Наиболее полную характеристику стойкости высокопрочных полимерных композитов к действию внешних климатических факторов (влажности, циклически изменяющейся температуре, ультрафиолетовому излучению) дают испытания образцов на сжатие. Армирующие волокна композита, ориентированные вдоль оси образца, или под острыми углами к этой оси, несут основную нагрузку при растяжении, но при сжатии упругие свойства и прочность материала образцов определяются, в основном, материалом матрицы. Образцы таких композитов изготавливаются, как правило, в форме относительно тонких прямоугольных пластин методом намотки или выкладки, что в наибольшей степени соответствует форме готовых изделий – пластин, профилей и оболочек. Такая форма образцов вызывает значительные технические трудности проведения испытаний на сжатие. Для исключения потери устойчивости образца при сжатии необходимо максимально уменьшить длину его рабочей части, которая становится недоступна для установки экстензометра. Однако, в этом случае деформации образца возможно определять только по перемещению траверсы испытательной машины, которая складывается из весьма малого сокращения длины образца и деформации упругой системы испытательной машины. Деформацию машины необходимо исключать для получения объективной информации о деформации образцов. В работе рассмотрены особенности проведения и результаты испытаний на сжатие высокопрочных углепластиков, предназначенных для эксплуатации в условиях повышенной влажности, а также особенности их разрушения, исследованные с помощью сканирующей электронной микроскопии.

Ключевые слова: Полимерные композиты, слоистые композиты, климатическая стойкость, экспериментальный метод, испытания на сжатие, сканирующая электронная микроскопия

05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

Композитный катодный материал типа ядро/оболочка с формулой LiMn2O4/LiCoO2 успешно синтезирован с помощью метода твердофазных реакций в несколько этапов. Структура его исследована с помощью рентгеновской дифракции, растровой и просвечивающей электронной микроскопии, а также колебательной инфракрасной спектроскопии. Электрохимическое исследование в двухэлектродной ячейке показало улучшение характеристик синтезированного катодного материала по сравнению с составляющими компонентами. Удельная мощность LiMn2O4@LiCoO2 составляет 650 мВтч/г, против 450 и 500 мВтч/г у LiMn2O4 и LiCoO2 соответственно.

Ключевые слова: литий-ионные аккумуляторы, композитные катодные материалы, рентгеностуктурный анализ, электронная микроскопия, электрохимические свойства

01.04.07 - Физика конденсированного состояния

Представлена модификация наиболее распространенного метода сокрытия информации в различных контейнерах "LSB matching". Предлагаемая модификация позволяет существенно повысить стойкость сокрытия относительно статистического анализа контейнера.

Ключевые слова: стеганография, стеганоагализ, информационная безопасность, скрытая передача данных

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе продемонстрирован термический метод синтеза  полупроводниковых одномерных наноструктур ZnO без использования катализатора. Показана возможность использования низких температур синтеза при реализации такого метода. Конфигурация, используемая в настоящей работе, позволяет локализовать подложку  в областях, с различными соотношениями паровой фазы цинка и кислорода. Проведённые исследования сканирующей электронной микроскопией и фотолюминесцентной спектроскопией показали, что от таких соотношений в паровой фазе будет зависеть как форма синтезируемых материалов, так и дефектность выращиваемых структур связанная с дефицитом по кислороду.

Ключевые слова: ZnO наностержни, термическое напыление, фотолюминесценция

05.23.17 - Строительная механика

В данной работе проведено исследование индивидуальных (т.е. в виде отдельных молекул) углеродных одно- и многостенных нанотрубок методом резонансного комбинационного рассеяния света и электронной микроскопии высокого разрешения (HRTEM). Представлен анализ геометрической и электронной (типа проводимости) структуры на примерах индивидуальной одностенной и двустенной углеродных нанотрубок. Обсуждается влияние различных внешних эффектов на результаты анализа. По итогам работы было показано, что спектроскопия КРС дает надежные оценки структурных параметров и типа проводимости УНТ при учете условий синтеза и взаимодействия нанотрубок с окружением. Принимая во внимание быстроту и неразрушающий характер спектральных методов, очевидно, что спектроскопия КРС является одним из наиболее эффективных способов диагностики углеродных нанотрубок

Ключевые слова: углеродные нанотрубки; спектроскопия комбинационного рассеяния света; электронная микроскопия

01.04.07 - Физика конденсированного состояния

Resin transfer molding is a widely used composite material manufacturing process that produces high-strength and lightweight parts for various industrial applications. In order to manufacture defect-free parts with consistent material properties, it is important to control process parameters throughout the entire volume of the molded part. Usually a curing schedule includes a pre-warming to the resin viscosity reaches a minimum, further applying of pressure, and finally consolidation of resin at elevated temperature to its full polymerization. To ensure the uniformly state of the composites across the thick-walled products, we propose a model-based approach to the problem of optimal control synthesis using a mathematical model for curing an epoxy-based composite structure with varied thickness. The PDE system linking a kinetic equation with heat transfer equation takes into account an exothermic heat, a phase transition of resin from liquid to gel and further to the solid state, and well describes the cure process which is controlled by independent heat sources. To synthesize the multi-objective optimal control law, we perform the transient analysis of the developed model to calculate the coordinates of Pareto points in the 8-dimensional space of design variables. An efficiency of such approach in the manufacturing applications we demonstrate on example of cured glass-epoxy composite part with a varied thickness.

Ключевые слова: Composite material; Curing process; Optimal control; Kinetic equations; PDEs in connection with control and optimization, Finite element modeling – FEM, Pareto frontier

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

Данная работа посвящена исследованию атомной и электронной структуры образцов каолинита (Глуховецкое месторождение) и монтмориллонита (Миллеровское месторождение) методом теории функционала плотности. Проведен анализ применимости существующих обменно-корреляционных потенциалов в приближении локальной плотности (LDA) и обобщенном градиентном приближении (GGA) для адекватного описания физических свойств слоистых алюмосиликатов .Проведено экспериментальное и теоретическое исследование ИК-спектров минералов, а также идентификация наиболее интенсивных полос поглощения, выполненным в приближении ТФП с использованием обменно-корреляционного потенциала PW91. Проведен анализ зонной структуры указанный минералов, который показал, что данные соединения являются прямозонными диэлектриками.

Ключевые слова: ТФП, глины, глинистые минералы, слоистые силикаты, атомная и электронная структура, кристаллические системы, ИК-спектр, зонная струкутра, электронная плотность

01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

`

Ключевые слова: