Структурні властивості епітропно-рідкокристалічних шарів немезогенних рідин і мастил на їх основі поблизу поверхні метала

9. Кириян С.В. Вязкостно-температурные характеристики структурно-неоднородных прослоек немезогенных предельных углеводородов / С.В. Кириян, Б.А. Алтоиз // Физика аэродисперсных систем. - 2010. - № 47. - С. 83-90.

10. Kiriyan S.V. The rheology of motor oils with quasi-liquid crystalline layers in a tribotriad / S.V. Kiriyan, B.A. Altoiz // Friction and wear. - 2010. - Vol. 31, No. 3. - Р. 234-239.

11. Altoiz B.A. Structural rheological model of two-phase interlayer shear flow / B.A. Altoiz, S.K. Aslanov, S.V. Kiriyan // Zeitschrift fьr Angewandte Mathematik und Physik. - 2011. - V. 62, № 2. - P. 195-202.

12. Кириян С.В. Вязкость синтетических масел и возможность их идентификации / С.В. Кириян, А.Ф. Бутенко, А.А. Шатагина, Е.А. Шатагина // Труды науч.-практ. конф. «Аналитический контроль качества и безопасности веществ и материалов». - Одесса: ОНУ им. И.И. Мечникова, 2007. - С. 147-151.

13. Кириян С.В. Реологические свойства микронных прослоек синтетических масел / С.В. Кириян, Б.А. Алтоиз, А.Ф. Бутенко, Е.А. Шатагина, А.А. Шатагина // Материалы XXIII науч. конф. «Дисперсные системы». - Одесса: ОНУ им. И.И. Мечникова, 2008. - С. 198-199.

14. Алтоиз Б.А. Структурно неоднородные прослойки смазки в гидродинамическом режиме трения / Б.А. Алтоиз, С.В. Кириян, А.Ф. Бутенко // Материалы XXIII науч. конф. «Дисперсные системы». - Одесса: ОНУ им. И.И. Мечникова, 2008. - С. 27.

15. Кириян С.В. Гетерофазные микронные прослойки немезогенных смазочных жидкостей в сдвиговом течении / С.В. Кириян, Б.А. Алтоиз // II Конференция молодых ученных «Реология гетерофазных систем». - Звенигород. - 2009. - С. 113-114.

16. Кириян С.В. Структурированность масляных прослоек и повышение эффективности эксплуатации узлов трения / С.В. Кириян, Б.А. Алтоиз // Материалы III Междунар. науч.-практ. конф. «Современные проблемы триботехники». - Николаев: НУК им. ад. Макарова, 2009. - С.59-60.

17. Ханмамедов С.А. Синтетические смазочные материалы для смазывания судовых дизелей / С.А. Ханмамедов, С.В. Кириян // III Всеукраинская науч.-техн. конф. «Современные проблемы двигателестроения: состояние, идеи, решения». - Первомайск: Политехнический институт, 2009. - С. 113-114.

18. Kiriyan S.V. Normal alkanes' adjacent-to-wall molecular order / S.V. Kiriyan, E.A. Shatagina, H.A. Shatagina, A.F. Bytenko // Proceedings of Int. Phys. Conf. Heureka. - Lviv: I.Franko National University of Lviv, 2009. - section С 44.

19. Kiriyan S.V. Optically anisotropic adjacent-to-wall polydimethylsiloxane layers on a metal substrate / S.V. Kiriyan, A.F. Bytenko, A.Yu. Lomako // Proceedings of Int. Phys. Conf. Heureka. - Lviv: I. Franko National University of Lviv, 2009. - section D 4.

20. Кириян С.В. Прослойки масел на синтетической основе в модельных статической и динамической триадах трения / С.В. Кириян // Междунар. науч.-техн. конф. Поликом-триб. - Гомель: Институт механики металлополимерных систем, 2009. - С. 103-104.

21. Алтоиз Б.А. Влияние добавок воды на структурно-реологические характеристики синтетических смазочных жидкостей / Б.А. Алтоиз, С.В. Кириян // XXIV науч. кофн. «Дисперсные системы». - Одесса: ОНУ им. И.И. Мечникова, 2010. - С. 25-26.

22. Кириян С.В. Реологическая модель прослойки со структурированными слоями «переменной вязкости» / С.В. Кириян, Б.А. Алтоиз, С.К. Асланов // XXIV науч. кофн. «Дис-персные системы». - Одесса: ОНУ им. И.И. Мечникова, 2010. - С. 147-148.

АНОТАЦІЯ

Кіріян С.В. Структурні властивості епітропно - рідкокристалічних шарів немезогенних рідин і мастил на їх основі поблизу поверхні метала. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.14 - Теплофізика та молекулярна фізика. - Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Одеса. - 2011.

У дисертації наведено результати експериментального і теоретичного дослідження фізичних властивостей ЕРК шарів індивідуальних граничних вуглеводнів, мастильних рідин на їх основі, основі кремнію і полігліколю, сформованих поблизу металевих підкладок. Визначено, що формування структурованих приповерхневих шарів на підкладках призводить до відмінностей властивостей досліджуваних немезогенів в «об'ємі» і мікронних прошарках - з їх наявністю пов'язана поява оптичної анізотропії, підвищена, в порівнянні з абсолютним значенням, в'язкість і неньютонівський характер течії прошарків.

Запропоновано модельне зображення гетерофазних шаруватих систем, в рамках якого проведена кількісна оцінка параметрів структури об'єктів дослідження. Встановлено, що в мікронних прошарках досліджуваних немезогенів поблизу металевих підкладок формуються структурно-неоднорідні ЕРК шари мікронної товщини, впорядкованість в яких зменшується з видаленням від підкладки. Визначено, що на властивості шарів суттєво впливає низка факторів, таких як матеріал і мікрорельєф суміжної твердої фази, інтенсивність течії, температура шару, домішки ПАР, РК, води і довжина ланцюгу молекул рідин.

Ключові слова: приповерхневі структуровані шари, епітропні рідкі кристали, оп-тична анізотропія, в'язкість, структурна модель.

Кириян С.В. Структурные свойства эпитропно - жидкокристаллических слоев немезогенных жидкостей и масел на их основе вблизи поверхности металла. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.14 - Теплофизика и молекулярная физика. - Одесский национальный университет имени И.И. Мечникова, Одесса. - 2011.

В диссертации приведены результаты экспериментального и теоретического исследования физических свойств ЭЖК слоев индивидуальных предельных углеводородов, смазочных жидкостей на их основе, основе кремния и полигликоля, сформированных вблизи металлических подложек.

Определено, что формирование структурированных пристеночных слоев на подложках приводит к отличиям свойств исследовавшихся немезогенов в «объеме» и микронных прослойках - с их наличием связано появление оптической анизотропии, повышенная, по сравнению с абсолютным значением, вязкость и неньютоновский характер течения прослоек.

Предложено модельное представление гетерофазных слоистых систем, в рамках которого проведена количественная оценка параметров структуры объектов исследования. Установлено, что в микронных прослойках представленных немезогенов вблизи металлических подложек формируются структурно-неоднородные ЭЖК слои микронной толщины, упорядоченность в которых уменьшается с удалением от подложки. Определено, что на свойства слоев существенное влияние оказывает ряд факторов, таких как материал и микрорельеф смежной твердой фазы, интенсивность течения, температура слоя, добавки ПАВ, ЖК, воды и длина цепи молекул жидкостей.

Ключевые слова: пристеночные структурированные слои, эпитропные жидкие кристаллы, оптическая анизотропия, вязкость, структурная модель.

Kiriyan S.V. Structural properties of epitropic liquid crystal layers of nonmesogenic liquids and lubricants on their basis at the metal surface. - Manuscript.

Thesis for the candidate of physical and mathematical sciences degree on specialty 01.04.14 - thermal physics and molecular physics. - I.I. Mechnikov Odessa National University, Odessa. - 2011.

The thesis presents the results of experimental and theoretical study of the physical properties of ELC layers of individual saturated hydrocarbons, aliphatic-, silicon- and polyglycol-based lubricants, formed at the metal substrates.

It is researched that thin interlayers of investigated liquids, bounded with the metal substrates, are structurally inhomogeneous. Interlayer optical anisotropy, non-Newtonian flow with the increased coefficient of viscosity and different viscosity-temperature dependence, compared to the «volumetric» characteristic, are attributed to the homeotropic-oriented ELC layers formation at the substrates.

Evaluation of ELC peculiarities is carried out on the basis of the results of the rheological and optical research by applying structural modeling. For this purpose the structural-rheological model of the flow of the interlayer with homogeneous wall-adjacent layers of «constant viscosity» and its analogue, developed for the estimation of layer properties in optical research, are proposed. In accordance with the model, such layer parameters as initial thickness, its change within the rate of shear deformation, degree of ordering, specified by «hydrodynamic strength», and magnitude of double refraction, are evaluated. It is determined that the initial thicknesses of under-study liquid ELC layers formed at metal surfaces are ~ 1ч5 µm. The increase of flow intensity leads to layer thickness reduction explained as its fraction due to orientation ordering decrease and phase transition into isotropic state.

However, spreading of the interface boundary between ELC and isotropic liquid, ascertained with measurements of optical anisotropy, and structural order reduction within the distance from the substrate, determined as «hydrodynamic strength» dependence on interlayer thickness by rheological research, indicated on layer structural inhomogeneity. Therefore the rheological model of interlayer with near-surface layers, where viscosity depends on rate of shear deformation, is developed. Within the framework of the model of «variable viscosity» layer its initial thickness and order index, which determines the degree of structural order, are estimated.

It is found that number of factors strongly influences the properties of the ELC of the liquids under the study. Thus, the effect of a substrate directed microrelief on ELC properties is researched and layer molecules planar orientation is defined. The thermal destruction, water additives as well as ELC-contained interlayer temperature rising during warming-up has a negative impact on the structure of the layer, leading to the thinning of the latest due to destruction caused by molecule disordering. On the contrary, doping the studied non-mesogenic liquids with such surfactants as fatty acids and liquid crystals, leads to the layer structure «strengthening», i.e. to the molecule degree of ordering increase along with the growth of layer thickness. The same effect upon layer structural parameters has the increase of molecule chain length of individual aliphatic liquids.

Keywords: near-surface structural layers, epitropic liquid crystals, optical anisotropy, viscosity, structural modeling.

Размещено на Allbest.ru