Енергетичнi характеристики поверхневих шарiв i фiзико-механiчнi властивостi твердих тiл

У додатку А приведено вiдомi фiзичнi характеристики металiв (Ag, Au, Al, Fe, Ni, Sn, Zn, Hg), а також нові, введенi в данiй роботi (у рiвняннях стану), i розрахованi з допомогою комп’ютерного моделювання.

У додатку Б подано спiввiдношення, якi зв’язують мiжфазний натяг sм, а також мiжфазну енергiю Wм з поверхневим натягом ss i поверх-невою енергiєю Ws для мiдi та срiбла.

У додатку В є числовi данi фiзичних характеристик K, G та гiдростатичного тиску p для елементiв термопари WRe5-WRe20.

У додатку Д знаходяться акти про впровадження результатiв науково-дослiдних робiт дисертанта у виробництво.

 

 

1. Розроблено нову термодинамiчну теорію поверхневої енергії твердих тіл, яка враховує і електричну, і механічну складові цієї енергії, що харак-теризує пружну область деформування, а також область поблизу границь текучостi та мiцностi з урахуванням точкових дефектiв і розмiрних ефектiв.

2. Розроблено новий критерiй мiцностi, в основі якого змiни поверхне-вих натягу та енергiї з урахуванням перерозподiлiв електричних зарядiв у поверхневих шарах електропровiдних тiл i зв’язаних електричних зарядiв у дiелектричних.

3. На основi нової теорії i нових критерiїв мiцностi розроблено методику розрахунку фiзичних характеристик матерiалiв i параметрiв стану для поверхневих шарiв електропровідних і діелектричних твердих тiл.

4. Розроблено методику оцiнки кулонiвського бар’єру на поверхнi ме-талу, розташованого в неелектропровiдному i електропровiдному середо-вищах. Результати розрахунку дали можливість обгрунтувати експеримен-тально отримані значення міжфазних натягів sм та енергій Wм у контак-туючих системах типу “тверде електропровідне тіло – тверде електропро-відне тіло”, “тверде електропровідне тіло – рідкий метал”.

5. Узагальнено аналiтичнi спiввiдношення, якi зв’язують мiжфазний натяг sм i роботу адгезiї wa з поверхневими натягами контактуючих твердих тiл, в яких є точковi дефекти типу вакансій і міжвузлових атомів.

6. Встановлено, що неоднорідні змiни параметрiв стану Dai, зв’язанi з випаровуванням вольфраму, бiльш суттєво (у середньому у 2, 4 рази) впли-вають на змiни термоелектрорушiйної сили термоелементiв, нiж бiльшi за величиною на порядок, але однорідні по об’єму чутливого елементу Dai, викликанi радiацiйними точковими дефектами (вакансіями, міжвузловими атомами).

7. Виявлено, що граничні значення залежної від розмірів складовоїнапружень для скляних стержнiв, якi пiддаються згину, є функцією енерге-тичних характеристик поверхневих шарів і при певному значенні швидкостi навантаження vs мають мінімум.

8. На прикладi розтягнутих стержнів полiетилену (діаметром d від 5 мм до 20 мм) показано, що викликане гамма-променями (дозою Фg = 0, 5 МГр) зростання границi текучостi приводить до збільшення величини енергетичних параметрів поверхневого шару на 60-70%, а спричинене опроміненням зменшення границі міцності супроводжується зростанням нововведених енергетичних характерис-тик поверхні в межах всього діапазону розмірів у середньому в 3-4 рази, що відображає загальну тенденцію “нормального” розмірного ефекту.

9. Для сферичних i цилiндричних тiл розроблено методику розрахунку зв’язку мiж величинами граничних тискiв, на якi впливає розмiрний ефект мiцностi, i гаусовою кривизною внутрiшнiх поверхонь.

10. Розроблено уточнену методику оцiнки енергетичних поверхневих ве-личин, що характеризують особливостi розмiрного ефекту мiцностi в зразках з надрiзами, якi пiддаються одновiсному розтягу і нагріву, з врахуванням поправки на пластичнiсть ry, i показано, що iгнорування поправкою ry приводить до суттєвих відхилень числових значень енергетичних характеристик поверхнi.

11. Встановлено, що в зразках кам’яної солi, якi пiддаються розтягу, iз збiльшенням розмiрів поперечного перерiзу величина пропорційної об’єму зразка складової граничних напружень монотонно зменшується, а величина пропорційної площі поверхні складової граничних напружень зростає і досягає максимального значення при певній товщині, а потім зменшується.

12. Використовуючи отримані новi результати, які сформульованi на основi дослiджень поверхневих явищ і розмірних ефектів, розроблено технологiю вiдпалу лазерних трубок, нагрiв яких до критичних температур не супроводжується руйнуванням чутливих елементiв.

 

 

1. Юзевич В. М. Контактні умови в електропровідних системах з фізичними поверхнями розділу//Доп. АН УРСР. Сер. А. – 1984. – № 8. – С. 60-63.

2. Юзевич В. М. Вплив поверхневої енергiї на масштабний ефект пружно- пластично деформівного твердого тіла//Доп. АН УРСР. Сер. А. – 1988. – № 2. – С. 38-41.

3. Юзевич В. Н. Термодинамическое описание поверхностных меха-ноэлектротермодиффузионных процессов и соотношение Антонова//Поверхность. Физика, химия, механика. – 1988. – № 9. – С. 135-139.

4. Юзевич В. Н. Моделирование процесса адсорбции в приповерхностном слое металла//Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронныеисследования. – 1998. – № 3. – С. 32-37.

5. Юзевич В. Н. Механоэлектротермодиффузионные процессы в контакти-рующих телах с точечными дефектами//Прикладная математика и меха-ника. – 1988. – № 5. – С. 873-877.

6. Юзевич В. Н. Оценка влияния масштабного фактора на разрушение стержней//Пробл. прочности. – 1991. – № 1. – С. 77-79.

7. Юзевич В. Н. Термодинамическое описание механоэлектротермодиф-фузионных процессов в деформируемых диэлектриках с точечными дефектами и соотношение Антонова//Термодинамика необратимых процессов/Под. ред. А. И. Лопушанской. – М. : Наука, 1992. – С. 163-168.

8. Юзевич В. М. Змiна поверхневих характеристик опромiненого кварцу//Науковий вiсник ЧДУ. Фiзика. – Чернiвцi: ЧДУ, 1999. – Вип. 50. – С. 104-105.

9. Сопрунюк П. М., Юзевич В. Н. Приповерхностные явления в пленке электростатического зонда//Поверхность. Физика, химия, механика. – 1995. – № 5. – С. 14-17.

10. Сопрунюк П. М., Юзевич В. М. Критерiй мiцностi та енергетичнi характеристики плiвки на поверхнi електричного зонда//Фiз. -хiм. мех. матерiалiв. – 1997. – № 2. – С. 18 – 22.

11. Сопрунюк П. М., Юзевич В. М. Енергетичнi характеристики свiжоутво-реної й наводненої поверхнi металу в корозiйному середовищi//Фiз. -хiм. мех. матерiалiв. – 1998. – № 2. – С. 34 – 38.

12. Юзевич В. Н. Расчет напряженно-деформированного состояния цилиндри-ческой трубы при низких температурах//Прочность материалов и кон-струкций при низких температурах. – К. : Наук. думка, 1990. – С. 253-257.

13. Юзевич В. Н. Влияние излучения на закономерности масштабного эффекта прочности разрушаемых стержней//Физ. -хим. мех. материалов. – 1990. – № 3. – С. 17 – 19.

14. Юзевич В. М. Вплив розмірів на пружнопластичну рівновагу сферичної посудини, кільця та циліндричної труби//Фiз. -хiм. мех. матерiалiв. – 1993. – № 2. – С. 128-130.

15. Юзевич В. Н. Балансовые соотношения в деформируемых электропровод-ных средах с физическими поверхностями раздела//Мат. методы и физ. -мех. поля. – К. : Наук. думка, 1983. – № 17. – С. 37-41.

16. Юзевич В. Н. Термоупругие процессы в деформируемых твердых телах с точечными дефектами//Мат. методы и физ. -мех. поля. – К. : Наук. думка, 1988. – № 17. – С. 18-21.

17. Попович В. В., Юзевич В. Н. Энергия образования поверхности при пластическом деформировании твердых тел в средах//Физ. -хим. мех. материалов. – 1985. – № 5. – С. 77-80.

8. Юзевич В. Н., Попович В. В. Масштабный эффект пластического деформирования тонких стержней//Физ. -хим. мех. материалов. – 1989. – № 2. – С. 51-53.

19. Юзевич В. Н. Аналитическое исследование кинетики изменения по-верхностного натяжения при адсорбции и диффузионном насыщении в электропроводном твердом шаре//Физ. -хим. мех. материалов. – 1986. – № 6. – С. 30-33.

20. Попович В. В., Юзевич В. Н. Работа вдавливания жесткого индентора в упругое полупространство//Физ. -хим. мех. материалов. – 1983. – № 2. – С. 106-108.

21. Столярчук П. Г., Юзевич В. Н. Расчет изменений термо-Э. Д. С. воль-фрамрениевых термопар, вызванных испарением вольфрама//Вестник Львовского политехнического института. – Львов: Свiт, 1990. – № 248. – С. 127-131.

22. Галапац Б. П., Юзевич В. Н. Термодинамическое исследование межфаз-ных явлений в системе металл – расплав//Адгезия расплавов и пайка материалов. Сб. науч. трудов. – К. : Наук. думка, 1985. – № 14. – С. 10-13.

23. Юзевич В. М. Релаксація поверхневої енергії в процесі автосегрегації на поверхні металу//Науковий вiсник ЧДУ. Фiзика. – Чернiвцi: ЧДУ, 1999. – Вип. 50. – С. 13-14.

24. Галапац Б. П., Юзевич В. Н. Обобщенные условия сопряжения меха-ноэлектротермодиффузионных полей в кусочно-однородных электро-проводных средах//Механика неоднородных структур. Сб. науч. трудов. – К. : Наук. думка, 1986. – С. 40-45.

25. Столярчук П. Г., Юзевич В. Н. Радиационная погрешность термометра со-противления при низких температурах//Контрольно-измерительная техника. Сб. науч. трудов. – Львов: Вища школа, 1986. – Вып. 40. – С. 42-44.

26. Чехман Я. І., Юзевич В. М. Розрахунок впливу кількісного фактора на де-формаційну характеристику поліуретанового зразка//Поліграфія і видавнича справа. Зб. наук. праць. – Львів: Вища школа, 1987. – № 23. – С. 46-50.

27. Чехман Я. І., Юзевич В. М. Роль масштабного фактора при випробуванні поліуретанового зразка різної твердості//Поліграфія і видавнича справа. Зб. наук. праць. – Львів: Вища школа, 1988. – № 24. – С. 47-49.

28. Юзевич В. Н. Математическое моделирование приповерхносных явле-ний быстродвижущейся жидкости в гидродинамической трубе//Гидроди-намика больших скоростей. Сб. науч. трудов. – Красноярск: КПИ, 1989. – С. 129-133.

29. Сопрунюк П. М., Юзевич В. М. Моделювання фізичних процесів взаємодії електромагнітних хвиль видимого та інфрачервоного діапазону з вугільним пилом//Відбір та обробка інформації. Зб. наук. праць. – К. : Наук. думка, 1996. – Вип. 10 (86). – С. 44-49.

30. Юзевич В. М. Моделювання змін поверхневої енергії у зразках металу з тріщинами//Науковий вiсник ЧДУ. Фiзика. – Чернiвцi: ЧДУ, 1999. – Вип. 50. – С. 43-44.

31. Юзевич В. М. Критерії міцності твердого тіла з урахуванням розмірного ефекту і впливу середовища//Фiз. -хiм. мех. матерiалiв. -1999. -№ 2. -С. 80-85.

32. А. с. № 1730794 СССР. Устройство для натяжения декеля на офсетном цилиндре печатной машины/В. Н. Юзевич, Я. И. Чехман, В. Т. Сенкусь, В. Е. Босак, И. Н. Кравчук. – № 4221233; Заявлено 02. 04. 1987; Зарегистрировано в Гос. реестр. изобретений СССР 3. 01. 1992 г.