В книге кратко рассмотрены основные достижения мембранной технологии и дана классификация мембран, предназначенных для разделения газообразных и жидких смесей. В книге наибольшее внимание уделено критическому рассмотрению существующих и разработке новых теоретических концепций, описывающих механизм диффузии газов и полимерных мембранах и ионов в ионообменных мембранах, при разностороннем их сопоставлении с результатами экспериментов. Математический анализ моделей диффузионных процессов в мембранах и рассмотрение результатов экспериментов проводится как с химико-технологической позиции, позволяющей оценить перспективы практического использования мембран в конкретном процессе разделения, так и с физико-химической, позволяющей установить механизм диффузии и природу селективности в связи с химическим составом и структурой материала мембраны, а также наметить пути интенсификации диффузионных процессов. Книга представляет интерес для научных работников (химиков, физиков) и инженеров-технологов, работающих в области теоретических основ химической технологии, процессов и аппаратов, физической химии, электрохимии и механики полимеров; она может служить пособием для аспирантов и студентов старших курсов физико-химических и технологических специальностей.

Пособие соответствует гос. образовательному стандарту направления подготовки 140400 "Техническая физика" и содержанию учебной программы дисциплины ОПД.Ф.03 "Материаловедение и технология конструкционных материалов". Содержит сведения по физическим основам формирования микронеоднородных областей в стекле вследствие протекания сегрегационых явлений активатора на основе обобщения результатов ведущихся в мире интенсивных исследований в области стеклообразного состояния вещества и композитных структур на основе стекол. Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 140400 "Техническая физика" при изучении дисциплин "Материаловедение и технология конструкционных материалов" и "Физика некристаллических твердых тел". Может быть использовано для подготовки студентов по направления "Электроника и микроэлектроника", а также аспирантами, инженерами и научными работниками, специализирующимися в области микро- и наноэлектроники.

Учебное руководство создано известными специалистами из Кембриджского университета. Подробно рассмотрены механические свойства и микроструктуры металлов и сплавов, полимеров, керамик и композитов. Особое внимание уделено характеристикам прочности для различных режимов нагружения, коррозионной стойкости и процессам обработки. На многочисленных примерах дается обоснование инженерных расчетов, необходимых для конструирования в самом широком спектре применений. Учебник является незаменимым источником для инженеров-проектировщиков в промышленности и строительстве по всем направлениям материаловедения и не имеет аналогов в мировой литературе. Для студентов и преподавателей материаловедческих, машиностроительных и общетехнических факультетов, разработчиков, конструкторов и технологов.

Монография посвящена изучению теплофизических свойств вещества, в частности параметров межатомного (или межмолекулярного) взаимодействия, параметров образования вакансий и самодиффузии в кристаллах. Излагаются современные методы расчета, а т акже оригинальные аналитические методики, разработанные автором. Впервые все параметры активационных процессов изучены, начиная от Т = 0 К и заканчивая температурой перехода в жидкую фазу. Параметры как потенциала взаимодействия, так и активационных процессов рассчитаны для всех элементов Периодической таблицы, ряда молекулярных квантовых криокристаллов, фуллеритов с различной массой фуллерена и бинарных кристаллов, Оценено изменение активационных параметров при вариации изотопного состава кристалла. Впервые эволюция параметров активационных процессов изучена как при уменьшении размера, так и при деформации формы нанокристаллов с различной структурой. Для научных работников, специализирующихся в области теплофизики и материаловедения.

В книге изложены вопросы теории образования покрытий из порошковых материалов. Для описания процессов формирования покрытий в режиме активированного спекания принят метод анализа с позиций термодинамики необратимых процессов. Преимущественно рассмотрены такие электрофизические методы получения покрытий, как электроконтактное припекание, электроимпульсное спекание. магнитно-импульсное припекание, электроимпульсное спекание, магтнитно-импульсное прессование. Для выбора режимов нанесения покрытий магнитно-импульсным прессованием предложена математическая модель. учитывающая диффузию электромагнитного поля и не требующая предварительного задания параметров поля. Приведены сведения по использованию разработанных технологических процессов для восстановления быстроизнашивающихся деталей дорожно-строительных, сельскохозяйственных и других машин (червячных коле, втулок подшипников скольжения), повышения стойкости прессового инструмента.

Монография посвящена практическим вопросам анализа зернистых материалов фильтрационными методами. В отечественной литертуре отсутствуют фундаментальные работы по этой важной проблеме. В отличие от монографий А. Э. Шейдеггера "Физика течения жидкостей через пористые среды" (1960г.), Г. С. Ходакова "Основные методы дисперсионного анализа порошков" (1968 г.) и других авторов в данной книге основное внимание уделено определению удельной поверхности сыпучих материалов, имеющих широкое распространение в народном хозяйстве, в связи с тем, что проблема обработки материалов в мелкодисперсном состоянии требует быстрых и надежных методов контроля. Материал, излагаемый в основной части книги, оригинален и представляет большой интерес также и для развития теории гидромеханических, тепловых и массообменных процессов, идущих в пористых средах. Экспериментальные исследования подтверждают правильность полученных авторами обобщенных зависимостей. Материал изложен четко и лаконично, хорошо иллюстрирован. Книга будет полезна технологам химической, строительной, горнорудной, гидрометаллургической, химико-фармацевтической, микробиологической промышленности, спеиалистам сельского хозяйства и многих других областей, где используются сыпучие материалы.

Книга посвящена теории и практическому применению новых оптических методов, основанных на пятнистой структуре (спекл-структуре) изображений, получаемых в когерентном свете. Такие методы открывают новые возможности в отношении измерения смещений, деформаций, вибраций, определения формы и качества диффузных объектов, обработки изображений. Рассчитана на широкий круг научных работников и специалистов, занимающихся проблемами когерентной оптики и применяющих лазерные методы в научных исследованиях.

Рассмотрены механические, химические, ионные, плазменные, электронно-лучевые и другие методы обработки в технологии микроэлектронных устройств. Обобщены данные по выращиванию монокристаллов, диффузии, эпитаксии, ионной имплантации, технологии тонких пленок, литографии, сборке и герметизации. значительное внимание уделено контролю, обеспечению качества и надежности при изготовлении микроэлектронных устройств. Для инженерно-технических работников, мастеров и квалифицированных рабочих, занимающихся производством МЭУ.

В справочнике приведены методы расчета физико-механических характеристик композиционных материалов и определения состава, структуры и свойств армированных композиционных материалов, экспериментальные данные по взаимодействию в бинарных системах металл - металл и металл - тугоплавкое соединение, основные решения уравнений диффузии для наиболее характерных случает высокотемпературного взаимодействия в композиционных материалах, упрочненных пластинчатыми, цилиндрическим и сферическими включениями. Систематизированы информация о термодинамических свойствах тугоплавких соединений, сведения о технологии изготовления, механических, физических и химических свойствах волокон (из стекла, бора, карбида кремния, борсика, углерода, керамики, органических соединений, металлов), нитевидных кристаллов и матричных материалов (металлических и полимерных), а также сведения о применении армированных, эвтектических, дисперсно-упрочненных композиционных материалов и псевдосплавов. Для технологов, конструкторов и научных работников, занимающихся созданием, изучением и применением композиционных материалов, а также для преподавателей, аспирантов и студентов вузов и факультетов материаловедческого профиля.

Изложены теоретические основы и техника эксперимента локального электрохимического анализа (ЛЭА) поверхности твердофазных материалов. Рассмотрены области практического использования методов ЛЭА для исследования и анализа поверхности металлов и сплавов, порошковых и композиционных материалов, а также поверхности печатных плат. полупроводниковых и наноструктур. Подробно описаны методики контроля качества защитных покрытий (толщина, состав, пористость, наличие дефектов), контроля оксидных и солевых слоев на поверхности печатных плат, контроля концентрационных профилей эпитаксиальных слоев в полупроводниковых структурах, исследования наноструктур, исследования процессов диффузии в металлических покрытиях и коррозионных процессов на поверхности металлических структур. Для специалистов в области физики и химии твердого тела, технологии электрохимических производств, для сотрудников центральных заводских лабораторий предприятий машиностроения и приборостроения, а также дл аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Рассмотрены физические основы легирования бериллия. Обобщены и систематизированы данные о структуре двойных соединений. Описаны пластическая деформация и механические характеристики сплавов и соединений, а также их термодинамические, диффузионные, сверхпроводящие, электронные и магнитные свойства. Дана анализ 82 бинарных систем бериллия; при этом особое внимание уделено диаграммам состояния, структуре и свойствам соединений, свойствам сплавов, патентам и авторским свидетельствам на составы, способы получения и обработку сплавов. Для физиков, металловедов, технологов и металлургов, специализирующихся в области реакторного материаловедения и приборостроения.

предложена и исследована модель насыщения поверхностного слоя металлической тонкой пластины примесью из окружающей среды в условиях одноосного механического нагружения. Проанализировано влияние напряжений и деформаций на процесс диффузии. Показано, что, во-первых, вследствие деформации кристаллической решетки основы работа напряжений, возникающих в локальных объемах, приводит к изменению энергии активации дифффузии; во-вторых, напряжения влияют на перенос примеси (этот эффект аналогичен массопереносу посредством бародиффузии в жидкостях). Численно исследовано совместное влияние двух видов воздействия напряжений и деформаций на поведение системы при различных геометрических и физических параметрах модели.

В учебном пособии, написанном известным специалистом из Германии, имеющим многолетнюю преподавательскую практику, изложены основы современного материаловедения. При этом в полной мере использованы фундаментальные понятия, представления и закономерности из других областей знаний - физики, химии, математики, а также кристаллографии и металлургии. Рассмотрены различные модели, в том числе на основе фазовых диаграмм и теории химической связи. Большое внимание уделено применению термодинамических подходов при изучении материалов. Подробно обсуждаются теория дефектов в кристаллических твердых телах, процессы кристаллизации и рекристаллизации, способы управления составом композиционных материалов, структурная организация в стеклах и полимерах. Книга очень хорошо иллюстрирована. Для студентов и аспирантов университетов, а также других вузов, готовящих специалистов в области наук о материалах.

Монография посвящена химическим взаимодействиям, связанным с влиянием неподеленных электронных пар атомов и ионов на структуру и симметрию молекулярных и ионных кристаллов. Рассматриваются возможности современных экспериментальных методов мультиядерной спектроскопии ЯМР и магнетохимии, а также применения квантово-химических методов Хартри-Фока, Меллера-Плессета, теории функционала плотности (DFT) для анализа особенностей межмолекулярного взаимодействия и тонких структурных особенностей молекулярных соединений гексафторидов, оксидов неполновалентных элементов, мультиядерных кластерных соединений, ионных гексафторкомплексов. Наряду с проблемами концептуального характера, вызванными применением методов теоретической и компьютерной химии, обсуждается связь некоторых фундаментальных свойств координационного взаимодействия с вкладами корреляционных эффектов, переноса электронной и спиновой плотности, а также различных оправок, обусловленных влиянием релятивистских эффектов сжатия s-оболочек, расширения и дестабилизации d- и f-оболочек, спиннорбитального взаимодействия. Книга может быть полезна специалистам в области компьютерной и квантовой химии, материаловедения, разработки материалов микро- и наноэлектроники, студентам и аспирантам.

Обобщены экспериментальные и теоретические исследования воздействия малых доз ионизирующего излучения (рентгеновских лучей, y-квантов, электронов) на полупроводниковые монокристаллы, полупроводниковые структуры и приборы, металлы, сплавы, режущий, буровой и волочильный инструменты, а также исследования радиационно-стимулированной миграции, диффузии и выхода водорода из твердого тела. Заложена феноменологическая модель упорядочения структуры дефектных кристаллов и изменения физических и механических свойств материалов под действием ионизирующего излучения. Для научных и инженерно-технических работников, занимающихся радиационной физикой твердого тела, модификацией свойств полупроводников и металлов, проблемой материалов для термоядерных и ядреных реакторов. вопросами водородной энергетики. Полезна аспирантам, магистрам и студентам соответствующих специальностей.

Проведены сравнительные исследования ползучести поликристаллов никеля с зернограничными ансамблями, содержащими около 5 и 60 % границ специального типа, в условиях диффузии серебра с поверхности. Установлено, что увеличение в зернограничном ансамбле границ специального типа с 5 до 60 % приводит к увеличению сопротивления ползучести никеля. При этом эффект ускорения ползучести, связанный с воздействием диффузионных потоков атомов серебра на границы зерен, уменьшается в 3-6 раз, а его максимум сдвигается в область низких скоростей ползучести. Предполагается, что указанное повышение сопротивления ползучести никеля в условиях диффузии серебра с поверхности обусловлено высокой устойчивостью специальных границ зерен к межзеренному разрушению.

В монографии с помощью метода флуктуационных волн рассмотрено рассеяние рентгеновских лучей и нейтронов на флуктуационных неоднородностях концентрации и параметров порядка в твердых растворах, однокомпонентных упорядочивающихся кристаллах и системах, находящихся вблизи точек фазового перехода второго рода. Проанализирована информация об этих системах, которая может быть получена с помощью дифракционных исследований. Изложен ряд общих вопросов строения твердых растворов, теории фазовых переходов и флуктуаций в рассматриваемых системах. Рассчитана на научных работников, занимающихся теоретическими и экспериментальными исследованиями в области дифракции рентгеновских лучей и нейтронов, физики твердого тела, металлофизики и материаловедения, а также на студентов старших курсов соответствующих специальностей.

В издании на совершенно доступном уровне, но на основании абсолютно точных физических посылок излагаются особенности структуры и свойств трех основных классов материалов, используемых в современной жизни - металлов, полимеров и керамики. Книга прежде всего адресована студентам и преподавателям, однако огромный справочный материал. содержащийся в книге делает ее настольной и для действующего инженера. Издание иллюстрировано прекрасными фотографиями. Оно содержит многочисленные задачи-проблемы, ставящиеся перед студентами, примеры и их решения. В книге содержатся точные определения и описание конкретных современных материалов, а также перспективы создания новых материалов. Авторы говорят о сложных вещах понятным языком, почти не прибегая к математике. что делает учебник доступным при подготовке инженеров любого направления. Книга построена именно как учебник: в ней есть последовательность и логика изложения, контрольные вопросы, выделены основные понятия и термины, приведен обширный фактический цифровой материал.

Изложены физические основы теории металлического состояния, освещаются вопросы структуры чистых металлов, твердых растворов и интерметаллических соединений, электронная и кристаллическая структура металлов и сплавов. Рассматриваются основы термодинамики, принципы построения диаграмм состояния и теория диффузии, основные вопросы теории затвердевания: гомогенное и гетерогенное зарождение, рост дендритных и ячеистых кристаллов и т. д. Для научных работников, занятых в области физики металлов, металловедов, работников заводских лабораторий, а также преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов металлургических и машиностроительных институтов.

В учебном пособии изложены сведения о строении кристаллической решетки. Рассмотрены ее тепловые и электронные свойства, вопросы диффузии в твердой фазе. Приведены данные о дефектной структуре твердых тел. Освещены основные положения теории дислокаций и описываемые на ее базе представления о пластической деформации и разрушении твердых тел. Объяснена природа высокопрочного состояния. Проанализированы методики испытания металлов и сплавов при активном нагружении, ползучести. релаксации упругих напряжений и повторно-переменном нагружении. Для магистрантов, обучающихся по направлениям подготовки высшего профессионального образования "Прикладная механика" и "Техническая физика", а также аспирантов, специализирующихся в областях, связанных с физикой прочности и физическим металловедением.

Книга представляет собой первый подробный обзор передовой технологии выращивания кристаллов нитрида галлия. Проведен анализ возможностей долгосрочного и краткосрочного применения объемных подложек на основе GaN, а также мотивация и задачи по внедрению соответствующей технологии в конкретные приборы. Книга написана командой из 45 специалистов, признанных лидеров науки и промышленности, и подготовлена опытными редакторами. Издание окажется незаменимым ресурсом для инженеров, исследователей и студентов, работающих в области выращивания кристаллов GaN и занимающихся обработкой и изготовление приборов на их основе как в сугубо научных, так и промышленных целях.

Книга известного немецкого специалиста рассматривает фундаментальные проблемы диффузии в твердых телах - важной части физики твердого тела, физической металлургии, материаловедения и физической химии. Изложение начинается с основных понятий, таких как континуальное описание и законы Фика, теория случайных блужданий, точечные дефекты, корреляционные эффекты, зависимости от температуры, давления и массы изотопов, диффузия с внешней движущей силой, связь между диффузией и термодинамикой необратимых процессов. Описаны экспериментальные методы определения коэффициентов диффузии. Рассмотрены диффузионные процессы в различных классах материалов: металлах, интерметаллических и квазикристаллических сплавах; полупроводниках; ионных материалах, включая суперионные проводники; в металлических и оксидных стеклах, а также каналы ускоренной диффузии (по границам зерен и дислокациям) и диффузия в наноматериалах. Большое внимание в монографии уделяется анализу моделей рассматриваемых явлений и их математическому описанию. Книга будет полезна студентам, ученым и специалистам, работающим в различных областях материаловедения, химии и прикладной физики.

В книге рассмотрены свойства ионов и возбужденных атомов, способы их образования в плазме, а также диффузия и подвижность ионов и возбужденных атомов. Наряду с этим исследуются химические превращения ионов и возбужденных атомов, происходящие при их соударении с атомными частицами: процессы образования молекул, сложных и комплексных ионов с электронами и отрицательными ионами, прилипание электрона к молекуле и разрушение отрицательного иона при столкновении с атомом или молекулой, ион-молекулярные реакции, процессы разрушения возбужденных атомов и т. д. В книге собраны и проанализированы результаты большого числа экспериментальных работ по этим вопросам, а также описаны теоретические методы исследования данного круга проблем и приведены их результаты.

В настоящей книге приводятся теоретические и практические аспекты численности моделирования турбулентных течений; проведен краткий обзор существующих экспериментальных методов, а также рассмотрены некоторые аналитические методы. Подробно, с примерами изложены преимущества и недостатки тех или иных моделий турбулентности, горения, двухфазных течений и др..

Изложены основы теории границ зерен, позволяющей описывать термодинамические и диффузионные свойства равновесных и неравновесных границ в металлах. Описаны основные зернограничные процессы: возврат, рекристаллизация, зернограничное проскальзывание и упрочнение. Рассмотрены приложения теории, связанные с описанием особенностей поведения микрокристалличесикх металлов, сверхпластичных сплавов, материалов, деформируемых в условиях ползучест, и др. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников, студентов, аспирантов, специализирующихся в области физики конденсированного состояния, физики металлов и физического материаловведения.

В книге изложены основы явлений переноса в жидкостях. Рассмотрены элементы неравновесной и химической термодинамики незаряженных и заряженных смесей, диффузионные процессы в растворах и многофазных смесях, основные принципы микрогидродинамики суспензий и эмульсий. Особое внимание уделено устойчивости коллоидных систем, коагуляции и дроблению частиц, поведению эмульсий и суспензий во внешних силовых полях, а также явлениям, связанным с поверхностным натяжением межфазных поверхностей. Книга предназначена для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов нефтяных, механических и химико-технологических факультетов вузов.

Мембраны и мембранные процессы широко используются в современных технологиях. Эта область знаний успешно развивается в России и отечественные ученые прочно занимают одну из лидирующих позиций в этом направлении. В данной монографии собраны сведения о многих типах мембранных материалов (ионообменные (включая высокомолекулярные, неорганические, биполярные), трековые, жидкие мембраны), методах описания и моделирования процессов переноса в мембранах, методах исследования мембран и основных направлениях их использования (мембранный катализ, водоочистка, водородная энергетика, нанофильтрация и разделение жидкостей). Разделы данной книги написаны ведущими российскими учеными. Представленный материал может рассматриваться как справочное издание и, безусловно, будет полезен специалистам, включая научных сотрудников и технологов, работающих в области разработки различного типа мембран или использующих мембранные технологии в своей работе. С другой стороны, при подготовке монографии авторы пытались представить материал в доступной форме. Поэтому он может одновременно рассматриваться в качестве учебного пособия, предназначенного для преподавателей и студентов, специализирующихся в области химии или химической технологии. Для составления более полного представления о конкретных достижениях и более глубокого ознакомления с проблематикой в каждом разделе приведены ссылки на оригинальные работы как российских, так и зарубежных исследователей. Материал изложен в форме, доступной для широкого круга читателей, занимающихся научной работой в данной области, использующих ее в практических целях, и просто желающих ознакомиться с некоторыми наиболее значимыми результатами.