Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ВЕРОЯТНОЕ ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВОЗМОЖНЫХ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СТРУКТУРНЫХ СОСТОЯНИЙ СИСТЕМЫ НА ЕЕ СВОЙСТВА

Иванов В.В. 1
1 ФГУП ОКТБ «ОРИОН»
Обсуждается вероятное влияние размерных параметров возможных многокомпонентных структурных состояний системы на ее свойства
структурное состояние
наноструктура
фрактальная структура
размерный параметр.
1. Иванов В.В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. – №11. – С.61-65.
2. Иванов В.В. // Соврем. наукоемкие технологии. 2013. – №.9 – С.89-93.
3. Иванов В.В. // Междунар. науч.-иссл. журнал, 2013. – №7-1. – С.26-28.
4. Иванов В.В. // Успехи соврем. естествознания, 2014. – №.4. – С.105-108.
5. Иванов В.В. // Соврем. наукоемкие технологии. 2013. №.5. С.29-31.
6. Иванов В.В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. №8. С.136-137.
7. Иванов В.В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. №8. С.134-135.
8. Иванов В.В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. – №8. – С.129-130.
9. Иванов В.В. // Междунар. журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2013. №10(3). – С.493-494.
10. Иванов В.В. // Междунар. науч.-иссл. журнал, 2013. – №7-1. – С.35-37.
11. Иванов В.В., Щербаков И.Н. Моделирование композиционных никель-фосфорных покрытий с антифрикционными свойствами. – Ростов н/Д: Изд-во журн. «Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион», 2008. – 112 с.
12. Щербаков И.Н., Иванов В.В., Логинов В.Т. и др. Химическое наноконструирование композицонных материалов и покрытий с антифрикционными свойствами. Ростов н/Д: Изд-во журн. «Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки», 2011. 132 с.
13. Иванов В.В., Арзуманова А.В., Иванов А.В., Балакай В.И. // Журн. прикладной химии, 2006. – Т.79. – Вып.4. – С.619-621.
14. Иванов В.В., Курнакова Н.Ю., Арзуманова А.В., и др. // Журн. прикладной химии, 2008. – Т.81. – Вып. 12. – С.2059-2061.
15. Иванов В.В., Арзуманова А.В., Балакай И.В., Балакай В.И. // Журн. прикладной химии, 2009. – Т.82. – Вып. 5. – С.797-802.
16. Иванов В.В., Щербаков И.Н. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. – 2011. – №3. – С.54-57.
17. Иванов В.В., Щербаков И.Н. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. – 2011. – №5. – С.47-50.
18. Иванов В.В. // Междунар. науч.-иссл. журнал, 2013. -№8-1. – С.70-71.

Будем считать, что свойства Si систем упорядоченных элементов-объектов в общем случае чувствительны к элементному составу, особенностям их взаимного расположения и организации структурного состояния. Будем также считать, что эти состояния в случае многокомпонентных детерминистических модулярных структур локально (в каждой ячейке структурированного 3D пространства) определяются возможными кристаллическими r, наноразмерными n и фрактальными f компонентами с помощью задания соответствующих генераторов [1 -10].

С учетом всех вариантов структурно совместимых сочетаний компонент могут быть перечислены основные классы вероятных структурных состояний [1-4]: (r1 r2 r3), (r1 r2 n3), (r1 r2 f3), (r1 f2 n3), (r1 f2 f3), (r1 n2 n3), (f1 f2 f3), (f1 f2 n3), (f1 n2 n3) и (n1 n2 n3). Введем условный размерный параметр D, который для каждого структурного состояния может быть рассчитан следующим образом:

D = dr D(r) + df D(f) + dn D(n),

где dr, df и dn – количества соответствующих компонент одного сорта, условный размерный параметр для кристаллической компоненты D(r) = 1, для фрактальной компоненты он полностью совпадает с фрактальной размерностью:

D(f) = DimRf = Dim (GenRf) < 1,

для наноразмерной компоненты

D(n) = (<n>/no) < 1,

если средний размер нанообъекта <n> < no = 100 нм и

D(n) = 1,

если <n> ³ no.

В случае состояний со структурно совместимыми фрактальными компонентами (r1 f2 f3), (f1 f2 n3) и (f1 f2 f3) могут формироваться транзитивные фрактальные структуры Tr[R(f2,f3)], Tr[R(f1,f2)] и Tr[R(f1,f2,f3)] [4–7] и соответствующие размерные параметры тогда определяются следующим образом:

D = 1 + D(f2) + D(f3) = 1 + Dim(Tr[Gen(b), Gen(c)]),

D = D(f1) + D(f2) + D(n3) = Dim(Tr[Gen(a),Gen(b)]) + D(n3),

D = D(f1) + D(f2) + D(f3) = Dim(Tr[Gen(a),Gen(b), Gen(c)]).

Таким образом, для любого структурного состояния, включающего некристаллическую компоненту в 3D пространстве, значение условного размерного параметра D всегда будет меньше 3.

Будем считать, что величина условного размерного параметра оказывает функциональное влияние на чувствительные к особенностям структурной организации свойства систем, т.е. Si(Di). Предположим, что характер этого влияния может определяться для i-го структурного состояния зависимостями типа Si(d-Di) (1) или Si(d/Di) (2).

В первом случае на свойство SD влияет отклонение условного размерного параметра D от мерности пространства d, т.е. величина |d-D|. Формально можно рассматривать три вида зависимостей:

SD = Sd(1 + K|d-D|),

ln(SD/Sd) = K|d-D|,

lnSD/lnSd = (1 + K|d-D|),

в которых К – коэффициент пропорциональности, обусловленный как характеристиками структурного состояния, так и характеристиками пространства, в котором определена структура R с данным состоянием. Очевидно, что вторая и третья зависимости от размерного параметра (экспоненциальная SD = Sd exp(K|d-D|) и степенная SD = Sd (1 + K|d-D|) являются более сильными по сравнению с первой.

Во втором случае будем считать, что на свойство SD влияет отношение мерности пространства и условного размерного параметра (d/D):

SD = Sd KD (d/D),

ln(SD/Sd) = KD (d/D),

lnSD/lnSd = KD (d/D),

где KD – коэффициент пропорциональности, зависящий от величины отклонения условного размерного параметра состояния от мерности пространства, в котором определена структура R. В частности, при D = d величина коэффициента KD = 1. Также очевидно, что вторая – экспоненциальная SD = Sd exp(KD (d/D)) и третья – степенная SD = Sd (KD (d/D)) зависимости от размерного параметра более сильные, чем первая линейная, и могут характеризовать аномальные изменения свойств системы.

Ранее представления о возможном влиянии комплексного состояния композитов, обусловленного как кристаллическими фазами, так и распределенными определенным образом наночастицами некоторых из этих фаз, а также квазифрактальными характеристиками конфигураций межфазных границ, были использованы при целенаправленном поиске и интерпретации трибологических свойств поверхности композиционных материалов и покрытий на основе систем Ni-P и Ni-B [11–20].


Библиографическая ссылка

Иванов В.В. ВЕРОЯТНОЕ ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВОЗМОЖНЫХ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СТРУКТУРНЫХ СОСТОЯНИЙ СИСТЕМЫ НА ЕЕ СВОЙСТВА // Успехи современного естествознания. – 2014. – № 7. – С. 124-125;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=34158 (дата обращения: 18.10.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074