Анотація до роботи:

Кирик Г.В. Структура та властивості полімерних композиційних матеріалів, сформованих у магнітному полі. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07 – фізика твердого тіла. –Сумський державний університет, Суми, 2005.

У дисертації сформульовані основні закономірності формування структури та властивостей полімерних композиційних матеріалів під дією обертового магнітного поля. Узагальнено результати експериментальних досліджень полімерних композитів на основі полі-4-метилпентену-1, фторопласту-2М, пентапласту, які містять сильно- та слабкомагнітні наповнювачі. Методами електронної мікроскопії, рентгеноструктурного аналізу, магнітним, теплофізичним, електрофізичним та іншими виявлено наявність змін у матеріалах на різних рівнях організації. Встановлено взаємозв’язок між переходом від ізотропного до анізотропного розподілу сильномагнітного наповнювача та комплексом фізико-механічних характеристик. Виявлено фазовий – перехід під дією магнітного поля в композиті із фторопласту-2М, наповненого залізом. Описано фізичні основи одержання радіопоглинаючих полімерних матеріалів з шаруватою структурою, сформованою під дією обертового магнітного поля.

Виконано систематичне дослідження комплексу структурних та фізичних властивостей композиційних матеріалів, сформованих в обертовому магнітному полі, на основі якого можна зробити наступні висновки.

1. Методом кристалізації полімерів із розплаву із сильно- та слабкомагнітними наповнювачами одержані полімерні композиційні матеріали, формування структури яких відбувалося шляхом переходу від статистичної до шаруватої і приводило до зміни комплексу електричних, теплофізичних і механічних властивостей.

2. Формування структури сильномагнітних полімерних композиційних матеріалів під дією обертового магнітного поля супроводжується орієнтацією частинок сильномагнітної фази в слабкомагнітній матриці, магнітостатичною взаємодією утворюваних шарів і завершується в магнітних полях насичення композита порядка 10⁵ А/м.

3. Запропоновано модель та фізичний механізм дії обертового магнітного поля на двокомпонентну систему діамагнетик-феромагнетик.

4. Вперше показано, що адгезійна міцність покриттів Al (товщина 100 нм) на полімерних композиційних матеріалах зростає в ряді методів нанесення: термічне випаровування, електронне, магнетронне, електровибухове - і характеризується відповідно величинами 8410⁴, 9710⁴, 10,410⁵, 30,710⁵ Н/м²; термічна обробка покриттів в області прояву підвищеної молекулярної рухливості макромолекул полімерної матриці приводить до зростання адгезії.

5. Вперше розроблено та досліджено фізичні основи створення теплопровідних, радіопоглинаючих полімерних композиційних матеріалів з комбінованими наповнювачами та шаруватою структурою, яка формується під дією обертового магнітного поля. Впроваджено у виробництво метод модифікації полімерних композиційних матеріалів для потреб машинобудування.

6. Рентгеноструктурним та електронно-мікроскопічним методами показано, що під дією обертового магнітного поля відбуваються зміни ступеня впорядкованості та розмірів надмолекулярних утворень у композиційних матеріалах; полімерні композиційні матеріали, які містять частинки нанокобальту, після термомагнітної обробки стають магнітно-анізотропними, а їх оптична густина має мінімум в області l=590 нм, змінюючись з часом, що пояснюється впливом наночастинок на процеси кристалізації матриці.

7. Електропровідність композиційних матеріалів, сформованих в обертовому магнітному полі, має омічний характер, величина якої може регулюватися в межах . Композиційні матеріали мають аномально великі температурні коефіцієнти опору, що пояснюється дією макронапружень термічного походження. Установлено, що при відносно невеликих напруженостях зовнішнього електричного поля () можливий пробій діелектричних прошарків між частинками провідної фази, що супроводжується зростанням провідності.

Публікації автора:

1. Стадник А.Д., Кирик Г.В. Полимерные композиты и нанокомпозиты в магнитных полях. – Сумы: ИТД «Университетская книга”, Издательство „Слобожанщина”, 2005. – 240 с.

2. Chornous A.M., Kirik G.V., Protsenko I.Yu., Stadnik A.D. Sone thermodynamic effects in thin film adhesion // Functional Materials. – 2005.–V.12, №1.– С. 51-54.

3. Стадник А.Д., Кирик Г.В., Чорноус А.М. Технология получения и свойства покрытий на композиционных материалах // Металлофиз. новейшие технол.-2005. – Т.27, №8. – С. 1024-1029.

4. Зеленев Ю.В., Стадник А.Д., Кирик Г.В. Влияние термомагнитной обработки на теплофизические и механические свойства полимеров // Пластические массы. – 2003. – №3.– С. 17-19.

5. Дослідження впливу силових полів на теплофізичні та механічні характеристики полімерних композиційних матеріалів / Г.В. Кирик, О.Д. Стадник, Н.В. Іваній, В.А. Дяченко // Вісник СумДУ. Серія Фізика, математика, механіка. – 2002. – №13(46).– С. 159- 166.

6. Кирик Г.В., Стадник О.Д. Електропровідність полімерних композиційних матеріалів, сформованих в обертовому магнітному полі // Вісник СумДУ. Серія Фізика, математика, механіка.– 2004.–№8 (67). – С. 95-101.

7. Пат. 61216А України, 7G12B17/02. Спосіб одержання електромагнітних екранів / Г.В. Кирик, О.Д. Стадник. Опубл. 13.08.02, Бюл. № 11, 2003.

8. Research of transformation in polymers under effect of magnetic fields by a method ir spectroscopy. // S.I. Kshnyakina, V.M. Ignatenko, A.D. Stadnik, G.V. Kirik // XV International School-Seminar «Spectroscopy of molecules and crystals». – K., 2001. – P.208.

9. Stadnik A.D., Kirik G.V., Kovalenko S.N. Reception and properties of metal coverings on polymeric composite materials. ІV International Conference on Modification of Properties of Surface Layes of Non-Semiconducting Materials Using Particle Beams. Feodosiya, 2001. – P. 91.

10. Кирик Г., Стадник О., Чорноус А. Термодинамічні ефекти в адгезії тонких плівок Al і Cu // Міжнародна конференція молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики ЕВРИКА-2004. – Львів: ЛНУ, 2004. – С. 186-187.

11. Stadnik A., Kirik G. Structure and properties of the polymeric composite materials generated in a magnetic field // V Міжнародна конференція „Ion implantation and other applications of ions and electron”, Kazimiers Dolny, Poland, 2004. – P. 146.

12. Кирик Г.В. Полимерные композиционные материалы для изготовления деталей компрессоров // Труды ХІІІ Международной научно-технической конференции по компрессоростроению. Компрессорная техника и пневматика в XXI веке. – Сумы: СумГУ, 2004. – Т.2.–С.91-93.

13. Кирик Г.В., Стадник А.Д. Многослойные металлополимерные материалы, сформированные в магнитном поле // Материалы Международной конференции «Нелинейные процессы и проблема самоорганизации в материаловедении». – Воронеж: ВГТУ, 2004. – C.105-107.