Academic literature on the topic 'Оксидний шар'

Радіаційний вплив джерел іонізуючого випромінювання, які сьогодні широко застосовуються у світі, можна вважати одним із небезпечних техногенних факторів, якій може мати негативний вплив на людину та навколишнє середовище. Лазерний метод дезактивації базується на випаро-вуванні оксидних плівок під впливом випромінювання. Під дією випарювального механізму лазерне випромінювання повинно за час імпульсу нагріти верхній шар плівки до температури кипіння та випарити його. Даний метод є актуальним тому, що у світі зростають вимоги до екологічної безпеки, це дає можливість створення компактної, енергоефективної лазерної установки. На відміну від існуючих лазерних енергоефективних установок, детонаційна лазерна система надасть можливість суттєво впливати та швидко здійснювати дезактивацію забруднених поверхонь радіоактивними ізотопами за рахунок випаровування оксидних плівок під дією випромінювання. Детонаційні технології відносяться до критичних технологій, на основі яких можуть бути реалізовані пульсуючі детонаційні системи, наприклад, пульсуючі детонаційні двигуни, детонаційні лазери, магнітогідродинамічні генератори з детонаційним згоранням палива, системи ініціювання об’ємного вибуху, тощо. Впровадження цих систем на озброєнні та військовій техніці може суттєво змінити сферу їх застосування. Середня потужність лазера може досягати 100 кВт і вище. При цьомузастосування суміші як джерела енергії, робить систему не тільки компактною, але і малою по масі у відношенні до існуючих подібних систем. Довжина хвилі за рахунок формування випромінювання в далекій інфрачервоній області становитиме 10,6 мкм.

В роботi одержано спiввiдношення для частотних залежностей дiйсної й уявної частин та модуля компонентiв тензора поляризовностi, а також перерiзiв поглинання i розсiювання метал-оксидних нанодротiв. Дослiджено граничнi випадки “товстого” I “тонкого” зовнiшнього шару оксиду. Чисельнi розрахунки проведено для дротiв Al, Cu i Ag, вкритих шаром власного оксиду. Розглянуто випадки, коли дiелектрична проникнiсть оксиду є постiйною величиною або є функцiєю частоти. В останньому випадку для визначення цiєї залежностi було використано апроксимацiю експериментальних кривих частотних залежностей показникiв заломлення та екстинкцiї. Проаналiзовано вплив змiни товщини оксидного шару на поведiнку частотних залежностей поляризовностi i перерiзiв поглинання i розсiювання. Встановлено, що наявнiсть оксиду приводить до зменшення частоти поверхневих плазмонiв у двошарових нанодротах внаслiдок впливу класичних розмiрних ефектiв.

Актуальність теми дослідження. У процесі виробництва та використання виробів складної конфігурації з однорідних та різнорідних матеріалів необхідним завданням є збереження їх проектної форми та забезпечення високих експлуатаційних характеристик, що потребує використання нових технологій прецизійного зварювання тиском. Постановка проблеми. Виготовлення прецизійних деталей та вузлів зварюванням тиском ускладнене наявністю оксидних та адсорбованих плівок і необхідністю активації поверхонь, що зварюються. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Раніше нами було встановлено критерії досягнення ефекту прецизійності при зварюванні тиском. Виділення недосліджених раніше частин загальної проблеми. Отримання прецизійних з’єднань зварюванням тиском із використанням проміжних шарів, модифікованих електроіскровим легуванням. Мета роботи. Дослідження здатності до зварювання тиском з обмеженим рівнем деформації металевих матеріалів із попередньою модифікацією поверхневих шарів шляхом електроіскрової обробки. Виклад основного матеріалу. Для модифікації поверхонь алюмінієвих сплавів АД00 та Д1 перед зварюванням використовуються матеріали з високим питомим електричним опором та матеріали, з якими алюміній утворює рідку фазу евтектичного складу при температурі менше температури плавлення алюмінію: титан, цинк, хром, марганець, магній, вуглець, галій, кремній та залізо, у вигляді порошку та прутків. Міцність та деформація зварних з’єднань залежить від електричного опору матеріалу модифікованого шару і, як наслідок, від сили струму обробки. Висновки відповідно до статті. Розроблено методику підготовки поверхонь металів до зварювання шляхом механічного шабрування та модифікації електроіскровою обробкою; електроіскрове легування поверхонь, що зварюються, матеріалом із високим електричним опором локалізує теплову енергію у стику; використання порошкового прошарку з матеріалу з високим електричним опором дозволяє зменшити рівень залишкової деформації.

Проведено аналіз методів визначення припусків на механічну обробку металевих, оксидних та керамічних покриттів, які базуються на міцності покриттів, зміні мікротвердості, забезпечені одержання мінімальної шорсткості обробленої поверхні. Визначення раціональних припусків на механічну обробку деталей з електрохімічними хромовими покриттями є важливою техніко-економічною задачею машинобудування, оскільки занижені значення припусків не гарантують досягнення необхідної точності розмірів та відповідної шорсткості робочої поверхні деталей, призводить до зниження ресурсу роботи виробів, а завищені значення припусків призводять до зростання витрат на механічну обробку. Мета – розроблення інженерної методики визначення припусків на механічну обробку сталевих деталей з хромовими електрохімічними покриттями для забезпечення необхідної точності та шорсткості зовнішніх циліндричних поверхонь. Покриття наносили на циліндричні сталеві зразки у спокійному та проточному електроліті на установці спорядженій автоматизованою системою контролю технологічних параметрів процесу електрохімічного хромування. Досліджено шорсткість поверхонь після алмазного круглого шліфування електрохімічних хромових покриттів нанесених у спокійному та в проточному електролітах. Встановлено, що товщина дефектного шару залежить від способу нанесення електрохімічного хромового покриття. Хромування сталевих деталей у проточному електроліті забезпечує одержання меншої товщини дефектного шару порівняно з хромуванням у спокійному електроліті. Також встановлено, що мінімальний припуск, для одержання поверхонь із мінімальною шорсткістю після алмазного шліфування електрохімічного хромового покриття, залежить від загальної товщини покриття та збільшується із її зростанням. Аналіз результатів розрахунку припусків показав, що припуск на механічну обробку заготовок деталей з хромовим покриттям, нанесеним у спокійному електроліті, є більшим у порівнянні із покриттям, отриманим у проточному електроліті в 2,5 рази. Це обумовлено нерівномірним нанесенням електрохімічного хромового покриття у спокійному електроліті внаслідок ускладнення газовідведення з поверхні покриття у процесі електролізу порівняно із електролізом у проточному електроліті. Вказані недоліки хромування в спокійному електроліті усуваються під час нанесення покриття на циліндричні деталі в проточному електроліті, про що свідчить також, зменшення конусоподібності деталей з покриттями близько в 1,7 раза та глибини дефектного поверхневого шару – 2,6 раза відповідно. Наукова новизна роботи полягає у встановленні товщини дефектного шару для хромових електрохімічних покриттів, нанесених у спокійному та проточному електроліті на циліндричні сталеві деталі, після зняття якого алмазним круглим шліфуванням забезпечується отримання обробленої поверхні з мінімальною шорсткістю. Практична цінність – розроблено інженерну методику розрахунку припусків на механічну обробку (операцію алмазного шліфування) циліндричних сталевих деталей з хромовими електрохімічними покриттями.

Пористый кремний, получаемый методом анодной электрохимической обработки кремниевых пластин, обладает широким набором уникальных свойств и является перспективным материалом для создания фотоприемников нового поколения [1]. Благодаря развитой системе пор площадь поглощающей поверхности увеличивается, а спектральная чувствительность расширяется в коротковолновую область за счет увеличения ширины запрещенной зоны кремния в нано-размерных кремниевых образованиях, локализующихся на стенках пор или в оксидном слое вблизи стенок. Поэтому простейшей моделью электронной структуры пористого кремния может быть система неупорядоченных квантово-размерных образований различной структуры. В настоящей работе производилась исследование спектральных характеристик фоточувствительных структур на основе пористого кремния и карбида кремния и оценка применимости такой модели к пористому кремнию, созданному на разных типах подложек. Для создания пористого слоя пластины кремния подвергались электрохимическому травлению в ячейке вертикального типа в водно-спиртовых растворах плавиковой кислоты. Использовались монокристаллические пластины кремния с ориентацией поверхности по кристаллографической плоскости (100) или (111), поверхность которых была шлифованной или текстурированной. Спектры отражения снимались на спектрофотометре Shimadzu UV-2450 с приставкой 206-14046. Диапазон измерения составил 0,3 - 1 мкм, шаг измерения и спектральная ширина щели монохроматора – 2 нм, скорость сканирования – средняя. Исходя из анализа экспериментально полученных спектральных характеристик коэффициента отражения, была проведена оценка применимости разработанной модели для ПК того или иного типа. Для структуры с ориентацией (100) характерны поры в виде столбиков, т.е. более применимой является модель квантовых нитей, как и для карбида кремния, а для ориентации (111) кораллоподобные структуры (модель квантовых точек) или столбики, расположенные под углом 45 градусов (модель квантовых нитей). В модели диаметр квантовой нити варьировалась от 0.1 до 100 нм, квантовой точки от 4 до 100 нм. Ширина запрещенной зоны квантово-размерных рассчитывалась по формуле: , где Еg0 – ширина запрещенной зоны объемного материала (кремния 1, 12 эВ, карбида кремния кубической модификации 2,33 эВ), ΔЕn и ΔЕр – квантово-размерные добавки для электронов и дырок, соответственно. Расчеты показали, что увеличение фоточувствительности образцов с пористым кремнием и карбидом кремния в коротковолновой части спектра может объясняться наличием в их структуре массивов квантовых нитей и(или) квантовых точек с характерным размером от1 нм до 100 нм.

Робота присвячена дослідженню можливості поліпшення робочих характеристик, в першу чергу, трибологічних, шляхом застосування технології мікродугового оксидування алюмінієвих сплавів з введенням в електроліт нанорозмірних модифікаторів, зокрема, нанодисперсного диоксиду кремнію. В результаті проведених досліджень встановлено, що застосування добавки нанодисперсного диоксиду кремнію в електроліті дозволяє істотно підвищити характеристики (товщину, мікротвердість, зносостійкість) оксидних шарів, що формуються при мікродуговому оксидуванні алюмінієво-кремнієвих сплавів.

Плазмово-електролітичне оксидування (ПЕО) є ефективним способом підвищення функціональних властивостей робочих поверхонь деталей, що працюють в умовах значних теплових та механічних навантажень, зокрема із силумінів, які широко використовуються в автомобільній промисловості та двигунобудуванні. За результатами проведених досліджень встановлено, що із пірофосфатних електролітів на основі сульфату кобальту в ПЕО-режимі формуються рівномірні оксидні композиційні покриви характерного фіолетового кольору внаслідок включення до складу поверхневих шарів нестехіометричних оксидів кобальту.