Статті в журналах з теми "Діелектричні матеріали"

Розглянуто засади проектування композиційних матеріалів з гарантованим (потрібними) ефективностями. Надано основні співвідношення для оцінювання ефективності проектованого матеріалу. Головною умовою отримання матеріалу з малими коефіцієнтами відбиття електромагнітних хвиль є наближення хвильового опору поверхневого шару до опору повітря. Розрахунки показали, що для забезпечення мінімально прийнятного коефіцієнта відбиття (0,25–0,30) і достатніми коефіцієнтами поглинання електромагнітної енергії (-20 дБ за потужністю) матеріал повинен бути багатошаровим з середнім шаром високих поглинальних властивостей. Це забезпечується його високою електропровідністю. Можливим варіантом є монотонне зростання електрофізичних властивостей від зовнішньої поверхні до внутрішньої. За необхідності одночасного екранування електромагнітного поля ультрависоких та вищих частот та магнітного поля наднизьких частот (промислової та її гармонік і інтергармонік) матеріал повинен містити магнітний наповнювач. Його об'ємна кількість визначається за формулою Оделевського. Коефіцієнт відбиття у цьому випадку визначається співвідношенням абсолютних магнітної та діелектричної проникностей поверхневого шару. Для спрощення проектування матеріалу феромагнітні частинки наповнювача повинні бути електроізольованими. При цьому радіопоглинальний матеріал (або шар матеріалу) повинен мати у структурі розгалужені кола провідності. У процесі проектування матеріалу при обиранні матриці обов'язковим є врахування не тільки діелектричних проникностей матеріалів, а й тангенсів кутів діелектричних втрат.

Розглядаються результати комп’ютерного моделювання характеристик вторинного випромінювання (ХВВ) діелектричних гвинтів тактичних безпілотних літальних апаратів (БпЛА) у метровому, дециметровому та сантиметровому діапазонах хвиль. Враховуючи електричні розміри гвинтів, для моделювання застосовано електродинамічний метод, який базується на розв’язанні системи інтегральних рівнянь Мюлера. Для дослідження обрано дві моделі діелектричних гвинтів з однаковим діаметром, різними геометричною формою лопатей і діелектричною проникністю однорідного матеріалу, з якого вони виготовлені. Отримано значення ефективної поверхні розсіювання (ЕПР) гвинтів при різних ракурсах відносно суміщеного напрямку радіолокаційного зондування і прийому. У статті демонструються і аналізуються діаграми ЕПР у трьох діапазонах хвиль та на двох ортогональних поляризаціях. Оцінено ступінь впливу форми і діелектричної проникності гвинта на інтенсивність його вторинного випромінювання. Аналізується вклад діелектричного гвинта у сумарний розсіяний сигнал тактичного БпЛА.

<strong>Мета.&nbsp;</strong>У статті розглядається опір ізоляції рейкового кола як один із параметрів, що впливають на експлуатаційні показники роботи залізничного транспорту.<strong>&nbsp;</strong>Для зниження впливу опору ізоляції на режими функціонування рейкових кіл та на експлуатаційні показники роботи залізничного транспорту передбачено дослідити вплив поверхневої обробки щебеню на величину діелектричної проникності баластового шару.<strong>&nbsp;Методика.&nbsp;</strong>Оцінювання впливу виду матеріалу для поверхневої обробки щебеню на величину діелектричної проникності проводили, виходячи з визначення фізичної сутності відносної діелектричної проникності. Визначення відносної діелектричної проникності &nbsp;сипких середовищ може бути тільки непрямим &ndash; внаслідок неповного прилягання зернин щебеню та невизначеності порового об&rsquo;єму. Отже, розрахунки проводили, співставляючи виміряну ємність для середовища з відомою &nbsp;&ndash; із виміряною ємністю середовища, для якого необхідно визначити . Тобто, у скільки разів змінюється виміряна ємність, у стільки ж разів змінюється й діелектрична проникність середовища.&nbsp;<strong>Результати.&nbsp;</strong>Досліджено, як шпали і баласт значно змінюють свою електричну провідність у залежності від наявності в них вологи, зміни навколишньої температури, наявності забруднювачів та інших факторів. Проаналізовано існуючі моделі опису діелектричних властивостей таких систем. Встановлено, що покриття баластного щебеню органічними речовинами впливає на величину його відносної діелектричної проникності. Найбільший ефект зниження цієї величини спостерігався для покриттів на основі каніфольної суміші та силікону.<strong>&nbsp;Наукова новизна.&nbsp;</strong>Новим є запропонований авторами спосіб підвищення діелектричних властивостей верхньої будови колії за рахунок нанесення на поверхню зерен баласту незмочуваних речовин, на поверхні яких не утворюється плівка вологи.<strong>&nbsp;Практична значимість.&nbsp;</strong>Показана можливість зведення до мінімуму негативного впливу зниження ізоляції з максимальним його усуненням. Пропонується рішення актуального завдання шляхом виключення впливу опору ізоляції на режими роботи рейкових кіл, що дозволить ліквідувати частину причин відмови пристроїв сигналізації та зменшити кількість випадків &laquo;несправжньої зайнятості&raquo;.

Показано, що в умовах підвищення амплітуд та розширення частотного спектра техногенних електромагнітних полів найбільш прийнятними екрануючими матеріалами є композити з потрібними властивостями. Особливістю композиційних матеріалів усіх класів є відсутність стандартних довідкових даних щодо їх ефективності та електрофізичних і магнітних властивостей, які визначають коефіцієнти екранування. Для спрощення процесів проектування екрануючих сумішей доцільне попереднє розрахункове оцінювання значень діелектричної і магнітної проникностей та питомої провідності кінцевого матеріалу. Проаналізовано можливість використання для цих розрахунків співвідношень Лорентца, Максвела-Гарнета, Оделевського та Ліхтенеккера. Показано пов'язані з цим труднощі і межі застосування та необхідність врахування морфології екрануючих частинок у матриці. Наголошено, що у процесі проектування слід враховувати залежність електрофізичних властивостей компонентів від частоти поля, яке потребує екранування. Такий підхід дозволяє отримати рідкі матеріали з різними властивостями для формування багатошарової структури: верхній шар може мати мінімальні коефіцієнт відбиття, а нижній – максимальні поглинальні властивості. Надано послідовність дій при проектуванні захисних композицій для раціоналізації проєктних робіт.

Розроблено способи синтезу фторованих поліарилових етерів лінійної та сітчастої гібридної органо-неорганічної структури, які характеризуються високою термостабільністю. На їх основі сформовано гнучкі і міцні плівки з низькими значеннями діелектричної проникності та діелектричних втрат, що уможливлює їх використання як міжшарових діелектриків у пакетах мультиінтегральних схем для сучасної мікро- та наноелектроніки, зокрема при виробництві друкованих плат (printed circuit board) для технології зв’язку 5G. Розроблено підходи до створення нового типу плівкоутворювальних термостабільних оптично активних азо-азометинвмісних фторованих поліетерів, які є перспективними як «розумні» світлочутливі елементи для м'якої робототехніки.

Досліджено можливості розроблення одношарового захисного покриття з малими коефіцієнтами електромагнітних хвиль ультрависоких, надвисоких і надзвичайно високих частот. Визначено, що досягнення потрібних коефіцієнтів відбиття досягається за рахунок узгодження електричної та фізичної товщин захисного матеріалу. Регулювання шуканих параметрів здійснюється за рахунок обирання матеріалу з визначеною діелектричною проникністю. Застосування у якості наповнювача діелектричної матриці (ε = 24) магнетиту (ε = 14) дозволяє застосовувати співвідношення для розрахунку ефективності діелектриків. Наявність у магнетиті магнітних властивостей ( = 4,5) дозволяє одночасно екранувати й електромагнітні поля промислової частоти з коефіцієнтами екранування 6–8. Встановлено, що для електричної товщини матеріалу, яка дорівнює одиниці (перший порядок чвертьхвильового захисту) на частоті 1 ГГц прийнятний коефіцієнт відбиття (-10 дБ) досягається у смузі частот від 0,9 до 1,1 ГГц, на частоті 3 ГГц – від 2,3 до 3,3 ГГц, на частоті 6 ГГц – від 5,3 до 6,6 ГГц, на частоті 10 ГГц – від 9 до 11 ГГц. Це дозволяє у практичній діяльності враховувати певний діапазон робочих частот обладнання визначених стандартів. Слід враховувати, що при визначенні ефективної діелектричної проникності композиційного матеріалу за відомими співвідношеннями спостерігається велика похибка. Тому у розрахунках слід користуватися максимальними значеннями, що дозволить отримати певний запас ефективності при визначенні електричної товщини матеріалу.

У температурній залежності діелектричної проникності нанокристалічного танталату калію виявлено широкий максимум у інтервалі 20 &lt; T &lt; 40 К, який не залежить від частоти вимірювань. Припускається, що даний максимум свідчить про наявність сегнетоелектричного фазового переходу із температурою Кюрі Tc = 29 ± 2 К. Встановлено, що діелектрична проникність підпорядковується закону Кюрі–Вейса, і визначено сталу Кюрі–Вейса C = (2,5 ± 1) · 103 К. Причиною фазового переходу вважається наявність неідентифікованої домішки, яка локально порушує кубічну симетрію ґратки і приводить до появи полярних мікрообластей. У спектрах ЕПР виявлено два типи ліній. Обговорено можливе застосування нового матеріалу.

Конденсатори є ключовими компонентами сучасних інфокомунікаційних систем завдяки їх здатності зберігати та фільтрувати електричний заряд. Вони забезпечують стабільну роботу електронних схем, згладжуючи пульсації напруги та усуваючи високочастотні шуми. У фільтрах конденсатори допомагають вибирати або блокувати певні частоти, що є важливим для підтримки чіткого та безперебійного зв’язку. Крім того, конденсатори відіграють важливу роль у резонансних підсилювачах і антенних системах, де вони допомагають підсилювати сигнали на різних частотах і підвищувати ефективність передачі та прийому даних. У цьому дослідженні проведено порівняльний аналіз можливостей конденсаторів з ізотропного та анізотропного уніполярних діелектричних матеріалів. В обох випадках досліджено залежність частоти fr від фізичних характеристик матеріалу, таких як коефіцієнт заломлення n та геометричні розміри пластини a×b×c. Встановлено, що, на відміну від конденсатора з ізотропного матеріалу, анізотропний уніполярний діелектричний конденсатор характеризується наявністю двох резонансних частот та , що значно розширює можливості його практичного застосування. Використання конденсаторів із двома резонансними частотами дозволяє створювати складніші фільтри та системи, які можуть працювати на кількох частотних діапазонах, що є критично важливим для сучасних багаточастотних телекомунікаційних мереж. Використання цієї особливості конденсаторів буде корисним для мобільних пристроїв, які мають підтримувати різні стандарти зв’язку (Wi-Fi, Bluetooth, LTE, 5–6G).

Аналітично досліджується нагрівання щільного шару сипких (гранульованих) матеріалів у мікро­хвильовому полі. Представлено математичну модель процесу сушіння у вигляді диференціальних рівнянь переносу стосовно необмеженої пластини. Модель враховує ослаблення впливу внутрішніх джерел у процесі сушіння за рахунок зміни діелектричних характеристик вологого матеріалу. Враховується, що втрата вологи у матеріалі підпорядковується експоненційному закону. Розглянуто фізичний сенс складових рівнянь перенесення теплоти та маси. Описано процедуру отримання розрахункових залежностей для визначення середньої температури та вмісту вологості шару за граничних умов третього роду (тепловіддача на границі). Отримані залежності дають можливість розраховувати значення вмісту вологи і температури матеріалу при мікрохвильовому нагріванні. Проведена апробація математичної моделі сушіння щільного шару сипкого матеріалу при різних значеннях коефіцієнта тепловіддачі і питомої потужності мікрохвильового поля. Наведено результати зіставлення розрахункових даних з результатами експериментів, які демонструють зміну температури та вмісту вологи в часі. Показано, що розрахункові та експериментальні дані задовільно сходяться. Зазначається, що експериментальні криві свідчать про наявність автоколивального процесу зміни температури при сушінні, що пояснюється дифузійним опором матеріалу виходу вологи. Сумісність експериментальних та розрахункових результатів свідчить про відповідність математичної моделі реальним процесам перенесення теплоти та вологи при нагріванні шару матеріалу в мікрохвильовому полі. Апробація аналітичних залежностей для середньої температури шару та вологовмісту дозволяє стверджувати, що їх можна реко­мендувати для оцінки технологічних параметрів процесів перенесення теплоти та вологи при нагріванні шару матеріалу в мікрохвильовому полі

Об’єктом дослідження є кристалічна структура сполуки K3TiOF5. З літературних даних відомо, що цей матеріал – сегнетоелектрик. Діелектрична проникність матеріалів дуже велика. Тому такий матеріал може бути використаний у конденсаторах, які значно менші за розмірами за діелектричні. Порівняно недавно було синтезовано низку матеріа- лів, що мають сегнетоелектричні властивості, до яких належить і K3TiOF5. Дифракцій- ний спектр сполуки, що знятий по методу порошку з геометрією зйомки Брег-Бертрано, представлений у базі даних PDF-2 за 2009 рік під номером 00-023-0506, індексується в тетрагональній сингонії з періодами решітки a=6,102°A, c=8,655°A. Повні відомості про кристалічну структуру такої сполуки натепер відсутні. У ході дослідження використовувалася база даних PDF-2 за 2009 рік. А також про- грама HighScorePlus 3.0 (Нідерланди), яка дозволяє уточнювати мікроструктурні параме- три структурної моделі методом Ритвельда. Дифракційний спектр для дослідження генерували за допомогою програми HighScorePlus 3.0 та приєднаної до неї бази даних PDF-2 за 2009 р. у форматі UDF. У результаті отримано, що цей дифракційний спектр досліджуваної сполуки може відповідати такій структурній моделі: дифракційний спектр сполуки K3TiOF5 індексу- ється в тетрагональній сингонії з періодами решітки a=6.086 A°; b=6.086 A°; c=8.675 A°. Можлива просторова група симетрії I41 (80): − мікроструктурні параметри K1 8b x/a=0.252(9), y/b=0.588(4), z/c=0.2(4); − коефіцієнт заповнення позицій 0.5 K2 8b x/a=0.233(5), y/b=0.233(5), z/c=0.4(4); − коефіцієнт заповнення позицій 1,0 F1 8b x/a=-0.900(8), y/b=0.393(4), z/c=0.1(4); − коефіцієнт заповнення позицій 1,0 F2 8b x/a=0.749(7), y/b=0.262(7), z/c=0.8(4); − коефіцієнт заповнення позицій 1,0 F3 8b x/a=0.47(1), y/b=0.696(9), z/c=-0.1(4); − коефіцієнт заповнення позицій 0,5; Ti1 8b x/a=0.247(5), y/b=0.803(4), z/c=0.1(4); − коефіцієнт заповнення позицій 0,5; O1 8a x/a=0.0, y/b=0.0, z/c=0.1(4); − коефіцієнт заповнення позицій 1,0; − фактор розбіжності R=7,311%. Аналізуючи отримані результати, можна припустити, що досліджувана структура з’єднання кристалізується у власному структурному типі. Вивчення кристалічної структури сполуки сприяє кращому розумінню його фізичних властивостей, зокрема смегнетоелектричних.

Встановлено, що при проектуванні композиційних металополімерних електромагнітних екранів необхідно врахувати морфологію частинок екрануючої субстанції – принаймні співвідношення довжини та товщини окремих частинок. Визначено, що різке зростання захисних властивостей відбувається за концентрацій екрануючих елементів, коли вони контактують між собою (критична концентрація). Найбільша критична концентрація (до 47 %) відповідає співвідношенню довжини та діаметру частинок 1:2. Зі зростанням співвідношення критична концентрація монотонно зменшується. За співвідношення 1:32 вона складає 15 %. Показано, що некоректні результати розрахунку діелектричної проникності композиційних матеріалів для визначення коефіцієнтів екранування, зокрема коефіцієнта відбиття електромагнітних хвиль обумовлені невірним розрахунком коефіцієнтів деполяризації, які є визначними щодо обчислення критичних об’ємних концентрацій провідної субстанції у матриці композиційного матеріалу. В свою чергу значення критичної концентрації входить до формули Оделевського для розрахунку діелектричної проникності гетерогенних композиційних матеріалів. Наведені розрахунки впливу співвідношення довжини та діаметра екрануючих елементів придатні для застосування (прогнозування функціоналу) тільки для композитів з вмістом однакових спеціально виготовлених екрануючих елементів. Розрахунки для умовно круглих (точкових) екрануючих частинок не збігаються з надійними експериментальними даними. Для такого наповнювача критична концентрація (за вагою) − 12−15 %. Прогнозування захисних властивостей композитів з використанням дрібнодисперсної субстанції (принаймні до розмірів частинок 150−200 мкм) доцільно здійснювати на основі визначення електрофізичних властивостей суміші. Наведено спосіб застосування для таких розрахунків формули Дебая для діелектричної проникності матеріалу

В результаті досліджень оптичних та електричних властивостей ППР-сенсорів з додатковим підшаром ІТО визначено вплив цього підшару на кутове положення плазмонного резонансу та на значення діелектричної проникності металевого шару. Досліджувались наступні оптичні та електричні характеристики: спектри пропускання у видимому та ближньому інфрачервоному діапазоні довжин хвиль, резонансний кут рефрактометричних характеристик, абсолютні діелектричні проникності відповідних шарів наноструктури, вольт-ватні характеристики плівки ІТО, а також температурні залежності кутового положення резонансного кута при самонагріванні структури. Також досліджувалось ефективність застосування плівкового нагрівача у порівнянні з резистивним об’ємним. За результатами чисельного моделювання рефрактометричних характеристик ППР наноструктур «ITO-Au-ПТФЕ» в діапазоні довжин хвиль від 500 до 1600 нм було встановлено, що збільшення товщини ІТО практично не впливає на зсув кутового положення резонансу (0,4 кут.сек./нм), а зростання товщини плівки ПТФЕ суттєво його зсуває (0,33 град./ нм). Експериментальні дослідження показали вплив наявності підшару ІТО оптимальної товщини, як на кутове положення плазмонного резонансу, так і на значення діелектричної проникності плазмонзбуджуючого шару. Визначено оптимальні товщини для шарів ITO (66 нм) та ПТФЕ (від 10 нм до 40 нм). Середнє значення уявної складової абсолютної діелектричної проникності εаi зменшилось на 10% з 9,548 пФ/м до 8,554 пФ/м, що позитивно вплинуло на зменшення втрат. Встановлено нелінійну залежність резонансного кута від температури самонагрівання наноструктури: спочатку значення резонансного кута зменшувалось, а потім при температурі 47 °С – резонансний кут зростав, що свідчило про зміну оптичних констант шарів чутливого елемента ППР-сенсора. Проведені дослідження дозволяють вдосконалити процес розробки оптоелектронних ППР-приладів та перспективних для дослідження напівпровідникових матеріалів для наноплазмоніки.

В статті представлені результати дослідження функціонального стану показників симпатоадреналової системи хворих на інфаркт головного мозку (ІГМ). Розроблено нові діагностично-прогностичні критерії захворювання на основі виявлених змін.&#x0D; Мета – удосконалення діагностичного алгоритму дослідження хворих у гострому періоді ІГМ з урахуванням особливостей змін β-адренергічної активності цитоплазматичних мембран (АРМ) еритроцитів та встановлення нових прогностичних чинників виходу захворювання.&#x0D; Матеріал і методи. Основою роботи були матеріали комплексного обстеження 350 хворих із першим у житті ІГМ на 1-у, 10-у та 21-у доби захворювання. Тяжкість стану і ступінь неврологічного дефіциту об’єктивізували за допомогою шкали інсульту Національного інституту здоров’я США (NIHSS) з оцінкою в балах у перші години захворювання, в динаміці лікування на 10-ту та 21-шу доби. Було виділено 2 клінічні групи: 1-а (n=183) – хворі в стані середнього ступеня тяжкості (середній бал за шкалою NIHSS 11,74±0,33); 2-а (n=167) – хворі в тяжкому стані (середній бал за шкалою NIHSS 24,06±0,29). Вимірювання комплексної діелектричної проникності (КДП) проводили методом КВЧ діелектрометрії. Зміни осмотичної резистентності еритроцитів (ОРЕ) під дією β-адреноблокатора (β-АБ) визначали методом фотоелектронної колориметрії.&#x0D; Результати. У дебюті ІГМ відбувається достовірне підвищення значень β-АРМ в 2,4 раза порівняно з контролем. Максимальні рівні β-АРМ (42,43±3,64 УО) відмічаються у хворих із початково тяжким ступенем захворювання, що вказує на значне напруження роботи симпатоадреналової системи у даних хворих.&#x0D; У ході проведеного дослідження було вперше розроблено інформативний комплексний підхід для оцінки β-АРМ еритроцитів периферійної крові у хворих на ІГМ, який заснований на аналізі змін їх діелектричних характеристик і ступеня ОРЕ під дією адренергічних лікарських засобів.&#x0D; Висновки. Застосування даного підходу показало, що відхилення КДП еритроцитів, що були індуковані адренергічними речовинами, є проявом специфічної реакції клітин і залежать від функціонального стану симпатоадреналової системи.

На основі аналізу даних про екранування електромагнітних полів наднизьких та ультрависоких частот будівельними та облицювальними матеріалами зроблено висновки, що найбільш доцільним з технічних та економічних міркувань є облицювання захисними матеріалами внутрішніх поверхонь будівель. Наведено коефіцієнти екранування розробленими металополімерними матеріалами електромагнітних полів різних частот. Для електромагнітних полів частотами 2,4-2,6 ГГц коефіцієнти екранування складають 2,44 (за товщини екрана 5 мм) та 3-52 (за товщини екрана 10 мм). Коефіцієнти відбиття складають 0,06-0,32. Зміна концентрації феромагнітної субстанції становить 5-20 % (за вагою). За таких умов зниження напруженості магнітного поля промислової частоти складають 1,2-15,0 (за товщини екрана 5 мм) та 2,3-38,0 (за товщини екрана 10 мм). Наведено порядок оцінювання ефективності екранування високочастотного екранованого поля тришаровою структурою, виходячи зі значення діелектричної проникності несучого матеріалу та мінімальної довжини електромагнітної хвилі діапазону екранованого поля. Для одночасного екранування магнітного поля промислової частоти провідний шар повинен бути феромагнітним. Для цього можна застосувати металополімер з великою концентрацією залізорудного концентрату

Проблема чистоти повітря є надзвичайно актуальною для сучасної України, а саме, підтримки стану навколишнього середовища, життєдіяльності людини, перспективного розвитку промисловості країни. Забруднення повітря залежить від кількості викидів з різних джерел забруднення, до яких доєднались забруднення від військових дій. Причому наразі спостерігається досить низький рівень розвитку системи контролю стану навколишнього середовища. .Для вирішення питань, які постали у зв’язку з погіршенням екологічної ситуації в країні, є практична необхідність у створенні інформаційно-мобільних вимірювальних систем, в склад яких входять сучасні прилади з використанням продуктивних, точних і дешевих сенсорів для виявлення й вимірювання гранично допустимої концентрації забруднюючих речовин у повітрі статті надані наданні відомості щодо порівняльного аналізу, наявних на ринку України газоаналізаторів вуглекислого газу різних моделей. Згідно аналізу, запропонована інформаційна система вимірювання концентрацій токсичних, агресивних та отруйних газів, в склад якої входить газоаналізатор авторської розробки. Інформаційно-вимірювальна система поєднує в собі малі габарити, достатню точність вимірювання, простоту конструкції газоаналізатору та дешевизну складання. Було розроблено макет стенду інформаційно-вимірювальної система (ІВС), що надало можливість забезпечувати вимірювання складу повітря з використанням сучасних технологій. У статті представлені відомості щодо конструкцій інтерференційних світлофільтрів на основі діелектричних та напівпровідникових матеріалів для видимої області електромагнітного та інфрачервоного спектру ,які застосовані в конструкції газоаналізатору, розглянуто спосіб виготовлення світофільтрів. Для визначення конструкції світлофільтрів використовувалась спеціальна програма розрахунку спектральної характеристики фільтру в залежності від кількості шарів-плівок матеріалу та самого матеріалу, що напилюється. Описано розроблені конструкції вузькосмугових світлофільтрів для лазерних випромінювачів на основі плівок із SI та SiO. Застосування запропонованих вузькосмугових світофільтрів для лазерних випромінювачів на основі плівок із SI та SiO, сьогодні надало можливість досягти створення інформаційно-вимірювальної системи для визначення складу газів, що є актуальним сьогодні при підвищеному забрудненню навколишнього середовища, а саме, повітря, конче необхідного для життєдіяльності живих організмів. Отримані дані спрямовані на побудову комплексного обладнання для моніторингу навколишнього середовища, що дозволяє формувати обґрунтовані рекомендації, реагування, визначення та контролю, наддасть можливість попереджати про забруднення повітря, що буде сприяти надання своєчасних заходів для його очищення.

Вологість паливо-мастильних матеріалів є одним з визначальних показників їх якості. Присутність вологи в матеріалі впливає на їх фізико-хімічні і електричні властивості. Вода характеризується високою діелектричною проникністю і здатністю легко взаємодіяти з іншими речовинами.&#x0D; Розроблення системи контролю вологості паливо-мастильних матеріалів у процесі експлуатації машини є невід’ємною частиною інформаційно-вимірювальних і керувальних систем сучасної мобільної техніки, і зокрема техніки спеціального призначення.&#x0D; Ємнісні сенсори вологості є розприділеними структурами і у вимірювальних системах параметрами вимірювання є як ємність, так і опір й індуктивність. Для реалізації ємнісного вимірювача з лінійною калібрувальною характеристикою, враховано що вимірювальне середовище є з великими змінними активними втратами, якими є оливи і палива двигунів внутрішнього згоряння. Для компенсування активних втрат застосовано схему з окремим вимірюванням реактивної складової повного опору діелькометричного первинного перетворювача на основі модуляції параметрів вимірювального резонансного контуру. Параметри такої схеми обирано так, щоб при вимкненій модуляційній ємності повна провідність схеми мала індуктивний характер.&#x0D; За міру якості перетворення вимірювальної схеми сенсора прийнято диференціальну чутливість, яка характеризує відношення відносних приростів вихідного (повної провідності) й вхідного (реактивної провідності) параметрів.&#x0D; Розроблений автоматичний одночастотний вимірювач з ємнісним сенсором, виконаним у вигляді електродів розсіяного поля, покритих шаром ізоляції, в якому використано метод модуляції параметрів вимірювального резонансного контуру. Для перевірки теоретичних досліджень проведений повний факторний експеримент на трьох рівнях при двох факторах – вологості досліджуваного середовища і частота напруги живлення вимірювального контуру.&#x0D; Працездатність вимірювальної схеми ємнісного перетворювача зберігається у всьому діапазоні вимірювань, якщо добротність ємнісного вимірювального перетворювача в матеріалі більша одиниці.

Стаття присвячена методам вимірювання вологості в різних типах матеріалів та середовищ за допомогою надвисокочастотних радіохвиль. Розглянуті різні підходи до вимірювання вологості, включаючи методи вільного простору, резонаторні методи та хвилеводні методи. Зазначено переваги використання вологомірів на надвисокочастотних радіохвилях, такі як безконтактність вимірювань та висока чутливість. Детально описано принципи роботи різних методів та їхнє практичне застосування. Також звертається увагф на обмеження і труднощі в застосуванні деяких методів, особливо в контексті вимірювань твердих матеріалів і рідин.Ключові слова: вологість, високочастотні радіохвилі, вологомір, методи вимірювання, діелектричні властивості, безконтактні вимірювання.

Розроблено, досліджено та описано склад захисних покриттів різного функціонального призначення з покращеними експлуатаційними характеристиками для підвищення надійності деталей засобів транспорту. В якості основного полімерного зв’язувача використовували діановий олігомер «ЕД – 20» з твердником поліетиленполіамін (ПЕПА), що дозволяє затверджувати матеріали при кімнатних температурах. Регулювання властивостей епоксидної матриці здійснювали шляхом хімічної, фізико-хімічної та фізичної модифікації. Хімічну модифікацію епоксидного зв’язувача проводили за допомогою синтезованого модифікатора 4,4 – сульфонілбіс (4,1 – фенілен) біс (N, N –діетилдітіокарбамату) (СФЕК). У вигляді фізико-хімічної модифікуючої добавки застосовували технічний вуглець (нанодисперсному пігментну сажу) CARBON BLACK марки PowCarbon 2419G. У результаті проведених у роботі досліджень адгезійних, фізико-механічних, теплофізичних, діелектричних властивостей та електропровідності композитів розроблено ряд епоксикомпозитних матеріалів для підвищення експлуатаційних характеристик деталей на основі алюмінієвих та низьковуглецевих сталей. Отримано струморозсіювальне й антистатичне захисне покриття з поліпшеними механічними властивостями. Нові композити і технологію їх формування впроваджено на судні «Triumph IV» судновласної компанії «Avrey Commerce Ltd» (Сейшельські острови) при його ремонті ТОВ «Сігран» на території Херсонського суднобудівного судноремонтного заводу. Це забезпечило: підвищення корозійної і гідроабразивної стійкості деталей технологічного устаткування у 1,9…2,4 разів, зменшення періодичності відновлення дефектних ділянок деталей у 1,3…1,6 разів.

У статті на основі досліджень часових змін електропровідності, діелектричних втрат, екзотермічних ефектів та швидкості ультразвуку проводиться аналіз системних механізмів твердіння гіпсових композитів. Одержані екс-периментальні криві трансформуються за допомогою визначення кривизни. Показано, що виникнення особливостей в трансформованих кривих відбувається у вузьких часових вікнах, майже одночасно. Це явище інтерпретується як результат перетворень структури «тверда частина – границя розділу − рідка фаза» композиту. Запропоновано практичний метод визначення кінця тужавлення за допомогою аналізу трансформованих залежностей.

Проведений аналіз механічних та триботехнічних характеристик полімерних матеріалів та показана можливість їх покращення додаванням армуючих речовин. До ефективних наповнювачів полімерних матеріалів можна віднести вуглецеві волокна, MoS2, графіт, графен, SiO2 та ін. Проаналізовано, що додавання карбіду кремнію до полівінілхлориду обумовлює збільшення антифрикційних характеристик, термостійкості та діелектричних властивостей полімеру. Обґрунтовано, що знання механічних та триботехнічних характеристик взаємодіючих між собою трибоматеріалів є необхідним для їх вибору з точки зору безпечності та ефективності підшипників ковзання у машинобудівній галузі.

В ході проведених розрахунків та аналізу експериментальних даних встановлена можливість проектування ємнісних перетворювачів з обкладками складної конфігурації (квадратних, прямокутних та круглих) за умови, що одна з обкладок залишається нерухомою, тоді, як інша – рухається в паралельній площині відносно нерухомої. Проведені експериментальні дослідження підтверджують закономірності зміни ємності перетворювача від величини діелектричної проникливості середовища та геометричних параметрів обкладок цього перетворювача. Показано, що: для квадратної форми обкладок, при рівномірному збільшенні площі їх перекриття, ємність перетворювача збільшується за параболічним законом; для прямокутної форми обкладок, при рівномірному збільшенні кута перекриття обкладок, ємність перетворювача збільшується тангенціально; для комбінованої (рухомої прямокутної та нерухомої круглої) форми обкладок, при рівномірному їх русі, ємність перетворювача збільшується за гіперболічним законом. Завдяки високій точності результатів експериментальних досліджень діелектричної проникливості матеріалів, відкриваються можливості подальших досліджень однорідності даних матеріалів та можливості виявлення внутрішніх дефектів, які можуть з’явитися в процесі виготовлення виробів при порушенні технології виробництва.

В роботі розроблено дводіапазонну двосенсову антену з квадратною щілиною та круговою поляризацією, що живиться від копланарного хвилеводу. Спроектована антена містить два додаткових патчі. Змінюючи розміри патчів, можна досягти гарного узгодження імпедансів. У цій антені є дві смуги пропускання за імпедансом IBW (impedance bandwidth) в діапазонах 2,65–5,43 і 5,77–6,19 ГГц, а також дві смуги пропускання за коефіцієнтом еліптичності ARBW (axial ratio bandwidth) в діапазонах 2,88–3,00 і 4,98–5,35 ГГц в межах IBW. Розроблена антена з подвійною смугою пропускання за імпедансом призначена для роботи на резонансних частотах 4,04 і 5,98 ГГц. Вона генерує подвійну смугу кругової поляризації, яка працює на частотах 2,94 і 5,2 ГГц. Це лівостороння кругова поляризація LHCP (left-hand circular polarization) і правостороння кругова поляризація RHCP (right-hand circular polarization). В якості матеріалу підкладки використано недорогий епоксидний матеріал FR4_epoxy з діелектричною проникністю εr = 4,4. Антена спроектована за допомогою програмного пакета Ansoft HFSS. В цьому дослідженні проведені вимірювання, моделювання та аналіз наступних параметрів: коефіцієнт відбиття, ARBW, коефіцієнт підсилення, діаграма спрямованості та ККД випромінювання. Запропонований нижній ARBW діапазон антени може бути придатним для деяких видів бездротового зв’язку в S-діапазоні, а вищий ARBW діапазон може бути придатним для застосування в бездротових локальних мережах WLAN.

Проведений огляд літератури допантів та методів допування нанодисперсного порошку титанату барію з метою отримання сегнетоелектричних матеріалів з релаксорною поведінкою і розмитим фазовим переходом, зокрема, досліджені елементи для згладження температурної залежності діелектричної проникності та визначений найбільш доцільний метод отримання стехіометричного допованого нанодисперсного титанату барію з високою продуктивністю і економічністю, а також з відсутністю вторинних фаз.

Виконано аналіз інформаційних джерел з питання розробки та використання електромагнітно-акустичних методів і засобів ультразвукового контролю, вимірювань та діагностики. Встановлено широке використання електромагнітно-акустичних перетворювачів для визначення якості труб, рейок, листів тощо, виготовлених з феромагнітних матеріалів. Показано, що значні переваги електромагнітно-акустичних перетворювачів по відношенню до контактних проявляються при неруйнівному ультразвуковому контролі металовиробів в потоці виробництва з високою продуктивністю та значною економічною ефективністю, обумовленою не використанням контактної рідини, відсутністю операцій спеціальної підготовки поверхні об’єкту контролю, можливістю діагностики холодних та гарячих матеріалів. Результати вимірювань трубчатих виробів майже не залежать від кривизни їх поверхні. Нові розробки безконтактних перетворювачів дозволяють вимірювати товщину металу без врахування діелектричних покриттів товщинами до 10 мм, а в багатьох випадках і більше. На відміну від фрагментарних даних, наведених в літературних джерелах, виявлені більшість переваг і недоліків електримагнітно- акустичних методів і перетворювачів ультразвукового контролю, вимірювань і діагностики. Встановлено, що головною перевагою і одночасно недоліком є використання потужних магнітів в складі портативних перетворювачів для ультразвукового контролю виробів з феромагнітних матеріалів. Складність сканування, велика сила притискання до об’єкту контролю, налипання феромагнітних часток потребує нових технічних рішень при побудові безконтактних перетворювачів. Виключення вказаного важливого недоліку можливо за рахунок використання імпульсних джерел формування магнітного поля, що ускладнює конструкцію перетворювачів і вимагає використання більш потужних джерел живлення для портативних електромагнітно-акустичних приладів.

У сучасній вищий школі циклічний ритм навчального процесу з екзаменаційною сесією як формою підсумкового контролю практично вичерпав себе. Це пов’язано в основному зі зміною мотиваційних стимулів навчання, істотним зменшенням часу, що затрачується на самостійну роботу, і тим самим, зниженням рівня системності вивчення предмету. Крім того, принципово змінилися можливості інформаційних технологій. Це дозволяє поставити на зовсім інший рівень самостійну роботу з використанням контролюючо-навчальних програм і експрес-тестування з розділів курсу, що вивчаються.Тенденції удосконалення навчального процесу у вищий технічній школі, що стимулюють систематичність навчання й елементи змагальності, виявлено в розвитку модульно-рейтингової системи, впроваджуваної останнім часом у ряді ВНЗ. Упровадження нової системи супроводжується переоглядом технології навчання.Технологія навчання – це системний, упорядкований набір дидактичних методів, прийомів, елементів, а також зв’язків і залежностей між ними, що становлять собою єдність, націлену на досягнення кінцевих результатів навчання.Проблемно-модульна технологія навчання базується на чотирьох основних принципах:– проблемний виклад навчального матеріалу;– самостійність вивчення;– індивідуалізація навчання;– безперервність і об’єктивність самооцінки й оцінки знань.Основними засобами навчання в новій технології є модуль і модульна програма.Модуль – це об’єднана логічним зв’язком, завершена сукупність знань, умінь і навичок, що відповідає фрагменту освітньої програми навчального курсу.Модульна програма – система засобів, прийомів, за допомогою яких досягається кінцева мета навчання.Таким чином, модульна програма містить у собі елементи управління пізнавальною діяльністю і разом з викладачем допомагає більш ефективно використовувати навчальний час.Технологія модульного навчання – одна з технологій, що, по суті будучи особисто орієнтованою, дозволяє одночасно оптимізувати навчальний процес, забезпечити його цілісність у реалізації цілей навчання, розвитку пізнавальної й особистісної сфери учнів, а також, сполучити тверде управління пізнавальною діяльністю студента з широкими можливостями для самоврядування.Систематизація і структуризація модуля. Однією з особливостей нової технології навчання з’явилася поява можливості управління процесом засвоєння знань на основі чіткої систематизації і структуризації курсу. Такий підхід дозволив закласти в кожну складову частину навчальної програми модуля її ваговий коефіцієнт і поширити такий підхід до системи оцінки і самооцінки знань.Важливою особливістю даної технології є її інтеграційна якість. Модуль, як цілісна єдність змісту і технології його вивчення, реалізується через комплекс інтегрованих технологій: проблемного, алгоритмічного, програмованого та поетапного формування розумових дій.Завдяки відкритості методичної системи, закладеної у модулі, добровільності поточного і гласності підсумкового контролю, можливо вільно здійснювати самоконтроль і вибирати рівень засвоєння, відсутності твердої регламентації темпу вивчення навчального матеріалу. У такий спосіб створюються сприятливі морально-психологічні умови, в яких студент відчуває себе упевненим у своїх силах.Усвідомлення студентами особистісної значимості досліджування і потреби в досягненні визначених навчальних результатів мотивується чітким описом комплексної якісної мети. Реальний результат цілком залежить від самого учня. Потреба в самореалізації задовольняється, по-перше, можливістю за допомогою модуля навчатися завжди успішно і, по-друге, волею вибору творчої діяльності і нестандартних завдань.Упровадження інтерактивних методів навчання в навчальний процес поряд з чисто технічними складностями обмежено відсутністю простих у застосуванні й однозначних методик оцінки результатів комп’ютерного тестування. Більшість тестів засновано на використанні альтернативного опитування, що фактично становить собою угадування правильної відповіді з декількох запропонованих варіантів. Навіть не з огляду на високу імовірність угадування при будь-якому розумному обсязі вибірки [1], така методика тестування може використовуватися лише як попередня оцінка і не дозволяє одержати інформацію про глибину і детальність засвоєння досліджуваного матеріалу. Студенти перших двох курсів інженерних спеціальностей технічних ВНЗ навичок програмування не мають, що створює значні труднощі у застосуванні безальтернативного тестування.Запропонований метод безальтернативного тестування принципово відрізняється як від альтернативних методів цілком, крім імовірності угадування, так і пропонує оригінальний підхід у постановці тестуючуго завдання, системи внесення відповідей і системного підходу в оцінці ступеня засвоєння вивченого матеріалу. Розроблені тести являють собою набір напівякісних завдань, підібраних за наростаючою складністю, тематично зв’язаних матеріалом розділу виучуваного курсу. Таке компонування тесту дозволяє охопити широкий спектр досліджуваних питань і диференціювати якість засвоєння матеріалу. Новим є також розроблена адаптована система контролю результатів тестування, у якому передбачене внесення відповіді в тестовий файл у спрощеному виді – числа, простої формули або малюнка. У структурі модульного посібника відбиті вимоги і правила конструювання модуля:– комплексна мета, у якій надані якісні характеристики (пізнавальні й особистісні) результату вивчення модуля;– конкретизація мети в предметних "навчальних елементах", заданих стандартом утворення;– програма і рекомендації технологічних прийомів її вивчення;– конкретизація мети в еталонах і критеріях рівнів засвоєння, у завданнях підсумкового контролю;– еталони рішень для організації самоконтролю і взаємоконтролю.Пропонований метод тестування органічно вливається в методику модульно-рейтингової системи .Особливості пропонованої безальтернативної системи тестування розглянемо на прикладі тестів, складених з теми „Електромагнитні коливання та хвилі” . Нами розроблені тести по восьми розділах курсу фізики [ 2 ],. Кожний розділ містить у собі двадцять п’ять варіантів завдань, розрахованих на те, щоб кожний студент мав можливість працювати самостійно. Приклад тесту приведений у тексті разом з відповідями, що повинні вводитися студентами в спеціально підготовлені файли.Однією з особливостей тесту в структурі поданих завдань є те, що вони розбиті на три рівні зі зростаючою ступінню складності.Особливість і новизна пропонованих тестів пов’язана також з розробкою завдань, що припускають одержання рішення у вигляді відносних величин, що можуть бути зведені до відношення простих чисел. Ця особливість формулювання завдань має переваги, зв’язані з багатоваріантністю постановки, що суттєво при розробці масиву різних тестів однієї тематики, і, що є найбільш важливим, дозволяє вносить відповідь у відповідний файл тестуючої програми у вигляді числа, що доступно студентам з мінімальними навичками роботи на комп’ютері.Перший рівень включає три завдання, які розраховані на досить формальне засвоєння основних положень тестуючого розділу – знання рівняння фронту хвилі, частоти электромагнітних коливань та вміння знайти швидкість фронту хвилі, а також, знаючи зв’язок діелектричної та магнітної проникності та показник заломлення середовища, знайти швидкість поширення хвилі в середовищі.Відповідь на кожне з завдань оцінюється в один бал, а в цілому при повній відповіді на завдання І рівня можна вважати, що основні положення теми засвоєні і знання студента відповідають оцінці «задовільно».Другий рівень тестування включає завдання, що вимагають при їх розв’язуванні визначеного осмислювання законів електромагнітної індукції та застосувати методи розрахунку ЕРС індукції в контурі, та в постійному магнітному полі, а також уміння знаходити опір кола, та ємність конденсатора. Кожне завдання оцінюється двома балами.Розв’язування завдання ІІІ рівня припускає глибоке оволодіння матеріалом і володіння нетрадиційними методами рішення. Оцінюється кожне завдання трьома балами. У цілому тестування дозволяє перевірити готовність студентів на різних рівнях – від задовільного до відмінного.Приклади файлів для відповідей (вікна відповідей) приведені на прикладі тесту.Наприклад, по темі „Електромагнітні коливання та хвилі” один з варіантів тесту має такий вигляд: ЗавданняI рівня1) Відкритий коливальний контур містить ємність С0 = пФ та індуктивність L0 = нГн. Знайдіть довжину хвилі електромагнітного поля, яке випромінює цей вібратор.2) Знайдіть швидкість фронту електромагнітної хвилі, якщо задана довжина хвилі l = 1 мм і частота коливань v = 3×1011 Гц.3) Діелектрична сприйнятливість середовища лінійно залежить від напруженості електричного поля c = 10-2Е. Знайдіть показник заломлення середовища, якщо магнітна проникність m = 1, а напруженість поля дорівнює Е = 0,1 Н/Кл. Вікна відповідей 1)l =2)Vф =3)n = Завдання II рівня4) Трикутна дротяна рамка має рухому перемичку, яка переміщується з постійною швидкістю V. Рамка знаходиться в перпендикулярному магнітному полі В = В0t. Знайдіть відношення ЕРС індукції, яка виникає в контурі, та ЕРС у постійному полі В0. 5) При перемиканні в колі ключа в положення 2 (рис.) виникає розряд конденсатора. За час t = 1 с заряд конденсатора зменшився в число разів q/q0 = 2, де q0 – початковий заряд, q(t) = q – заряд у момент часу, що дорівнює t. Опір R = 1 Ом. Знайдіть час релаксації цього контуру tр і ємність С.Вікна відповідей4) 5) tр = С = З Вікна відповідей6)L = авданняIII рівня 6) Добротність резонансного контура Q = 0,01. Ємність С = 100 мкФ і опір R = 1 Ом. Зайдіть індуктивність контура.Алгоритм розв’язування задач. Перший рівень ступені складності.1. Розв’язокЗв’язок довжини хвилі та частоти має вигляд, Тоді, .2. Розв’язокРівняння фронту хвилі : ,звідси швидкість фронту хвилі :,де k – хвильове число , а кругова частота .Тоді, .3. Розв’язокПоказник заломлення середовища : ,де і  – діелектрична і магнітна проникності,, а = 1,то показник заломлення дорівнює .Швидкість поширення в середовищі ,де с – швидкість світла у вакуумі.Другий рівень складності.4. Розв’язокПотік магнітного поля, який пронизує систему, дорівнює,де S – площа замкненого контура в момент часу t, що дорівнює площі трикутника,де , , тобто Потік поля :ЕРС індукції : ЕРС індукції в постійному полі :.Відношення ЕРС дорівнює :.5 Розв’язокЗаряд (струм) в колі при замикании ключа змінюється за законом.Отже, . Логарифмуючи вираз, маємо , Враховуючи, що в колі, яке розглядається Для ємності маємо виразТретій рівень складності6. Розв’язок,де – власна частота,– напівширина контура.Звідси маємо i знаходимо L.Для полегшення роботи викладача при перевірці тестів, існують вікна відповідей з уже заздалегідь підрахованим результатом. Необхідно тільки звірити отриману студентом відповідь із запропонованою. Вікна відповідейВаріант № 1 Завдання I рівня1)l = 1 см2)Vф = 3×108 м/с3)n = 1,0005 ЗавданняIІ рівня4) 5) tр =1,4426 с С = 1,4426 Ф ЗавданняIІІ рівня6) L = 0,01 мкГн ЗавданняIІ рівня4) 5) tр =1,4426 с С = 1,4426 Ф

Термообробкою шихти спільно осаджених гідроксикарбонатів синтезовані високостехіометричні полікристалічні зразки катіондефіцитних ніобатів A3IILaNb3O12(AII = Sr, Ba) з тришаровою перовськітоподібною структурою. Методом імпедансної спектроскопії досліджені електрофізичні властивості виготовлених з них керамічних зразків. Для моделювання спектра імпедансу застосовано метод еквівалентних схем, представлених радіотехнічними елементами, який дає змогу виділити у чистому вигляді властивості мікрокристалічних зерен кераміки, тобто власне досліджуваної речовини, без впливу міжкристалічних та електродних ефектів. Встановлені та проаналізовані залежності комплексного імпедансу Z(v) цих сполук від частоти (0,1—106 Гц) зондуючого синусоїдального електричного сигналу та температури (300—700 К). Досліджені температурна залежність електропровідності на постійному струмі, температурні та частотні залежності дійсної компоненти діелектричної проникності ε'‎, а також визначена енергія активації електропровідності зерен кераміки A3IILaNb3O12(AII = Sr, Ba). Встановлена можливість використання синтезованих матеріалів для виготовлення високочутливих і стійких до агресивних умов експлуатації тер місторів із суто нелінійною характеристикою та широким інтервалом робочої температури.

Цеоліти широко використовуються у багатьох галузях промисловості: у водоочисних приладах у якості адсорбентів, іонообмінників, молекулярних сит, у вакуумних насосах сорбційного типу. Також цеоліти використовують у якості каталізаторів багатьох процесів нафтохімії і нафтопереробки. Для ефективного застосування цеолітів необхідно вибрати не тільки правильний тип цеоліту, а й організувати їх регенерацію, тобто видалення вологи, яка здійснюється у процесі сушіння. В даний час сушіння цеолітів здійснюється за використання гарячого повітря, яке нагрівається від електричного нагрівача, або використовується відпрацьоване тепло промислових підприємств. Застосування мікрохвильового нагрівання якісно змінює процес десорбції. Зазначається, що застосування мікрохвильового нагріву дозволяє вести процес набагато швидше, чистіше та з нижчою енергоємністю порівняно з традиційними методами. Крім того, мікрохвильове сушіння може сприяти зменшенню втрати цеоліту. Проведено дослідження кінетики циклічного та безперервного мікрохвильового сушіння цеоліту 4А з насипною щільністю ρ = 780 кг/м3 та рівноважним вологовмістом 13,4 %. Представлено методику експериментальних досліджень та описано експериментальне обладнання. Наведено результати експериментальних досліджень десорбції цеоліту при мікрохвильовому підведенні енергії до зразків з масою 100, 200 та 300 г. Проведено порівняльний аналіз кривих зміни вологовмісту та температури за часом. Наведено результати розрахунків основних теплових характеристик процесу сушіння: теплоти випаровування вологи, теплоти нагрівання матеріалу, корисного теплового потоку, ККД. Проаналізовано можливі причини перерозподілу теплових потоків на випаровування та нагрівання в процесі сушіння. Хід кривих ККД вказує на зміну діелектричних характеристик цеоліту в процесі сушіння

Обґрунтовано необхідність розроблення методики оцінки стану мастильних олив з акцентом на можливості використання у певних видах обладнання з врахуванням конкретних експлуатаційних та технологічних вимог. Для вирішення поставленої задачі проаналізовано процеси старіння олив загалом, та окрему увагу приділено механізмам утворення розчинних та нерозчинних сполук в початково діелектричному середовищі. На думку авторів, інтенсивність утворення таких речовин та ступінь їх накопичення можуть слугувати одним із критеріїв оцінки стану придатності оливи як невід’ємної частини механічної системи загалом, так і в якості мастильного матеріалу зокрема. З метою експрес-діагностики олив та для розширення можливостей вивчення процесів зміни стану складних багатокомпонентних сумішей було запропоновано використання діелектрометрії у змінному електричному полі, оскільки відомі та описані досі методики вивчення зміни провідності діелектричних рідин в умовах постійного електричного поля, на думку авторів, накладають певні обмеження. Для підтвердження запропонованої теорії авторами запропоновано лабораторну установку, яка би дала змогу дати відповідь на запитання щодо якісної можливості подальшого використання оливи та певною мірою прогнозувати зміни її стану на тих чи інших видах обладнання. Отримані експериментальні результати демонструють зміни падіння потенціалу у відібраних пробах з різним ступенем забрудненості, що відображає накопичення та певну орієнтацію полярних частинок у змінному електричному полі. В результаті серії експериментів були визначені оптимальні геометричні розміри вимірювального пристрою та умови вимірювання відповідно. Додатково було проведено експериментальні дослідження оливи з попередньо заданим вмістом шламів та механічних забруднень. Експериментальні залежності загалом підтверджують гіпотези авторів та запропонований підхід щодо оцінки якості олив.

В дослідженні аналізується ефективність застосування цеолітів для акумулювання теплоти. Зазначається, що принцип роботи теплових акумуляторів на цеолітах ґрунтується на виділенні теплоти адсорбції при зволоженні цеолітів у процесі безпосереднього контакту з водою або з вологим повітрям. Коли вода адсорбується, цеоліт виділяє тепло адсорбції. Для видалення та використання тепла, накопиченого у шарі цеоліту в процесі адсорбції (термічне розвантаження), через ємність пропускають холодне та вологе повітря. Це дозволяє цеолітам адсорбувати воду з повітря, осушити його та нагріти. У процесі десорбції шар цеоліту продувається гарячим сухим повітрям, з шару цеоліту повітря виходить охолодженим і вологим. Визначено, що адсорбційні теплоакумулюючі системи все ще знаходяться на ранніх стадіях розробки та не повністю комерціалізовані, однак деякі конкретні системи для побутових потреб уже вийшли на ринок. Технологія, що ґрунтується на використанні цеолітів, дозволяє зберігати тепло без втрат у мінімальних обсягах протягом тривалих періодів часу. Поглинаючі накопичувачі з нанопористих матеріалів, таких як цеоліти, можуть успішно застосовуватися як теплові акумулятори в промисловості. Цеоліти зустрічаються в природі та отримані штучно. Для підготовки їх до роботи, а також для регенерації цеолітів як штучного, так і природного походження необхідна стадія сушіння. Встановлено, що при мікрохвильовому сушінні сорбційна ємність цеолітів значно збільшується внаслідок того, що застосування мікрохвиль призводить до отримання дрібніших зерен. Як правило, це сприяє зростанню пористості та покращенню механічних властивостей. Ефективність мікрохвильового нагріву залежить від хімічного складу цеоліту та його діелектричних властивостей. Для розрахунку температурного поля у шарі цеоліту при мікрохвильовому сушінні визначено аналітичну залежність. Швидкість сушіння при проведенні розрахунків визначається даними експериментів відповідно до типу цеоліту

При заміщенні живої свині органною моделлю кишки людини зі свинячого органокомплексу для потреб експерименту незрозумілою є повноцінність збереження діелектричних властивостей стінки кишки та можливості утворення в ній субстрату електрозварного з’єднання.&#x0D; Мета – визначити відповідність обраної органної моделі потребам лабораторного етапу відпрацювання умов створення міжкишкового анастомозу з застосуванням методу електрозварювання, замість проведення гострого експерименту на тварині.&#x0D; Матеріал і методи. Дослідили особливості зміни товщини, імпедансу та утворення субстрату електрозварного з’єднання в тканинах тонкої кишки діаметром 24–27 мм та товстої кишки діаметром 27–31 мм. Органною моделлю слугував органокомплекс свині. Його охолоджували до 4 ºС та протягом 6–10 годин доставляли до лабораторії. Там біоімітатор занурювали у теплий (26–32 ºС) розчин 0,9 % NaCl на 10–20 хв. Отримані показники порівняли з отриманими в гострому експерименті на свині масою 45 кг, за згодою комітету з біоетики. Створили 8 електрозварних анастомозів на тваринній моделі та 52 на органокомплексі. Ззовні на електроди прикладали тиск 2,1 Н/мм2 або 3,0 Н/мм2. Подавали імпульсну високочастотну напругу, що рівномірно зростала від 80 В до 120 В впродовж 0,2 секунди. Ділянку з’єднання кишки видаляли для гістологічного дослідження.&#x0D; Результати. Під зовнішнім стисненням ми відзначили подібність еластичності та щільності, на межі еластичності. У живої тварини була вища об’ємна резистентність м’язового шару, але динаміка стоншання – тотожною, що свідчить про подібність структурної міцності шарів тканини. У первинному імпульсі імпеданс плавно знижувався, після чого плавно зростав. У наступному імпульсі імпеданс миттєво падав, а потім майже лінійно зростав впродовж всього імпульсу. Подібна форма реактивності імпедансу стабілізувалася з другого імпульсу в 92,3 % проб на органокомплексі та 96,2 % – на тварині. В усіх дослідженнях утворювалось щільне з’єднання внаслідок коагуляційних змін пучків гладеньком’язових волокон та колагенових волокон неоднорідної глибини, але з утворенням суцільної безперервної структури.&#x0D; Висновки. Динаміка стиснення, перебіг електрозварного імпульсу крізь тканину та структура електрозварного анастомозу при використанні органокомплексу були такими ж, як і під час гострого експерименту на тварині.&#x0D; З огляду на синергійність впливу на тканини кишки при створенні електрозварного анастомозу, розробка технології його створення потребує проведення численних експериментальних досліджень. Враховуючи відтворення у дослідженій органній моделі базових механічних та електричних характеристик живої тканини та очікуваних морфологічних електрозварних перетворень можна зробити висновок, що існує можливість повноцінного заміщення тваринної моделі на цій стадії розробки та проведення тривалого лабораторного експерименту.

Проектування мікрохвильових систем на основі композитних матеріалів потребує глибокого розуміння процесів взаємодії електромагнітних хвиль з такими матеріалами та факторів, які на неї впливають. Композити на основі полімерів, наповнені матеріалами з високим ступенем поглинання електромагнітної енергії, дають змогу поєднати електричні властивості композитного матеріалу з механічною гнучкістю, хімічною стійкістю та технологічністю виробництва. Підбираючи матеріали та способи їх обробки, можна досягти необхідних властивостей – як електродинамічних, так і механічних. На властивості композиту також суттєво впливають такі чинники, як розмір і форма частинок наповнювача, об’ємна частка наповнювача тощо. Тому в даній роботі розглядаються різні типи наповнювачів для створення композитів на полімерній основі, а саме: магнітні матеріали, метали, вуглець і діелектрики з високою діелектричною проникністю. Проаналізовано їх переваги та недоліки. Показано, що в міліметровому діапазоні довжин хвиль актуальними є композити, в яких поглинання реалізується за рахунок включення до їх складу полярних діелектриків.

Розглядаються переваги методу нагрівання діелектричних матеріалів в мікрохвильовому полі, що ґрунтуються на особливості перетворення електромагнітної енергії в тепло безпосередньо в об'ємі шару. Перетворення енергії мікрохвильового поля в теплову в об’ємі матеріалу здатне призвести до унікальних ефектів, які не проявляються при застосуванні традиційних способів термообробки, як то зміна внутрішньої структури матеріалу, що дає можливість отримати кінцевий продукт з якісно новими властивостями. Визначається, що процеси, засновані на мікрохвильовому нагріванні матеріалів з достатньо високими діелектричними коефіцієнтами, мають великий потенціал енергоефективності. Нагрівання у мікрохвильовому полі є альтерна­тивою традиційним методам, проте для багатьох технологій в промислових масштабах не використовується внаслідок недостатньо вивчених особливостей поглинання мікрохвильової енергії конкретним матеріалом та можливості виникнення негативних явищ, таких як великі температурні неоднорідності, локальне перегрівання, низький ККД перетворення енергії мікро­хвильового поля у внутрішню енергію матеріалу. Основний фокус роботи зосереджений на визначенні ефективності застосування мікрохвильового нагріву для регенерації цеолітів. Інтерес до використання цеолітів визначається широкою сферою застосування, зокрема в технології зберігання тепла без втрат протягом тривалих періодів часу. Представлені результати досліджень сушіння щільного шару цеоліту 13Х в мікрохвильовому полі та оцінка впливу діелектричних характеристик на енергоефективність перетворення мікрохвильової енергії в теплоту. Результати довели, що сушіння цеоліту 13Х проходить дещо інтенсивніше порівняно з цеолітом 4А. Проведено порівняння діелектричних властивостей цеоліту 13Х та 4А, які суттєво впливають на перетворення енергії мікрохвильового поля в теплову та на енергетичну ефективність

В харчовій промисловості, основному, використовуються технології конвективного сушіння зернових і олійних культур, що реалізовані в різноманітних за конструкціями сушарках: шахтних, стрічкових, барабанних, в яких передача теплоти до сировини реалізується за допомогою сушильного агенту, нагрітого повітря. Перспективним способом при організації процесу сушіння є технологія мікрохвильової обробки насіння, що має цілий ряд відмінностей від традиційних методів зневоднення. Нагрів за рахунок мікрохвильового опромінення забезпечує підведення енергії до об’єму матеріалу, а температурою нагрівання легко керувати. &#x0D; У статті представлені теоретичні та експериментальні дослідження діелектричного нагріву насіння ріпаку в процесі сушіння в мікрохвильовому полі. Проаналізовано математичні моделі тепломасообміну, розроблені для моделювання процесів мікрохвильового сушіння, і обговорені діелектричні властивості олійних культур в залежності від вологості та температури. Принцип перетворення НВЧ - енергії в теплоту заснований на ефективному поглинанні вологою продукту, що нагрівається, підведеної до нього НВЧ - енергії. При цьому теплота, що генерується в усьому об’ємі оброблюваного продукту, і що підводиться в робочу камеру НВЧ - енергія практично повністю поглинається насінням. Інтенсивність нагрівання насіння ріпаку залежить від його діелектричних властивостей і напруженості мікрохвильового поля, що створює випромінювач.&#x0D; Коефіцієнт діелектричних втрат насіння ріпаку в значній мірі залежить від вологовмісту,тобто вода відіграє основну роль в процесі поглинання енергії при діелектричному нагріві. Нелінійна залежність коефіцієнта діелектричних втрат від вологості обумовлена різноманітністю форм зв’язку вологи в насінні ріпаку. Зменшення значення коефіцієнта діелектричних втрат, з підвищенням температури ріпаку можна пояснити активними втратами води при нагріванні насіння.

Полімерні, гумові та інші діелектричні композити, наповнені порошковими добавками, що поглинають мікрохвилі, широко застосовуються в радіоелектроніці для зниження відбивання від металічних поверхонь і для придушення електромагніного шуму. Аналізуючи ефективність поглинаючих мікрохвильових композитів, необхідно визначити фундаментальні причини, які описують відбивання та поглинання електромагнітного (ЕМ) випомінювання у матеріалах, з яких складається екрануючий композит. Робота складається з двох частин. У першй розглядаються механізми відбивання ЕМ хвиль від діелектриків, напівпровідників, магнетиків і металів. Друга частина присвячена поглинанню ЕМ хвиль у цих матеріалах з урахуванням розмірних ефектів. Проаналізовано вплив різних компонентів на мікрохвильові параметри композитів.

Наголошується, що з розвитком охорони навколишнього середовища рекультивація ґрунту стає все більш важливою, при чому в останні роки використовуються не тільки біологічні та хімічні методи, а також стрімко розвиваються методи термічної обробки завдяки високій ефективності та зручній експлуатації. Технологія мікрохвильового нагрівання привернула велику увагу, оскільки вона забезпечує економію часу, економічність і високу гнучкість. Аналіз літератури показує, що ефективна енергетична потужність і рівень температур для мікрохвильової рекультивації відрізнялися залежно від типу забрудненого ґрунту. Особливу увагу слід приділяти вологості ґрунту, тому що вона істотно впливає як на характеристики процесу нагрівання, так і на процеси, що відіграють роль усунення забруднюючих речовин. Наведені результати експериментальних досліджень, спрямовані на визначення енергоефективності мікрохвильового нагрівання ґрунту. Для досліджень було обрано чорноземний ґрунт з густиною ρ = 1150 кг/м3. Теплова енергія, що генерується у зразку, визначалась як сума її складових: частка на нагрівання самого матеріалу Qмат та випаровування вологи Qвип, що становить корисно використовувану теплоту Qкор, а також втрати в довкілля за рахунок променистого Qп і конвективного Qк теплообміну та втрати на нагрівання діелектричної комірки Qком. Отримано, що незважаючи на суттєве зниження вологовмісту зразків ґрунту, спостерігалось безперервне зростання температури, що свідчить про досить високі значення фактору діелектричних втрат, імовірно, внаслідок великої кількості органічних речовин. Коефіцієнт корисної дії мікрохвильової камери при завантаженні шару ґрунту товщиною 0,02 м та масою 0,4 кг складає 82 %, загальний ККД з урахуванням ККД магнетрону η = 0,63 %. Визначено значення напруженості електричного поля в мікрохвильовій камері, яке пропонується враховувати при конструюванні промислових установок для мікрохвильової очистки ґрунтів від забруднення хімічними речовинами