Автор: norAdmin

Н.А. Панькин, В.П. Мишкин
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева»

Аннотация: Методом растровой электронной микроскопии исследована морфология поверхности стали 35ХГСЛ после её электроискровой обработки электродом-анодом из вольфрама марки ЭВЧ. Выявлены следующие структурные элементы: наплывы, шарообразные и дискообразные включения, трещины, поры и частицы неправильной формы. Их появление обусловлено высокими температурами в межэлектродном промежутке (больше соответствующих температур плавления основных материалов электродов) и неравновесностью процессов протекающих в нем. При формировании пор основным механизмом является выделение газов при остывании материалов электродов в жидкой фазе. Макронапряжения, возникающие при электроискровом разряде в поверхностных слоях электродов, превосходящие механические свойства материалов электродов приводят к выбросу в межэлектродный промежуток твердых частиц неправильной формы и возникновению трещин. Возникновение наплывов, включений круглой/овальной формы и шарообразных частиц связано с взаимодействием жидкой фазы из межэлектродного промежутка с поверхностью катода.
Ключевые слова: сталь, вольфрам, электроискровая обработка, морфология, электронная микроскопия

А.А. Остроушко¹, А.И. Вылков^1,2, Т.Ю. Жуланова^1,2, О.В. Русских¹, М.О. Тонкушина¹, И.В. Бекетов^1,2
1 ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
² ФГБУН «Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук»

Аннотация: В качестве исходного образца оксида алюминия использован материал промышленного производства для изготовления керамических изделий. В качестве добавок, вводимых в основной материал в количестве 3% по массе, были приготовлены порошки оксида алюминия, полученные методом электрического взрыва проволоки, а также в реакциях горения нитрат-полимерного прекурсора на основе поливинилового спирта. Полученные добавки охарактеризованы с точки зрения, структуры, морфологии частиц. Образцы первого типа включали смесь разных модификаций оксида алюминия, второго типа – гидратированный оксид алюминия. Первые два образца состояли главным образом из неагрегированных шарообразных наночастиц с удельной поверхностью 20 и 69 м2/г, а порошок, полученный в реакциях горения содержал плоские чешуйчатые частицы, он обладал удельной поверхностью 8 м2/г. Введение наноразмерных добавок приводило к сдвигу дилатометрической кривой спекания компактизированных образцов в область более низких температур, максимально – до 140 градусов. Более активно снижал температуру спекания образец с наибольшей удельной поверхностью. Результат, полученный для добавки, синтезированной пиролитическим методом, был сравним с вышеназванным по сдвигу кривой спекания.
Ключевые слова: оксид алюминия, спекание, наноразмерные добавки, метод электрического взрыва проволоки, метод горения нитрат-полимерных прекурссоров

С.В. Молчанов, С.А. Третьяков, И.А. Каплунов, А.М. Иванов, В.С. Степанов, В.П. Цветков, И.В. Цветков, С.А. Михеев
ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Аннотация: Исследовалось влияние условий роста монокристаллов парателлурита на боковую поверхность выращенных буль, а также возможность оценки качества кристаллов, исходя из значений и динамики параметров шероховатости и фрактальных параметров ювенильных поверхностей. При близких технологических условиях были выращены два кристалла, отличающиеся между собой структурным качеством. Их боковые поверхности были исследованы с помощью оптического интерференционного профилометра NanoMap 1000WLI и программного обеспечения SPIP и Gwyddion, в результате чего получены профили, значения параметров шероховатости и фрактальные параметры поверхностей кристаллов вдоль направления роста. В результате были сделаны выводы, что при условиях, соответствующих формированию устойчивых потоков в расплаве шероховатость поверхности на всем протяжении кристалла менее 5 мкм, а параметр фрактальной энергии может быть использован как маркер качества и однородности кристаллов.
Ключевые слова: монокристаллы парателлурита, ювенильная поверхность, параметры шероховатости, фрактальные параметры

С.В. Молчанов, С.А. Третьяков, А.М. Иванов, И.А. Каплунов
ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Аннотация: Исследовалось влияние оптической обработки поверхностей монокристалла парателлурита, соответствующих кристаллографическим плоскостям (100), (110) и (001). С помощью оптического профилометра NanoMap WLI1000 контролировался рельефный слой поверхности образцов. Для исследования влияния способа полирования процесс проводили с использованием трех методик – нейтральная полировка, кислотная, полировка и щелочная полировка. Определены характеристики поверхностей парателлурита после шлифования и полирования. Сделаны выводы о преимущественном использовании полирования с применением химических реактивов. Показана анизотропия отличающихся кристаллографическими направлениями поверхностей на скорость шлифования и полирования и на характеристики поверхностей. Исследования структуры шлифованных и полированных поверхностей, соответствующих кристаллографическим плоскостям, показали, что максимальная высота шероховатости наблюдается для плоскости (001). Максимально гладкая поверхность достигается для поверхностей, совпадающих с кристаллографической плоскостью (110).
Ключевые слова: монокристаллы парателлурита, оптическая поверхность, шлифование, полирование, шероховатость

Е.В. Мараева, Н.В. Пермяков, В.А. Мошников
ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»

Аннотация: В кратком обзоре рассматриваются основные тенденции применения эвтектических расплавов на основе индия и галлия (EGaIn) в настоящее время. Приведены примеры использования EGаIn в транзисторах, конденсаторах, электродах, зондовых установках (в том числе с применением четырехзондовых методик). Рассмотрены основные свойства EGaIn, особенности растекания капли жидких расплавов EGaIn, приведена подробная схема точечно-контактного четырехзондового метода. Выявлены основные вопросы, обсуждаемые при применении EGаIn в области получения жидких электродов, включая возникновение оксидов галлия, возможность влияния пространственного окружения на каплю EGaIn и манипулирования микрокаплями. Установлено, что среди работ 2022 – 2023 годов большой сегмент занимают публикации в области гибкой электроники, интеллектуальных роботов, а также носимых устройств (например, создание метаткани, обладающей антибактериальным эффектом и способностью нагревания с низким энергопотреблением) и биомедицинских приложений (разработка умных перчаток для манипулирования жестами, измерение сердечного ритма насекомых).
Ключевые слова: эвтектические расплавы, EGaIn, жидкие зонды, гибкая электроника

В.В. Малашенко¹, Т.И. Малашенко^2
1 ГБУ «Донецкий физико-технический институт имени А.А. Галкина»
² ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет»

Аннотация: Теоретически проанализирована высокоскоростная деформация состаренного сплава с высокой концентрацией зон Гинье-Престона. Анализ проведен в рамках теории динамического взаимодействия дефектов. Получено аналитическое выражение зависимости динамического предела текучести от концентрации атомов второго компонента. Проанализированы причины различного влияния зон ГиньеПрестона на неупругие процессы при различных скоростях деформации. Показано, что при высокоскоростной деформации наноразмерные дефекты влияют на характер зависимости динамического предела текучести от концентрации атомов второго компонента. Эта зависимость становится немонотонной и имеет минимум и максимум. Максимум соответствует переходу от доминирующего влияния коллективного взаимодействия дислокаций на формирование спектральной щели к доминированию влияния коллективного взаимодействия атомов второго компонента. Минимум соотвествует переходу от доминирования торможения дислокации зонами ГиньеПрестона к доминированию торможения атомами второго компонента. Выполнены численные оценки вклада зон Гинье-Престона в величину предела текучести. Показано, что при высокой концентрации зон Гинье-Престона этот вклад является весьма существенным. Выполнены численные оценки концентрации атомов второго компонента, при которой концентрационная зависимость имеет максимум и минимум.
Ключевые слова: высокоскоростная деформация, дислокации, зоны Гинье-Престона, точечные дефекты, наноматериалы

Н.А. Клычков¹, В.В. Симаков¹, В.В. Ефанова², И.В. Синёв^1
1 ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского»
² ФГБОУ ВО «Самарский государственный университет путей сообщения»

Аннотация: В работе представлены результаты исследования температурных зависимостей отклика пленок Cu:SnO₂ к парам этанола, изоропанола, а также этанола с 3% об. фоновой примесью изопропанола в диапазоне рабочих температур 250-375°C. Целью исследования являлось установление влияния фоновой примеси изоропанола на отклик сенсора к этанолу, а также оценка возможности различить паровоздушную смесь, содержащую пары чистого этанола, от газовой смеси этанол/изоропанол с помощью статистической обработки сигнала одного сенсора. Анализ температурных зависимостей отклика сенсора показал, что температура, при которой наблюдается максимальный отклик, индивидуальна для каждого исследуемого вещества. Обнаружен селективный отклик сенсора к исследуемым веществам. Установлено, что 3% об. примесь изопропилового спирта снижает отклик к этанолу в исследуемом диапазоне концентраций и температур. Статистическая обработка экспериментальных данных методом главных компонент (PCA) и результаты кросс-валидации модели методом элиипсоида и ближайших соседей показали принципиальную возможность распознавания этанола, изоропанола и их смеси.
Ключевые слова: полупроводниковый сенсор газа, детектирование газовой смеси, диоксид олова, температурная зависимость отклика, метод главных компонент

И.Л. Кислова, О.В. Малышкина, П.А. Иванова, А.И. Иванова
ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Аннотация: В работе получены при различных температурах спекания и исследованы образцы керамики 3-х компонентной системы ниобата бария – кальция – стронция (Ca_0,28Ba_0,72)_0,25(Sr_0,61Ba_0,39)_0,75Nb₂O₆ (CSBN25), являющейся наноструктурированным твердым раствором.. Исследовалось влияние температуры спекания на структуру и диэлектрические свойства керамики CSBN25. Установлено, что оптимальными сегнетоэлектрическими свойствами обладает образец CSBN25, полученный при температуре спекания 1300°C. Для данного образца, размер пор не превышает 10-100 нм, тогда как у образцов, спеченных при других температурах поры могут достигать и 10 мкм. Также, на примере керамики CSBN25, показана прямая связь между однородностью структуры зерен и плотностью их упаковки с диэлектрическими свойствами образцов: максимальные плотность и значение диэлектрической проницаемости имеют образцы, имеющие плотную однородную структуру зерен не только на поверхности, но и в объеме образца. Увеличение температуры спекания керамики CSBN25 до 1350°С приводит к возникновению в объеме образца аморфного состояния, и, как следствие, к уменьшению значений диэлектрической проницаемости.
Ключевые слова: пьезоэлектрическая керамика ниобата бария – кальция – стронция, бессвинцовые материалы, структура зерен, диэлектрическая проницаемость.

Ю.Ф. Иванов¹, А.А. Клопотов², В.В. Шугуров¹, И.И. Ажажа¹, Е.А. Петрикова¹, О.С. Толкачев¹, А.В. Никоненко^3
1 ФГБУН Институт сильноточной электроники Сибирского отделения РАН
² ФГБОУВО «Томский государственный архитектурно-строительный университет»
³ ФГБОУВО «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники»

Аннотация: Методом ионно-плазменного высокочастотного напыления (магнетронное ВЧ-осаждение в условиях ионно-плазменного ассистирования при использовании генератора газовой (аргон) плазмы «ПИНК») на поверхности высокоэнтропийного сплава CoFeCrMnNi неэквиатомного состава сформированы борсодержащие покрытия элементного состава Al – Mg – B и Al – Mg – Ti – B толщиной 3 мкм. Методами просвечивающей электронной дифракционной микроскопии установлено, что покрытия являются аморфно-кристаллическими, т.е. содержат наноразмерные 1,5-2 нм островки кристаллической фазы, расположенные в аморфной матрице. Показано, что осаждение покрытия сопровождается формированием в слое подложки (высокоэнтропийный сплав), примыкающем к покрытию, нанокристаллической структуры с размером кристаллитов 25-40 нм. На границах кристаллитов выявлены частицы борида железа состава FeB и Fe₃B, что указывает на проникновение бора в подложку. Размеры частиц борида железа 5-8 нм.
Ключевые слова: ионно-плазменный метод, высокоэнтропийный сплав, системы пленка/подложка, борсодержащее покрытие, структура, механические и трибологические свойства

А.П. Зажогин¹, N.H. Trinh², М.П. Патапович^3
1 Белорусский государственный университет
² Vinh University, Vinh, Vietnam
³ УО «Белорусская государственная академия связи»

Аннотация: Изучена возможность создания тонкопленочных газочувствительных сенсоров с применением композитных материалов, содержащих в своем составе олово, что позволяет значительно улучшить их характеристики, а также проведен послойный анализ металлов и многокомпонентных сплавов при воздействии сдвоенных лазерных импульсов на мишень в атмосфере воздуха. Все эксперименты были проводены с помощью лазерного двухимпульсного атомно-эмиссионного многоканального спектрометра LSS-1. В ходе данного исследования были изучены процессы формирования определенного компонентного состава приповерхностной лазерной плазмы, а также влияние параметра расфокусировки между сдвоенными лазерными импульсами при их воздействии на поверхность облучаемого образца. Таким образом, в данной работе проиллюстрировано развитие методов получения нанокластеров химических элементов при проведении спектроскопических исследований лазерной плазмы, образованной при воздействии двух последовательных импульсов на мишень и возможность получения нанопленок как чистых металлов, так и композиционных сплавов для последующего практического применения.
Ключевые слова: газочувствительные сенсоры, сдвоенные лазерные импульсы, лазерная плазма, послойный анализ, напыление тонких пленок, атомно-эмиссионная многоканальная спектрометрия