Резюме

 

Троицкий Олег Александрович

Работает в Институте машиноведения имени А.А.Благонравова Российской Академии наук в лаборатории комплекных физико-механических исследований в  должности главного научного работника. Имеет ученую степень доктора технических наук по специальности физика твердого тела и ученое звание профессора физики.

В 1959 году окончил Ташкентский институт инженеров транспорта по специальности инженера-механика

В 1964 году защитил кандидатскую диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук на тему “Исследование процесса деформации и разрушения монокристаллов металлов при одновременном действии на них поверхностно-активных металлических расплавов и облучения” в Институте физической химии АН СССР.

В 1977 году получил ученое звание старшего научного сотрудника по специальности “физическая химия”.

В 1981 году защитил в Институте проблем материаловедения в Киеве докторскую дисертацию на тему “Изменение структурно-чувствительных свойств металлов под влиянием электрического и электронного воздействия” по специальности физика твердого тела.

В 1988 году получил ученое звание профессора на кафедре физики.

В период с 1990 по 1995 годы работал заведущим кафедрой физики Московского Института Химического Машиностроения. Читал курс лекций по общей физике. Под его руководством защищено шесть кандидатских диссертаций.

Опубликовал в России и за рубежом 350 статей, 6 монографий, 10 методических указаний для студентов, получил 12 авторских свидетельств и 1 открытие ( № ОТ-10018 ) “Явление электропластической деформации металла”.

Женат, имеет троих детей.

     В 1958г, являясь студентом ТашИИТа, О.А.Троицкий выполнил первую научную работу, которая была зарегистрирована Комитетом по изобретениям при Совете Министров СССР как авторское свидетельство "Способ электрической металлизации", класс 48в,IIOI, №121004. Затем в период с 1958 по 1961 г им была выполнена серия работ, посвященных этой теме и имеющих техническое назначение.
     Большой цикл исследований, начиная с аспирантуры в ИФХ АН СССР, выполнен Троицким О.А. в области металлургии для реакторного строительства. Было изучено влияние различных компонент реакторного излучения и поверхностно-активных металлических расплавов на механические свойства металлов. Выполненные в начале 60-х годов, эти работы были ответом на вопросы атомной энергетики и реакторного строительства, где используются жидко - металлические теплоносители в условиях интенсивного облучения. О.А.Троицким было показано, что облучение ?-, ?- частицами ,?- квантами, а также протонами и нейтронами в условиях одновременного действия сильной поверхностно-активной среды приводит к 8-9-кратному уменьшению прочности основного металла, появлению вынужденной хладноломкости и частичному де структурированию металла.
     В 1961 г О.А.Троицкий поступил в аспирантуру Института физической химии АН СССР в отдел дисперсных систем академика П.А. Ребиндера, в лабораторию проф. В.И. Лихтмана "Физко-химических процессов при деформации металлов". Им была выполнена серия работ по радиационной физико-химической механике металлов. В работе "О совместном действии ?-излучения и поверхностно-активной среды на механические свойства монокристаллов цинка" (ДАН СССР, 147, №4, 1962) было обнаружено резкое падение прочности металлических кристаллов в условиях совместного действия на них поверхностно-активных металлических расплавов и облучения. Затем это явление было количественно изучено с использованием практически всех видов излучений - нейтронов, протонов, ?- частиц, электронов, ?- квантов, а также различных поверхностно-активных сред (ртуть, галлий, олово) и основных металлов (цинк, кадмий, олово). Было показано, что первоначально открытый эффект имеет широкую общность и проявляется в той или иной мере во всех рассмотренных случаях. Работы О.А.Троицкого в этой области , независимо от него, были собраны и опубликованы Институтом Атомной энергии им. Курчатова отдельной брошюрой и распространены по заинтересованным организациям в качестве материала для служебного пользования.
     В 1963 г О.А.Троицкий обнаружил новый эффект действия облучения, заключающийся в анизотропии влияния облучения на процесс деформации кристаллов цинка (ДАН АН СССР, 148, №2, 1963).Обнаруженное явление принадлежит к фундаментальным результатам радиационной физики твердого тела, поскольку, с одной стороны, было подтверждено высказываемое ранее предположение об исключительной роли, которую могут играть коррелированные вдоль плотных направлений кристаллической решетки столкновения , с другой стороны было получено прямое доказательство взаимодействия таких столкновений с дислокациями, обеспечивающими деформацию кристалла.
     В 1964 г О.А.Троицкому присвоена ученая степень кандидата физико-математических наук за диссертацию "Исследование процесса деформации и разрушения монокристаллов металлов при одновременном действии на них поверхностно-активных металлических расплавов и облучения".
     В период с 1964 по 1966 г , работая в институте физики твердого тела, О.А.Троицкий занимался вопросами физики прочности стекол и ситаллов (стеклокристаллических материалов). По этой теме им было опубликовано шесть работ и одна обзорная статья "Дефекты в стеклах". Этот цикл работ был выполнен по заданию вице-президента АН СССР Н.А.Семенова и касался изучения ситаллов как новых материалов. Высокие значения прочности и практически нулевой коэффициент температурного расширения выдвигал их в ряды перспективных материалов.
     О.А.Троицким было показано, что перевод стекла в ситаллизованное состояние сопряжено с увеличением числа микроскопических дефектов, связанном с процессом кристаллизации со свободными гидроксильными группами, заселяющих структурные каналы и межзерные аморфные участки, наряду с точечными дефектами типа AlH P- и 2H D- центрами.
     В этой серии работ О.А.Троицким было также показано, что, модифицируя поверхность стекла посредством химического и физического воздействия, можно управлять его прочностью. Этого можно достичь, в частности, гидрофобизацией поверхности за счет кремнийорганических соединений или метилхлорсиланов, а также удаляя поверхностный дефектный слой стекла. Прочность при этом возрастает в 4-5 раз. Им было детально исследовано влияние искусственно наносимых дефектов на прочность стекла.
     В 1968 г в ИФФТ АН СССР экспериментируя с действием импульсов тока на процесс деформации металлических кристаллов, О.А.Троицкий вместе со своим сотрудником А.Г.Розно обнаружил явление электропластической деформации металлов, которое заключается в нетермическом влиянии электрического тока на процесс деформации металла, проявляющемся в виде снижения сопротивления металла деформированию и увеличения пластичности.
     В серии работ О.А.Троицкого, посвященных изучению электропластической деформации металла, экспериментальным путем установлено наличие нового явления - электронно-пластического эффекта (ЭПЭ) или влияния взаимодействия дрейфующих по решетке электронов с дислокациями на пластическую деформацию металла. Этот результат является крупным вкладом в физику твердого тела и имеет практическое значение для обработки металлов давлением.
     В этой области О.А.Троицкий выполнил самую большую свою серию работ (более 150 статей, 8 изобретений, 1 открытие и 2 монографии).
     Первые электрические эффекты в металлах были установлены в начале XIX века (эффект Джоуля-Ленца-1824 г). Установилось мнение, что электрический ток вызывает в металле лишь тепловые эффекты, создает вокруг себя магнитное поле, а его силовое действие сводится к микроскопической силе Ампера, действующей между двумя проводниками. Позже силу Ампера связали с микроскопической силой Лоренца, действующей на движущиеся электроны со стороны магнитного поля.
     Однако примерно сто лет спустя произошел возврат к проблеме тока как силового фактора, имеющего к тому же инерционную компоненту. Сначала и Мандельштам в 1911 г, а затем Стюарт и Толмэн в 1916 г установили, что в металле, находящемся в безтоковом состоянии, при резком его торможении электроны продолжают двигаться по инерции, вызывая импульс тока. Уже тогда можно было догадаться, что с этим должен быть связан механический импульс, передаваемый электронами среде, в которой они движутся, т.е. проводнику. Однако такую гипотезу никто не стал проверять.
     Только пятьдесят лет спустя в конце семидесятых годов XX века в России было показано, что электрическому току свойственно прямое силовое действие на проводник, по которому он протекает, и что это действие появляется в максимальной мере в зонах пластического течения проводника как в местах нарушения регулярности строения кристаллической решетки и максимального рассеяния энергии токовых электронов. Заслуга этого открытия принадлежит О.А.Троицкому, который выполнил в этой области пионерские работы.
     Из общих физических положений таким образом следует, что в металлах имеет место электрон дислокационное взаимодействие, но не было доказательств того, что изменение состояния энергетического спектра электронов влияет на формирование таких его свойств как прочность и пластичность. Указанные свойства до последнего времени считались исключительно решеточными (зависящими от взаимного расположения атомов, дислокаций и тепловых возбуждений).
     В работах О.А.Троицкого была доказана возможность влияния на прочностные и пластические свойства металла через его электронную подсистему. Для этих целей им была успешно применена импульсная тоновая методика. Помимо этого, им предложена также оригинальная методика создания "электронного ветра" в металле путем облучения его ускоренными электронами с энергией ниже порога выбивания атомов.
     О.А.Троицкий является ведущим специалистом в области электропластической деформации металлов. В 1979г им была подана заявка на предполагаемое открытие <Электропластический эффект (ЭПЭ) в металлах>. Экспертный совет при СМ СССР признал это открытие и присвоил название <Явление электропластической деформации метплла>.
     На основе токрытия было создано 8 изобретений, касающихся способов волочения, прокатки, правки и устройств для их осуществления с использованием токов высокой плотности в зоне деформации металла.
     Практическое использование электропластического эффекта (такое название закрепилось в мировой научно-технической литературе) в нашей стране началось в 1973г , а в США, которые признали приоритет в этой области, в 1978г.
     В 1977г О.А.Троицким было обнаружено противоположное электропластическому эффекту явление, которое было названо электронным деформационным эффектом (ЭДЭ).
     Суть его состоит в следующем. Быстро движущийся внутри металла дефект (а также коллективы дефектов или зоны деформации) возбуждают систему электронов , как бы увлекая их за собой. В результате внутри металла создается ток деформационного неэлектрического происхождения.
     Таким образом , ЭДЭ по своей физической сущности противоположен ЭПЭ. Он был зарегистрирован О.А.Троицким и его аспирантом В.Г.Рыжковым при скоростном волочении медной проволоки. При волочении нормальные механические напряжения в проволоке от входа до выхода из волоки имеют три экстремума, а осевые растягивающие напряжения - максимум в центральных слоях. Поэтому периферийные слои проволоки отстают от центральных. Большинство дислокаций, особенно на входе в волоку, двигаются навстречу проволоке. Они увлекают свободные электроны за собой. Поэтому возникает специфический деформационный ток, не имеющий электрического происхождения. Впереди волоки образуется избыточная концентрация электронов, что регистрируется разностью потенциалов. ЭДЭ реализуется при быстрой и направленной деформации металла (со скоростью не менее 102-103 % с-1). Он может наблюдаться также при двойниковании кристаллов или при быстром движении полос скольжения в деформируемом металле, а также при быстром движении шейки или зоны деформации по протяженной заготовке. Кроме регистрируемой разности потенциалов ЭДЭ можно фиксировать и изучать по микротокам в области очага деформации.
     Практическое инженерно применение знания о новом эффекте может найти на скоростных станах тонкого волочения проволоки. Деформационные токи и дефицит свободных электронов в области зоны деформации могут быть причиной высокой обрывности проволоки в ходе скоростного волочения. Встречно включенным электрическим потенциалом можно подавить ЭДЭ и снизить обрывность проволоки.
     7. Значение работ О.А.Троицкого по п.5 и п.6 заключается в том, что в основе ЭПЭ и ЭДЭ лежит глубокая закономерность, относящаяся к электрон - дислокационному взаимодействию в деформируемом металле, вкладу электронной подсистемы в прочность и пластичность металлов. Полученные им экспериментальные данные о новых электрическом и деформационном эффектах согласуются с положениями физики твердого тела и основными законами механики. В первую очередь с законом сохранения импульса и со вторым законом механики. В основе экспериментов О.А.Троицкого лежит тот факт, что импульс силы электронного ветра Fet вызывает изменение количества движения дислокаций ?M*? (где M - эффективная масса дислокаций, а ? - скорость их перемещения). Универсальность открытых О.А.Троицким электрического (ЭПЭ) и деформационного (ЭДЭ) эффектов заключается в том, что электронный ветер и соответствующая ему электронная сила Fe могут возбуждаться различными способами - приложением к деформируемому металлу разности потенциалов, облучением его заряженными частицами с подпороговыми энергиями, лазерным облучением, инерционными способами и т.д.
     8. Работая в 1979г в Германии, в Институте физической химии Академии наук ГДР, О.А.Троицкий совместно с сотрудниками лаборатории профессора Е.Линке выполнил серию работ по изучению эмиссии электронов в процессе скачкообразной деформации металлических кристаллов, вызванной импульсами тока. Было установлено, что при скачках деформации кристалла возникает эмиссия электронов, которая носит характер всплесков. Эффект усиливался при росте плотности тока в импульсах и при увеличении длительности импульсов тока, а также с ростом скорости деформации кристаллов цинка, кадмия, индия, олова и свинца.
     Этим циклом работ доказательно были подтверждены и расширены представления об участии свободных электронов в пластической деформации металла.
     В 1981г О.А.Троицкий защитил докторскую диссертацию на тему: <Изменение структурно-чувствительных свойств металлов под влиянием электрического и электронного воздействия>. Ему была присвоена ученая степень доктора технических наук по специальности 01.04.07 - физика твердого тела. По материалам докторской диссертации он опубликовал в 1985г в издательстве <Наука> монографию <Элекропластическая деформация металла>, 160с.
     9. С действием импульсов тока на материалы связаны еще две серии работ О.А.Троицкого, имеющие важное научное и практическое значение.
     а) В конце 70-х годов в изданиях АН СССР им были опубликованы две статьи, посвященные пластической деформации металла, вызванной пинч-эффектом. Этот эффект является сопутствующим при электропластической деформации металлов при действии импульсов тока, но его роль может возрасти при увеличении амплитуды тока и диаметра образцов (поскольку он квадратично зависит от того и другого факторов). Предложив оригинальную методику составных (двойных) образцов, в одной части которых пропускались импульсы тока, а в другой проводилась пластическая деформация образца и снималась деформационная кривая, О.А.Троицкий показал, что при развитом пинч-эффекте, в основе которого лежат периодические сжатия образца в радиальном направлении собственным магнитным полем тока, может иметь место облегчение деформации металла.
     Таким образом, импульсный ток, помимо собственно электропластического эффекта, может дополнительно понижать сопротивление деформированию и повышать пластичность металла за счет упругих колебаний зоны деформации под влиянием пинч-эффекта. Указанное побочное действие импульсного тока относится к числу полезных технологических факторов. С помощью пинч-эффекта можно вызывать также скачкообразную деформацию металлических кристаллов и решать различные вопросы физики деформационного упрочнения, а также исследовать, например, экзоэлектронную эмиссию в связи со скачкообразной деформацией металла.
     б) В начале 80-х годов О.А.Троицкий опубликовал в журнале <Доклады АН СССР> статью, в которой предложил новый метод определения поверхностного натяжения металла с помощью пондеромоторных сил тока (пинч-эффекта). Метод, который может использоваться как экспрессный в инженерной практике на металлургических предприятиях, основан на измерении силы импульсного тока в момент разрушения расплавленной зоны проволочных образцов. Узкая расплавленная зона создается печкой кольцевого нагрева. Приравнивая энергию магнитного поля в объеме расплавленной зоны, отвечающую критическим разрушающим зону токам, энергии (работе) сил поверхностного натяжения, удерживающим зону, определяют поверхностное натяжение жидкого металла.

1. О.А. Троицкий , Радиационные эффекты изменения прочности в монокристаллах цинка, Изд-во "Наука", м., 1968г. 66 стр.

2. О.А. Троицкий, В.Г.Штейнберг, Радиационная физика прочности металлических кристаллов, "Атомиздат", м.,1969г. ,75 стр.

3. О.А. Троицкий, Радиация и прочность твердых тел, Изд-во "Узбекистан" ,Т, 1973, 115 стр.

4. А.А. Предводителев, О.А. Троицкий, Дислокации и точечные эффекты в гексагональных металлах, Атомиздат , М, 1973 г. 201 стр.

5. О.А. Троицкий, Радиация и пластичность металла(электропластический эффект), из-ние "Знание",М.,1974 г. 59 стр.

6. В.И.Спицин, О.А. Троицкий , Электропластическая деформация металлов, Изд-во "Наука", 1985 г. ,М, ,159 стр.

7. Ю.В.Баранов, О.А. Троицкий, Ю.С. Авраамов, А.Д.Шляпин, Физические основы электроимпульсной и электропластической обработок и новые материалы, Изд-во МГИУ, М., 2001г. 843 стр.

8. О.А. Троицкий, Ю.В. Баранов, В.А.Демин , Внешнее электронное и электростатическое воздействие на материалы, Изд-во МГИУ, М.,2002г, 263 стр.