Статьи журнала - Вестник Бурятского государственного университета. Химия. Физика
Все статьи: 142
Математическое моделирование формирования структуры при термообработке в элементах конструкций
Статья научная
Представлена методика расчета формирования различных структур при термической обработке. Источниками остаточных термонапряжений являются деформации, связанные с неравномерностью температурного поля и со структурными превращениями. Остаточные напряжения, возникающие в элементах после их изготовления, формируются в процессе окончательной термической обработки. Для этого необходимо решить связанную задачу термоупруговязкопластичности для материала с нестационарной структурой. В процессе превращений выделяется скрытая теплота структурных переходов, также происходит изменение объема, связанное с формированием другой кристаллической решетки. Структурные превращения оказывают существенное влияние на механические свойства стали. Сложные температурные режимы, реализуемые при термообработке прокатных валков, предъявляют особые требования к расчету структурного состояния.
Бесплатно
Моделирование структуры жидкости на границе с твердой стенкой
Статья научная
Работа посвящена рассмотрению классических молекулярных систем в рамках модели жидкости, граничащей с твердой идеально гладкой поверхностью. Приводится решение фундаментальной системой уравнений Орнштейна-Цернике. Показано как осуществляется граничный переход от аксиальной к сферической симметрии для разреженной молекулярной системы. Решение получено посредством разложения искомых функций в ряд по степеням плотности с точностью до линейных слагаемых.
Бесплатно
Моделирование теплового состояния катодных узлов сильноточных плазменных систем
Статья научная
Представлены результаты численного моделирования нелинейной тепловой задачи для составных катодных узлов сильноточных плазменных устройств. В двумерной постановке задачи учтены переменность тепло- и электрофизических свойств структурных элементов конструкции, объемные (джоулево тепловыделение) и поверхностные (воздействие плазмы разряда, конвективный и лучистый теплообмены) источники и стоки тепла, что существенно повысило точность расчета температурного поля катода.
Бесплатно
Моделирование тепловых процессов при обработке титанового сплава ВТ-1 электронным пучком в вакууме
Статья научная
Рассматриваются этапы построения математической модели тепловых полей, возникающих в образце в ходе электронно-лучевой обработки. Проведено исследование особенностей ввода электронного пучка в титановый сплав марки ВТ-1. Были проанализированы вопросы и особенности взаимодействия электронного пучка с веществом (тепловые процессы в зоне обработки). Расчет температур и графики распределения температурных полей производились с помощью математической среды Maple (18.0). Воздействие электронным пучком проводилось с помощью мощной электронно-лучевой установки с аксиальной пушкой на термокатодах и импульсной установки SOLO. Полученные численные результаты позволили исследовать закономерности распределения температуры и скорости её изменения от действия электронного пучка.
Бесплатно
Модельная концепция в исследовании физических свойств неупорядоченных структур
Статья научная
В основу успешно работоспособной модели, разработанной Сандитовым Д. С. и названной им «модель делокализованных атомов», положен элементарный акт наблюдаемый в ряде молекулярно-кинетических процессов в жидкостях и аморфных средах и проявляющийся в предельной упругой деформации межатомной или межмолекулярной связи, при максимуме квазиупругой силы. В результате этого происходит смещение кинетической единицы (атом, группа атомов). Природой этого механизма является флуктуационный процесс. Приведены несколько независимых выводов основного уравнения модели делокализованных атомов, предложенных Сандитовым Д. С. Показана связь основных параметров модели с уравнениями и величинами физики стеклообразного состояния. Приводится сравнение энергии делокализации атома и свободной энергии активации вязкого течения и стеклования жидкостей, а также сравнение с энергией образования конфигурона в интенсивно разрабатываемой модели мерцающих фракталов и конфигуронов.
Бесплатно
Модификация меламиноформальдегидных смол ароматическими полибензимидазолами
Статья научная
Модификацию меламиноформальдегидной смолы, используемой в производстве электроизоляционных лаков и эмалей, выполняли путем обработки ее ароматическим полибензимидазолом в присутствии катализаторов кислотного типа. Присутствие в структурированном полимере наряду с циануровым кольцом ароматических и гетероциклических фрагментов придает ему высокую термостойкость, повышенные деформационно-прочностные и электрические показатели. Модифицированные смолы могут быть использованы в качестве электроизоляционных материалов, связующих стеклопластиков и слюдопластов для фазовой изоляции асинхронных электродвигателей.
Бесплатно
Молибдато-фосфаты одно- и четырехвалентных металлов
Статья научная
Исследовано получение молибдато-фосфатов методом твердофазной реакции за- мещением (PO4)3ˉ на (MoO4)2ˉ в двойных цирконийсодержащих фосфатах. Проведен рентгенографический анализ однофазных образцов щелочно- циркониевых (таллиевых) молибдато-фосфатов, который показал их гомоген- ность. Дифрактограммы однофазных образов А1-xZr2(PO4)3-x(MoO4)x (А=K, Rb, Cs) обнаруживают плавное смещение дифракционных максимумов при постепен- ном изменении их относительных интенсивностей с ростом х.
Бесплатно
Мониторинг физико-химических показателей воды озера Гусиное
Статья научная
Оценены значения физико-химические показателей на различных участках акватории озера Гусиное. Выявлено, что температура, рН и окислительно-восстановительные условия среды, в большей степени определяли распределение образцов в пространстве главных компонент. По результатам кластеризации образцов выявлены участки озера со сходными экологическими параметрами и обнаружены участки с отличающимися от обычных, условиями, что позволяет отнести их к экологическим нишам с потенциальным развитием нехарактерных для озера групп гидробионтов.
Бесплатно
Наноразмерный SiO2, полученный плазменно-дуговым методом
Статья научная
Работа посвящена исследованию плазменно-дугового метода получения наноразмерного оксида кремния из природных сырьевых материалов из российских месторождений, таких как диатомит Камышловского месторождения (Свердловская область), кварцит Чупинского месторождения (Республика Карелия), кварцевый песок Туганского месторождения (Томская область). Для исследования морфологии использовался метод просвечивающей электронной микроскопии. Удельная поверхность определялась по методу Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ). Определены основные структурно-морфологические характеристики получаемых наночастиц.
Бесплатно
Нелинейность силы межатомного взаимодействия и упругие свойства твердых тел
Статья научная
Установлено, что в формулах Леонтьева и Беломестных-Теслевой для параметра Грюнайзена правые части равенств зависят от ангармонизма через зависимость отношения квадратов скоростей акустических волн (vL 2/vS 2) от параметра Грюнайзена γ. Теоретическая зависимость (vL 2/vS 2) от γ в целом согласуется с экспериментальными данными как для кристаллов, так и для стеклообразных твердых тел. Величина (vL 2/vS 2) оказывается однозначной функцией отношения тангенциальной и нормальной жесткостей межатомной связи.
Бесплатно
Низкочастотная (105) сдвиговая упругость обычных и полимерных жидкостей
Статья научная
Приведены результаты исследования низкочастотной (105 Гц) сдвиговой упругости обычных и полимерных жидкостей. Предположено, что низкочастотная вязкоупругая релаксация жидкостей обусловлена распадом и восстановлением флуктуационных кластеров. Распад кластера, очевидно, происходит путем перехода “связанная молекула - свободная молекула”, напоминающего распад капли жидкости за счет испарения отдельных молекул. Многоступенчатый процесс характеризуется большим временем релаксации . Время жизни кластера велико не из-за кинетических единиц крупных размеров, а вследствие большого числа связанных молекул, входящих в кластер. Из-за достаточно большого времени жизни кластер не успевает реагировать на внешние низкочастотные воздействия, а это и означает, что жидкость при низких частотах проявляет упругие свойства. Для объяснения данного процесса предложена кластерная модель строения жидкости. Предварительная оценка, проведенная в рамках кластерной модели, приводит к сравнительно высокому значению среднего числа кинетических единиц, входящих в кластер. По-видимому, вязкоупругая релаксация в жидкостях относится к низкоэнергетическим физическим процессам.
Бесплатно
Низкочастотная вязкоупругая релаксация в полимерных жидкостях
Статья научная
В жидкостях наряду с высокочастотным (1010 Гц) релаксационным процессом обнаруживается низкочастотная вязкоупругая релаксация (104-105 Гц), определяемая коллективным взаимодействием групп молекул. Она по природе аналогична медленному процессу λ-релаксации в аморфных полимерах, который наблюдается выше температуры их стеклования и объясняется распадом физических микрообъемных узлов - ассоциатов молекулярной сетки. По оценке энергии активации для полиэтилсилоксановых полимерных жидкостей низкочастотная вязкоупругая релаксация в жидкостях относится к низкоактивационным процессам.
Бесплатно
Низкочастотные сдвиговые волны в жидкостях
Статья научная
В работе описан способ определения модуля сдвиговой упругости жидкостей резонансным акустическим методом. В качестве вибратора применен пьезокварцевый кристалл Х-18,5о среза с резонансной частотой 74 кГц. Измерены длины низкочастотных сдвиговых волн в полиэтилсилоксановой жидкости, по параметрам которых рассчитаны модули сдвига жидкостей и тангенсы угла механических потерь.Показано, что экспериментальные кривые хорошо согласуются с теоретическими.
Бесплатно
Новый подход к кинетическому критерию стеклования жидкости
Статья научная
С привлечением модели делокализованных атомов предлагается обоснование и обобщение критерия стеклования Шмельцера. В отличие от подходов Бартенева и Волькенштейна-Птицына в обобщенном кинетическом критерии стеклования наряду со временем релаксации и скоростью охлаждения расплава появляются температура стеклования и практически универсальная безразмерная постоянная, которая определяется долей флуктуационного объема, замороженной при температуре стеклования. Развито представление о том, что жидкость переходит в стеклообразное состояние, когда скорость ее охлаждения q достигает определенной доли Cg от характерной скорости охлаждения qg = (Tg/τg), тесно связанной со временем релаксации структуры τg при температуре стеклования Tg.
Бесплатно
О выводе уравнения Вильямса-Ландела-Ферри
Статья научная
Предлагается вывод уравнения Вильямса-Ландела-Ферри для температурной зависимости вязкости η (T) в области стеклования, который в отличие от известных подходов не связан с конкретной функциональной зависимостью η(T) и носит общий характер. В нашей задаче ограничились первыми тремя членами разложения. Проведен детальный вывод со всеми промежуточными преобразованиями.
Бесплатно
О модификации критерия стеклования сильновязких жидкостей
Статья научная
В рамках модели делокализованных атомов рассмотрена модификация критерия стеклования, предложенного ранее. Дается ее обоснование. Установлена линейная корреляция между энергией делокализации атома и температурой стеклования натриево-германатных, щелочносиликатных и натриевоборатных стекол. В соответствии с критерием стеклования энергия делокализации атома линейно зависит от температуры стеклования, не проходящие через начало координат. Чтобы привести данный критерий в соответствие с экспериментом, введено в него эмпирическое слагаемое. Введение данного слагаемого качественно обосновано в рамках модели делокализованных атомов.
Бесплатно
О молекулярной подвижности в жидкостях и стеклах
Статья научная
Предлагается модификация уравнения Вильямса-Ландела-Ферри, характеризую- щего молекулярную подвижность в области стеклования жидкости. В новом ва- рианте этого уравнения фигурируют две безразмерные практически универсаль- ные постоянные. Достоверность модифицированного уравнения апробировано на расчетах характеристик аморфных веществ.
Бесплатно
О природе параметра уравнения Енкеля для вязкости стеклообразующих жидкостей
Статья научная
Показано, что между эмпирической постоянной уравнения Енкеля D и температурой стеклования наблюдается линейная корреляция. Эта постоянная является однозначной функцией энергии делокализации атома. Из их интерпретации следует условие стеклования жидкости, основанное на выключении пускового механизма текучести. Последний сводится к процессу делокализации атома. На основе данных о температурной зависимости вязкости определены значения эмпирической постоянной уравнения Енкеля для ряда неорганических стекол и проверена линейность зависимости D от температуры стеклования.
Бесплатно
О температурной зависимости энергии активации процесса стеклования
Статья научная
Предлагается расчет температурной зависимости энергии активации процесса стеклования аморфных органических полимеров и неорганических стекол с привлечением уравнения Вильямса-Ландела-Ферри для времени релаксации (вязкости). Проведенные оценки находятся в удовлетворительном согласии с экспериментом. Обсуждается природа зависимости процесса стеклования. В рамках модели делокализованных атомов резкий рост энергии активации в области стеклования объясняется возрастанием потенциала конфигурационного изменения структуры при охлаждении стеклообразующего расплава.
Бесплатно
