Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0517U000426, Докторська дисертація На здобуття д.ф.-м.н. Дата захисту 30-05-2017 Статус Запланована Назва роботи Транспортні процеси в твердому тілі в нерівноважних умовах збудження термічним імпульсом Здобувач Погорелов Олександр Євгенович, Керівник Мазанко Володимир Федорович Опонент Крупа Микола Миколайович Опонент Брижик Лариса Свиридівна Опонент Запорожець Тетяна Василівна Опис В твердому тілі досліджено транспортні процеси, що проявляються, як спрямоване перенесення маси, структурно залежне теплоперенесення та виникнення електричного потенціалу в металах в умовах нерівноважного стану, викликаного тепловим імпульсом від джерел різного фізичного походження (лазер, електричний та жевріючий розряди). Встановлено критерії, за яких вказані процеси відбуваються в твердій фазі. Один з них - критерій нестаціонарності, що є зворотно пропорційним температуропровідності речовини, яка локально збуджується тепловим імпульсом, дозволяє визначати час, за який введена в тверде тіло енергія не встигає релаксувати механізмами теплопровідності. Такий підхід дозволив чітко розділити режими імпульсного теплового впливу на речовину для створення в ній: нерівноважного та квазірівноважного стану, який застосовувався для отримання ряду характеристик твердого тіла. Показано, що за нерівноважного стану в твердому тілі розвиваються термодеформаційні процеси, які сприяють генерації і спрямованому руху структурних дефектів, внаслідок їх взаємодії з полем напружень. Вказано на визначну роль дислокацій, які рухаються, у всіх встановлених експериментально транспортних процесах. Зокрема, масоперенесення викликано захопленням міжвузлового атому ядром крайової дислокації і транспортуванням його на макроскопічні глибини в межах, що визначаються енергією їх взаємозв'язку та наявністю стоків. Запропонована дислокаційно-міжвузлова модель масоперенесення ретельно проаналізована з залученням модифікованого рівняння Френкеля-Конторової та методу молекулярної динаміки і доведено відповідність моделі експериментальним даним. Теплоперенесення виявляється сильно залежним від ступеню нерівноважності і проявляється в розсіянні фононів на дислокаціях, в залежності від ступеню їх рухливості та напрямків розповсюдження теплового потоку та дислокацій. Наявність такого зв'язку підтверджена експериментально в оригінальному експерименті з застосуванням теплового зондування зразків за методом Паркера: в нестаціонарному режимі збудження зафіксовано більш швидке розповсюдження температури в напрямку руху структурних дефектів. Виникнення електричного потенціалу в імпульсно збудженому металі зумовлене механізмами електрон-фононної взаємодії з утворенням квазічастинок (поляронів) локалізованими пружним полем дислокації електронами. Визначна роль дислокацій в цьому процесі підтверджена експери-ментально в фольгах з різним структурним станом - полікристалічній (Мо) та аморфній (Fe74,5Si13,5B8Cu1Nb3). Запропоновано загальну схему транспортних процесів, що відбуваються в твердому тілі, збудженому термічним імпульсом, яка дає чітке уявлення про перебіг спостережуваних експериментально явищ. На підґрунті отриманих фундаментальних здобутків розроблено нові методи впливу на тверді тіла, що являли собою атомні і молекулярні кристали та піддавались структурній модифікації під впливом лазерного опромінення, електричного розряду та бомбардуванню іонами в жевріючому розряді. В роботі продемонстровано ряд оригінальних розробок з лазерного твердофазного легування Ti рутенієм та Al хромом (за межею їх взаємної розчинності). Хіміко-термічним обробленням металів в активованій лазером плазмі жевріючого розряду продемонстрована можливість застосування фотон-іонної взаємодії з використанням багатофотонної іонізації. Показана перспективність створення ендометалофулеритних сполук типу Ni@С60 і Cd@С60 термічним відпалом та бомбардуванням іонами в жевріючому розряді. Окрема увага приділена застосуванню імпульсного теплового збудження в квазістаціонарному режимі для експрес вимірювань теплофізичних характеристик твердих тіл та оцінки адгезійних властивостей покриттів і багатошарових плівкових структур. Більша частина представлених розробок захищена авторськими свідоцтвами та патентами України. Дата реєстрації 2017-05-30 Додано в НРАТ 2020-04-03 Закрити