Влияние импульсных пучково-плазменных воздействий в установке плазменный фокус на псевдосплав вольфрам–медь
- Авторы: Боровицкая И.В.1, Дёмин А.С.1, Епифанов Н.А.1, Латышев С.В.1,2, Масляев С.А.1, Морозов Е.В.1, Пименов В.Н.1, Сасиновская И.П.1, Бондаренко Г.Г.3, Гайдар А.И.4
-
Учреждения:
- Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
- Московский технический университет связи и информатики
- Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”
- Научно-исследовательский институт перспективных материалов и технологий
- Выпуск: № 8 (2024)
- Страницы: 112-122
- Раздел: Статьи
- URL: https://rjeid.com/1028-0960/article/view/664769
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096024080147
- EDN: https://elibrary.ru/EKPZYI
- ID: 664769
Цитировать
Аннотация
Представлены результаты исследования совместного влияния на псевдосплав W–Cu импульсных потоков ионов дейтерия с плотностью мощности qi ≈ 1 × 109 Вт/см2 при длительности воздействия τi = 20 нс и дейтериевой плазмы с параметрами qpl ≈ 1 × 108 Вт/см2 и τpl = 20 нс, создаваемых в установке Плазменный фокус “Вихрь”. Показано, что в реализованном режиме облучения характер повреждаемости поверхностного слоя тестируемого материала зависит от состояния поверхности облучаемых образцов и числа импульсных воздействий потоков энергии. Воздействие импульсного облучения на полированную поверхность образцов псевдосплава приводит к появлению протяженных медных капель на поверхности вольфрама и к образованию множества пор, наблюдаемых как в Cu каплях, так и в W основе. Кроме того, на поверхности W появляются микротрещины, а также островки медной пленки произвольной конфигурации. Многократное облучение образцов исследуемого материала с неполированной поверхностью приводит к образованию цепочек капель вольфрама, расположенных в верхних частях протяженных гребней и сформированных при шлифовании исходных образцов. На облученной поверхности видны также лопнувшие пузыри, которые возникли в результате кипения медных включений и пленки меди, осажденной на вольфрам. Скопления таких пузырей часто локализованы вдоль гребней на поверхности вольфрама. Полученные результаты обсуждаются, путем применения численных расчетов и анализа термического влияния на рассматриваемый псевдосплав импульсного облучения.
Ключевые слова
Об авторах
И. В. Боровицкая
Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: symp@imet.ac.ru
Россия, Москва, 119334
А. С. Дёмин
Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
Email: symp@imet.ac.ru
Россия, Москва, 119334
Н. А. Епифанов
Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
Email: symp@imet.ac.ru
Россия, Москва, 119334
С. В. Латышев
Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН; Московский технический университет связи и информатики
Email: symp@imet.ac.ru
Россия, Москва, 119334; Москва, 111024
С. А. Масляев
Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
Email: maslyaev@mail.ru
Россия, Москва, 119334
Е. В. Морозов
Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
Email: symp@imet.ac.ru
Россия, Москва, 119334
В. Н. Пименов
Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
Email: pimval@mail.ru
Россия, Москва, 119334
И. П. Сасиновская
Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
Email: symp@imet.ac.ru
Россия, Москва, 119334
Г. Г. Бондаренко
Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”
Email: gbondarenko@hse.ru
Россия, Москва, 101000
А. И. Гайдар
Научно-исследовательский институт перспективных материалов и технологий
Email: symp@imet.ac.ru
Россия, Москва, 115054
Список литературы
- Леонов В.В., Артемьева О.А., Кравцова Е.Д. Материаловедение и технология композиционных материалов. СГОУВПО “Сибирский федеральный университет”. Красноярск, 2007. 238 с.
- Шацов А.А. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2007. № 6. С. 21.
- Дьячкова, Л. Н. // Материалы, технологии, инструменты. 2007. Т. 12. № 2. С. 60.
- Тихий Г.А. Структура, свойства и технология получения тугоплавких псевдосплавов W–Ni–Fe и Mo–Cu при использовании механоактивированной наноразмерной порошковой шихты: Автореф. дис. … канд. тех. наук: Самара: ГОУ ВПО “Самарский государственный технический университет”, 2008. 23 с.
- Чувильдеев В.Н., Москвичева А.В., Баранов Г.В., Нохрин А.В., Лопатин Ю.Г., Белов В.Ю., Благовещенский Ю.В., Шотин С.В. // Письма в ЖТФ. 2009. Т. 35. В. 22. C. 27.
- Вигилянская Н.В, Борисов Ю.С., Демьянов И.А. // Автоматическая сварка. 2012. № 1. С. 48.
- Прасицкий Г.В. Экспериментальные и теоретические исследования основных операций изготовления псевдосплавных материалов методами прокатки порошков // Наукоемкие технологии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в ВУЗе: Материалы региональной научно-технической конференции. Калуга. 2015. Т. 1. С. 166.
- Прасицкий Г.В., Коржавый А.П. Определение размера пор молибденовых каркасов, применяемых для производства молибденово-медных псевдосплавов // Наукоемкие технологии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в ВУЗе: Материалы региональной научно-технической конференции. Калуга. 2017. Т. 1. С. 114-116.
- Белоцерковский М.А., Сосновский А.В., Григорчик А.Н., Яловик А.П., Дудан А.В. // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия B. Промышленность. Прикладные науки. Материаловедение. 2018. № 11. C. 95.
- Дьячкова Л.Н. // Вести Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук. 2022. Т. 67. № 1. C. 27. https://doi.org/10.29235/1561-8358-2022-67-1-27-38
- Бондаренко Г.Г., Коржавый А.П., Прасицкий В.В., Прасицкий Г.В. // Металлы. 2019. № 6. С. 65.
- Пономарев В.А., Яранцев Н.В. Порошковые материалы для изделий электронной техники / Под ред. А.П. Коржавого/ М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2014. 304 с.
- Инюхин М.В., Коржавый А.П. // Электромагнитные волны и электронные системы. 2016. № 8. С. 10.
- Иванов Л.И., Маркушев В.Л., Масляев С.А., Пименов В.Н., Резницкий М.Е., Сасиновская И.П., Цепелев А.Б. // Физика и химия обработки материалов. 1995. № 2. С. 24.
- Иванов Л.И., Пименов В.Н., Масляев С.А., Цепелев А.Б., Сасиновская И.П., Никель Х., Линке Дж., Дуве Р. // Перспективные материалы. 1996. № 4. С. 35.
- Udris Y.Y. // Metally. 1996. № 1. P. 19.
- Bondarenko G.G., Udris Y.Y. // Journal of Nuclear Materials. 1996. V. 233–237. P. 688.
- Bondarenko G.G., Udris Y.Y. // Fusion Eng. Des. 1998. V. 39–40. P. 419.
- Bondarenko G.G., Udris Ya. Ya. Yakushin V.L. // Fusion Engineering and Design. 2000. V. 51–52. P. 81.
- Philipps V. // Journal of Nuclear Materials. 2011. V. 415. P. 2. https://doi.org./10.1016/j.jnucmat.2011.01.110
- Shu W.M., Nakamichi M., Alimov V.K., Luo G.N. // Journal of Nuclear Materials. 2009. V. 390–391. P. 1017.
- Neu R., Hopf Ch., Kallenbach A., Pütterich T., Dux R., Greuner H., Gruber O., Herrmann A., Krieger K., Maier H., Rohde V. // Journal of Nuclear Materials. 2007. V. 367–370. Part B.P. 1497.
- Neu R. // Journal: IEEE Transactions on Plasma Science. 2010. V. 38. № 3. P. 453. https://doi.org./10.1109/TPS.2010.2040092
- Будаев В.П. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2015. Т. 38. Вып. 4. С. 5.
- Заболотный В., Старостин Е., Кочетков А. // Физика и химия обработки материалов. 2008. № 5. C. 8.
- Василенков Н., Максимов А., Грабчиков С., Ластовский С. // Электроника. Наука, технология, бизнес. 2015. № 4(00144). C. 50.
- Черкашина Н.И., Матюхин П.В., Ястребинский Р.Н., Павленко З.В., Демченко О.В. // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 12-6. С. 991.
- Матюхин П.В. // Международный научно-исследовательский журнал. 2014. № 9(28). С. 39.
- Новиков Л.С. Модель космоса. Т. 2: Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов / под ред. Л.С. Новикова. 8-е изд. М.: Изд-во Книжный дом Университет. 2007. 1144 с.
- Ivanov Lev I., Pimenov Valery N., Maslyaev Sergey A., Dyomina Elena V., Gribkov Vladymir A., Mezzetti Franco, DeChiara Paola, Pizzo Linda. // Nukleonika. 2000. V. 45. № 3. P. 203.
- Грибков В.А., Демин А.С., Демина Е.В., Дубровский А.В., Карпинский Л., Масляев С.А., Падух М., Пименов В.Н., Шольц М. // Прикладная физика. 2011. № 3. 43.
- Пименов В.Н., Боровицкая И.В., Дёмин А.С., Епифанов Н.А., Латышев С.В., Масляев С.А., Морозов Е.В., Сасиновская И.П., Бондаренко Г.Г., Гайдар А.И. // Физика и химия обработки материалов. 2021. № 6. С. 5 https://doi.org./10.30791/0015-3214-2021-6-5-17
- Пименов В.Н., Боровицкая И.В., Демин А.С., Епифанов Н.А., Казилин Е.Е., Латышев С.В., Масляев С.А., Морозов Е.В., Сасиновская И.П., Бондаренко Г.Г., Гайдар А.И. // Перспективные материалы. 2022. № 5. С. 17. https://doi.org./10.30791/1028-978X-2022-5-17-30.
- Грибков В.А., Латышев С.В., Масляев С.А., Пименов В.Н. // Физика и химия обработки материалов. 2011. № 6. 16.
- Латышев С.В., Грибков В.А., Масляев С.А., Пименов В.Н., Падух М., Желиньска Э. // Перспективные материалы. 2014. № 8. С. 5.
- Физические величины. / Справочник под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат. 1991. 1232 с.
- Николаев О.С. Критическое состояние металлов. М.: ЛЕНАНД, 2006, 128 с.
- Дульнев Г. Н, Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Ленинград: Энергия, 1974. 264 с.
Дополнительные файлы
