован и подробно изложен круг вопросов, которые в совокупности закладывают основы нового научного направления – акустики нанодисперсных сред, направленного на изучение наномасштабной структуры вещества. В монографии рассмотрены известные к настоящему времени особенности распространения звуковых колебаний в намагничивающихся жидкостях и описывающие их модельные теории; акустомагнитный и магнитоакустические эффекты в магнитных жидкостях; специфика магнитожидкостного уплотнения как колебательной системы с магнитожидкостным инерционным элементом; акустомагнитная спектроскопия мод колебаний в системе жидкость–оболочка; акустогранулометрия – новый метод исследования физических параметров магнитных наночастиц, диспергированных в жидкости-носителе; вибрационно-реологические эффекты намагниченной магнитной жидкости и основанная на них акустометрия формы магнитных наноагрегатов и немагнитных микроагрегатов. Монография предназначена научным работникам, инженерам-исследователям в области материаловедения, физической акустики, гидроакустики, магнитной гидродинамики, реологической физики, разработчикам аппаратуры с применением магнитных коллоидов. Книга будет полезна также студентам старших курсов университетов и аспирантам соответствующих физических специальностей. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 11-02-07030 В оформлении обложки использована фотография момента лекционной демонстрации по магнитоуправляемости магнитной жидкости, подготовленной сотрудниками ЮЗГУ Петром Алексеевичем Ряполовым, Ириной Александровной Шабановой, Анастасией Михайловной Стороженко.

Для различного вида оболочек (пологих прямоугольного плана, цилиндрических, конических, сферических и проч.), при учете различных свойств материала изготовления и на основе наиболее точных моделей их деформирования приведены результаты исследования прочности и устойчивости. Приводится описание программного комплекса «Оболочка». Для научных работников, инженеров-проектировщиков, студентов и аспирантов вузов специальностей «Механика твердого тела» и «Строительная механика». Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 11-08-070005-д

Монография посвящена процессам горения, которые используются для прямого синтеза материалов. Открытые около 45 лет назад в России, эти процессы послужили созданию метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), который получил широкое признание в мировой науке и технологии. В книге проведены анализ и обобщение экспериментальных и теоретических результатов за весь период существования СВС, а также опыта промышленного использования этого метода. Основное внимание сфокусировано на результатах, полученных за последние 10–15 лет. Рассмотрены центральные вопросы нового научного направления, зародившегося на стыке физической химии и физического материаловедения, – структурной макрокинетики, такие как механизмы гетерогенных реакций и формирования структуры твердых продуктов в режимах горения и теплового взрыва, способы управления данными процессами; возможности использования особенностей СВС для получения конкурентоспособных продуктов и материалов; перспективы будущего развития этой области науки. Книга адресована ученым, работающим как в области физико-химии горения, так и в области физического материаловедения, аспирантам, студентам и всем читателям, интересующимся наукой и современными технологиями. Издание осуществлено при поддержке Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» и Университета Нотр-Дам (University of Notre Dame, USA).

Дано систематическое изложение современного состояния исследований нанокристаллических материалов. Обобщены экспериментальные результаты по влиянию нанокристаллического состояния на микроструктуру и механические, теплофизические, оптические, магнитные свойства металлов, сплавов и твердофазных соединений. Рассмотрены основные методы получения изолированных наночастиц, ультрадисперсных порошков и компактных нанокристаллических материалов. Для специалистов в области физики твердого тела, физической химии и химии твердого тела, материаловедения, для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

В настоящей работе, выполненной сотрудниками Сургутского филиала Омского государственного технического университета, представлены наиболее интересные результаты их многолетних исследований диоксида ванадия и твердых растворов на его основе. Данные материалы характеризуются рядом уникальных свойств, в частности наличием фазового перехода металл–диэлектрик, зависимостью магнитных свойств от температуры и состава твердых растворов. Для магистрантов и аспирантов, изучающих физику конденсированного состояния и физическое материаловедение, а также специалистов в этих областях знания.

Книга посвящена проблеме фазовых превращений в твердых телах при высоком давлении (ВД). Рассмотрены следующие вопросы: фазовые равновесия при ВД в элементах (углероде, кремнии, германии, титане, цирконии, железе, галлии, церии), в соединениях I VII II VI III V типа A B ; A B ; A B , в сплавах на основе железа; влияние деформации на фазовые превращения при ВД; кинетика и гистерезис высокотемпературных и низкотемпературных превращений при ВД; условия получения и сохранения фаз ВД. Для специалистов в области физики твердого тела, физического материаловедения, преподавателей, аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

В монографии представлены оригинальные результаты авторов по исследованию фотовольтаического и фоторефрактивного эффектов, фоторефрактивного рассеяния света в кристаллах ниобата лития, а также излагаются сведения о современном состоянии исследований в данной области. Для студентов физических факультетов, аспирантов, инженеров и специалистов, занимающихся изучением фоторефрактивных свойств кристаллов ниобата лития.

Монография посвящена изложению научных основ холодного газодинамического напыления (ХГН), предложенного и разработанного на основе обнаруженного в ИТПМ СО РАН явления образования твердофазных покрытий при обтекании тел сверхзвуковым двухфазным (газопорошковым) потоком, и созданию на этой основе новых технологий. Представлены обобщенные результаты экспериментально-теоретических исследований процессов ускорения высокодисперсных частиц в сверхзвуковых соплах, струях, в сжатом слое перед преградой, их ударного нагружения, высокоскоростной упруго-пластической деформации, эрозионно-адгезионного перехода, особенностям локального энерговыделения и физико-химического взаимодействия на границе контакта с образованием связей. Описаны разработанные для этих целей экспериментальные установки и методы диагностики. Рассматриваются структура и свойства материалов покрытий. Описаны оригинальные разработки новых технологий для реализации в различных отраслях промышленности. Для специалистов в области холодного газодинамического и газотермического напыления, механики, вычислительной математики, физики порошковых материалов, а также аспирантов и студентов университетов.

В монографии рассматриваются вопросы исследования механического поведения материалов с использованием современных электромеханических, электродинамических и сервогидравлических испытательных систем, средств контроля и измерений, цифровой оптической системы анализа полей деформаций. Представлены результаты исследований закритической стадии деформирования с построением полных равновесных диаграмм, масштабных эффектов разупрочнения и зависимостей условий макроразрушения от свойств нагружающих систем, механического поведения материалов в условиях квазистатического нагружения и дополнительных воздействий. Анализируются вопросы исследования характеристик циклической трещиностойкости и усталостной долговечности, а также динамического поведения вязкоупругих материалов. Для научных сотрудников, инженеров, аспирантов и магистров, специализирующихся в области экспериментальной механики конструкционных материалов. Подготовлено при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007–2012 гг.». Государственный контракт № 02.518.11.7135.

Сотрудниками Омского государственного технического университета и его Сургутского филиала выполнен цикл работ по исследованию электрических, магнитных, теплофизических свойств V2O3, VO2 и твердых растворов на их основе. Приведены результаты рентгеноструктурных и рентгенофазовых исследований при различных температурах. Особое внимание уделено временной деградации материалов, способам стабилизации фаз, а также оценке дефектности изученных структур. Монография предназначена специалистам, аспирантам и студентам, изучающим особенности соединений переходных металлов.

Описаны возможности и современное состояние исследований низкотемпературной плазмы методами классической и лазерной спектроскопии. Рассматриваются вопросы физической интерпретации результатов применения методов эмиссии, абсорбции, рефракции и рассеяния света к термически неравновесной плазме, их связям с микроскопическими и макроскопическими плазменными параметрами. Значительное внимание уделяется исследованиям плазмы по электронным и колебательно-вращательным спектрам простых молекул в отсутствие равновесия различных степеней свободы. Обсуждаются методы определения химического состава, энергобаланса, парциальных температур нейтрального и заряженного компонентов, электрических и магнитных полей в плазме. Книга ориентирована, главным образом, на практические аспекты и содержит справочные данные, полезные экспериментатору, включая атомно-молекулярные константы, спектры излучения молекул в плазме. Для специалистов-экспериментаторов, работающих в области физики и химии низкотемпературной плазмы, газовых лазеров, а также для аспирантов и студентов старших курсов физических специальностей высших учебных заведений.

В книге достаточно полно рассмотрены особенности контроля веществ с использованием струйно-акустических эффектов, проанализировано влияние основных неконтролируемых величин на получаемый результат. Впервые представлены результаты исследования новых струйноакустических эффектов и их использования при создании методов и средств контроля веществ. Книга предназначена специалистам, ведущим работу в различных отраслях промышленности, занимающимся разработкой, эксплуатацией и исследованием методов и устройств контроля веществ. Она может быть полезна аспирантам и студентам высших и средних учебных заведений, интересы которых связаны с указанной тематикой.

Монография посвящена изучению теплофизических свойств вещества, в частности параметров межатомного (или межмолекулярного) взаимодействия, параметров образования вакансий и самодиффузии в кристаллах. Излагаются современные методы расчета, а также оригинальные аналитические методики, разработанные автором. Впервые все параметры активационных процессов изучены, начиная от Т = 0 K и заканчивая температурой перехода в жидкую фазу. Параметры как потенциала взаимодействия, так и активационных процессов рассчитаны для всех элементов Периодической таблицы, ряда молекулярных квантовых криокристаллов, фуллеритов с различной массой фуллерена и бинарных кристаллов. Оценено изменение активационных параметров при вариации изотопного состава кристалла. Впервые эволюция параметров активационных процессов изучена как при уменьшении размера, так и при деформации формы нанокристаллов с различной структурой. Для научных работников, специализирующихся в области теплофизики и материаловедения.

Представлены материалы VIII Международной научно-практической конференции с элементами научной школы для студентов и молодых ученых «Новые технологии и материалы легкой промышленности», где отражены новые направления работ.

Учебное пособие предназначено для обучения магистров по направлению «Химическая технология» и его содержание соответствует ФГОС 3-го поколения для дисциплины «Процессы массопереноса в системах с участием твердой фазы». Изложенный в учебном пособии материал позволяет студентам восполнить и систематизировать знания по теории массообменных процессов, знакомит со спецификой массопереноса в системах с участием твердой фазы, а также с такими процессами, как адсорбция, ионный обмен, кристаллизация, растворение, мембранное разделение, конструкциями соответствующих аппаратов и методами их расчетов.

Описываются теоретические основы метода импедансной спектроскопии, в том числе виды представления синусоидальных токов и напряжений, способы представления импеданса, импеданс типовых структурных элементов, импеданс эквивалентных электрических схем. Обсуждается выбор эквивалентных электрических схем. Рассматриваются методы измерения импеданса электрохимических ячеек. Приводятся примеры применения импедансной спектроскопии в коррозионных исследованиях.

Содержит материалы X Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых с элементами научной школы «Новые технологии и материалы легкой промышленности», в которых отражены новые направления работ.

Показана методика изучения гранулометрического и минерального составов сырья на базе различных месторождений. Проведены исследования с использованием современной сканирующей электронной микроскопии. Современными методами исследована поровая структура материалов. Показаны пути управления процессом структурообразования различных керамических материалов.

Представлены материалы Международной научной конференции «Плазменные технологии исследования, модификации и получения материалов различной физической природы» и Международной научной школы молодых ученых и специалистов «Плазменные технологии в исследовании и получении новых материалов», где отражены новые направления работ по плазменным технологиям.

Рассмотрены основные методы исследования структуры материалов, параметры микроструктуры и способы ее визуализации. Особое внимание уделено методам микроскопии, применяемым в материаловедении, таким как оптическая, электронная и зондовая. Приведены сведения о дополнительных и специальных микроскопических методах.