Physics of Complex Systems

Сравнение влияния примесей различной структурной организации на электрические свойства мерзлой влагосодержащей дисперсной системы

Александр Сергеевич Волков, Дмитрий Николаевич Макаров — Wed, 24 Dec 2025 00:00:00 +0000

В статье приведены результаты экспериментальных исследований частотных зависимостей удельной электрической проводимости мерзлых влагосодержащих дисперсных систем – моделей реальных арктических почвогрунтов, в которых в качестве дисперсной фазы выступает лед с диссоциирующими примесями кислот и недиссоциирующими примесями сахаридов. Исследования проводились при температурах от 130 до 270 К и частоте внешнего электрического поля от 25 Гц до 1 МГц. Для мерзлой дисперсной системы с примесями ортофосфорной, серной, азотной кислот, фруктозы и сахарозы на основании уравнения Дебая, модели Жаккарда и теории ионной тепловой поляризации рассчитаны статическая и высокочастотная проводимость, время релаксации, проводимость по ориентационным и ионным дефектам. Приведено сравнение эффективности влияния примесей на удельную электрическую проводимость мерзлой дисперсной системы. Предложена модель мерзлой влагосодержащей среды, объясняющая электрические свойства беспримесных сред и систем с примесями.

Фильтрация водно-спиртовых жидкостей с использованием электрически модифицированных композиционных материалов

Wed, 24 Dec 2025 00:00:00 +0000

В исследовании изучается влияние воздействия униполярного коронного разряда на фильтрационные характеристики полипропиленовых нетканых материалов, бумажных фильтров и двухслойного композитного материала на их основе. Показано, что двухслойный фильтр, состоящий из беззольного фильтра «Красная лента» и нетканого полипропиленового полотна «Спанбонд», обеспечивает более высокую эффективность фильтрации, чем каждый из материалов в отдельности. Электретная обработка образцов уменьшила количество загрязняющих частиц в фильтрате на ~80% для бумажных фильтров и на ~30% для полипропиленового нетканого материала по сравнению с необработанными образцами. При этом время фильтрации увеличивается в среднем в 1,3 раза. Тестирование эффективности фильтрации двухслойных материалов в капсульном картридже с надосадочной жидкостью для фильтрации синтетических моющих средств продемонстрировало высокую эффективность разделения — модификация картриджа повысила его эффективность почти в четыре раза.

Влияние эпоксиуретанового модификатора ПЭФ-3А на физико-механические и электретные свойства хемоэлектретов на эпоксидной основе, отверждаемых в электрическом поле

Wed, 24 Dec 2025 00:00:00 +0000

В работе изучается влияние эпоксиуретанового олигомера ПЭФ-3A в качестве модификатора на степень сшивания, физико-механические свойства и электретные характеристики материалов на основе эпоксидных смол, отверждаемых в электрическом поле. Смешением эпоксидного олигомера DER-331, модификатора ПЭФ-3A (2,5–10 мас. %) и полиаминоамидного отвердителя L-20 были получены образцы двух видов — неполяризованные и электретированные (хемоэлектреты). Показано, что с увеличением количества ПЭФ-3A в составе композитов вследствие пространственных ограничений и снижения частоты сшивки снижаются разрушающее напряжение при растяжении и твердость по Шору D. Свойства электрета, такие как поверхностный потенциал и плотность заряда, незначительно зависят от концентрации модификатора. Одновременное отверждение и поляризация приводят к ориентации молекулярных диполей, повышая прочность хемоэлектретов по сравнению с неполяризованными аналогами.

Использование микросферических стеклянных добавок в качестве промоутеров ультрафиолетового разложения полимеров

Кирилл Львович Левин, Альберт Константинович Хрипунов, Джуд Иро, Данте Батточи — Wed, 24 Dec 2025 00:00:00 +0000

В данном исследовании методом электрохимической импедансной спектроскопии изучалось влияние микросферических стеклянных добавок на стимулированную ультрафиолетом деградацию пленок полиметилметакрилата. Установлено, что УФ облучение ускоряет деградацию полимера, в то время как микросферическое стекло усиливает этот процесс за счет светоконцентрации и каталитической активности. Электрохимическая импедансная спектроскопия показывает снижение импеданса в пленках с микросферическим стеклом после длительного облучения, указывая на ускоренное разрушение покрытия по сравнению с чистым полиметилметакрилатом. Примененный подход, таким образом, показывает перспективность использования микросферических стеклянных добавок для изготовления пластиков, способных ускоренно разрушаться под воздействием факторов окружающей среды.

Оптические свойства пентаоксида ванадия, легированного алюминием

Wed, 24 Dec 2025 00:00:00 +0000

Работа посвящена изучению влияния постпереходного металла Al на оптические свойства и ширину запрещенной зоны тонких пленок V2O5. С использованием метода спектрофотомерии измерены спектры пропускания тонких пленок V2O5 с различным процентным содержанием алюминия, рассчитаны спектры коэффициента экстинкции и определены значения ширины оптической запрещенной зоны. Обнаружено, что легирование Al приводит к уменьшению ширины запрещенной зоны пленок V2O5, как в случае прямых, так и в случае непрямых разрешенных межзонных переходов. Дана интерпретация наблюдаемых изменений при легировании.

Описание хаотического состояния нелинейной динамической системы при помощи сглаженной функции распределения

Александр Викторович Ляпцев — Tue, 24 Dec 2024 00:00:00 +0000

Рассматривается возможность описания хаотического состояния динамических систем при помощи функции распределения. Показано, что для диссипативных систем описание при помощи функции распределения подобной той, что используется в задачах статистической физики, является неадекватным. Это объясняется тем, что при больших временах эволюции соответствующая функция перестаёт быть непрерывной. Предлагается определение сглаженной функции распределения, которая получается при определенном усреднении статистической функции распределения. Получено уравнение для сглаженной функции распределения. Результаты использованы для вычисления спектров излучения динамических систем, находящихся в хаотическом состоянии.