Управління властивостями матеріалів для подальшої оптимізації життєвих циклів виробів

Abstract

Метою дослідження є встановлення можливості розпізнавання характеристик внутрішнього стану і підтвердження впливу атомних або молекулярних зв`язків на зміну окремих показників фізико-механічних властивостей немагнітних металевих (алюміній, мідь) та неметалевих (полімерних) матеріалів. Методика. Дослідження проводяться на основі магнітного резонансу зі застосуванням неодимових магнітів і електричного струму, модульованого білим шумовим сигналом, а також за допомогою двох неодимових магнітів. Результати. При застосування неодимових магнітів та електричного струму, модельованого білим шумовим сигналом в діапазоні 15-20000 Гц, для створення ефекту магнітного резонансу для немагнітних металевих матеріалів спостерігається зростання міцності до набуття пікових значень з поступовим зменшенням до середнього значення. Взаємодія магнітних полів неодимового магніту та електричного струму відбувається в тілі зразків на субкристалічному і субатомному рівнях. Тому цей ефект пояснюється тим, що в результаті коливань в матеріалі відбувається ущільнення дислокацій. У момент зміна тертя спокою тертям ковзання бар`єр накопичення дислокацій руйнується, після чого процес повторюється знову. При застосуванні двох неодимових магнітів для створення ефекту магнітного резонансу для текстоліту та оргскла, тобто для групи неметалевих матеріалів, спостерігається підтвердження теорії про одночасне зниження ентропії у вигляді зростання впорядкованості, а саме впорядкованості доменів та ущільнення дислокацій, з ростом міцності. Підтверджується вплив магнітно-резонансної обробки на зміни, що відбуваються на атомно-молекулярному рівні в полімерних матеріалах. Наукова новизна. Встановлені залежності свідчать про зв`язок між зміцненням матеріалу та покращенням якості його структури: впорядкування доменів та ущільнення дислокацій, які створюються магнітним резонансом. Практична значимість. Отримані дані дають підстави до розробки комплексного методу впливу на ряд параметрів фізико-механічних властивостей зі застосуванням магнітного резонансу на основі неодимових магнітів для впливу та на можливість прогнозування життєвого циклу.