Получение фрактальных структур при лазерной абляции высокотемпературных металлов

ВВЕДЕНИЕ 5
1 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ОКСИДНЫХ ПЛЁНОК НА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА ПРИ ЛАЗЕРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ 7
1.1 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ПРОВОДИМОСТИ КРИСТАЛЛОВ И ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ
2 17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 33

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы

Использование лазерного излучения для создания низкотемпературной плазмы с целью анализа вещества, обработки изделий и создания новых материалов началось практически с момента создания лазеров в 1961 г. Возможность применения мощного лазерного излучения для испарения материалов любой твердости и состава с одновременной генерацией возбужденных состояний атомов и ионов различной кратности зарядов в лазерной плазме открывало новые перспективные направления. В этих процессах метод эмиссионной спектроскопии лазерной плазмы используется как уникальный инструмент изучения физики взаимодействия лазерного излучения с веществом. С другой стороны, спектроскопия плазмы представляет самостоятельный научный интерес для качественного и количественного анализа состава изучаемых объектов в реальном времени. Способность лазеров транспортировать и концентрировать энергию на удаленных объектах до величин, превышающих порог образования плазмы, обеспечило стремительное развитие дистанционного анализа.
Применение лазерного излучения для количественного анализа состава мишени по эмиссионному спектру лазерной плазмы (Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS) допускает изучение образцов с любым набором элементов периодической таблицы с пределом обнаружения до 10^ мкг/г (в ряде случаев до 10"^ мкг/г) в зависимости от условий проведения эксперимента и состава мишени. Например, в 1987 г. был предложен двухимпульсный способ возбуждения плазмы при воздействии сдвоенных лазерных импульсов (с интервалом между импульсами 10-30 мкс), который позволил более чем на порядок повысить контраст линий спектра плазмы и тем самым улучшить предел обнаружения примесей. Впоследствии был предложен физический механизм взаимодействия последовательных импульсов лазера с мишенью в атмосфере воздуха. Позднее этот режим был успешно применен для существенного повышения выхода рентгеновского излучения плазмы, индуцируемой сдвоенными фемтосекундными импульсами. В методах лазерной обработки материалов было показано, что использование сдвоенных импульсов позволяет значительно увеличить скорость абляции. Высокая чувствительность и экспрессность лазерно-плазменных анализаторов обеспечила им широкое применение и вне лаборатории. Так, дистанционную версию лазерного анализатора впервые включили в состав космического аппарата «Фобос-88» для изотопного анализа поверхности на пролетной траектории на высоте до 100 м над спутником Марса. В 2012 году в миссии "Curiosity" HACA (США) с помощью прибора ChemCam была исследована поверхность Марса и были получены спектры свечения лазерной плазмы для анализа состава породы с расстояния нескольких метров. в то же время прямой количественный анализ по спектру свечения плазмы невозможен для ряда образцов из-за нарушения соотношения элементов в плазме и в исходной мишени. Этот фактор исключал проведение количественного анализа в реальных условиях без использования образцов сравнения. Актуальность решения этой задачи была выявлена в первых экспериментах по спектроскопии лазерной плазмы и оставалась открытой до настоящего времени.

Весь текст будет доступен после покупки

Электропроводность стали и сплавов

К важнейшим характеристикам металлов относится их электрическая проводимость. Способность металлопроката проводить ток обуславливается электронным строением атомов элементов и температурными условиями эксплуатации. В зависимости от показателей проводимости тока различается и сфера применения конкретного вида металла.

Характеристики электрического сопротивления и проводимости металлов

Свойство материала противостоять прохождению сквозь него тока выражается в величине электрического сопротивления. Зависит оно от показателя удельного сопротивления металла. Параметр возрастает по мере увеличения температуры, что обуславливает интенсивное колебание атомов внутри кристаллической решетки и затрудняет тем самым движение заряда тока.
Обратной сопротивлению выступает величина удельной проводимости, характеризующая способность атомов пропускать заряженные частицы тока. Проводимость тока металлов обуславливается наличием в их атомах валентных электронов – свободных и подвижных частиц, расположенных на внешнем слое оболочки. Чем больше свободных электронов у металла, тем лучше его проводимость.

Весь текст будет доступен после покупки

1) Нержавеющая сталь AISI 304 [Электронный ресурс]. URL: https://steelservice.com.ua/aisi-304//
2) Черниченко Р. С. Влияние термомеханической обработки на структуру и механические свойства высокоэнтропийного сплава типа Cocrfenimn, содержащего Al и C. – 2018.
3) Александров Д. В., Галенко П. К. Дендритный рост с вынужденной конвекцией: методы анализа и экспериментальные тесты //Успехи физических наук. – 2014. – Т. 184. – №. 8. – С. 833-850.
4) Хомич В. Ю., Шмаков В. А. Механизмы и модели прямого лазерного наноструктурирования материалов //Успехи физических наук. – 2015. – Т. 185. – №. 5. – С. 489-499.
5) Антонов Д. Н., Бурцев А. А., Бутковский О. Я. Распределение дендритов, получаемых на поверхности стали в результате воздействия лазерного излучения //Журнал технической физики. – 2016. – Т. 86. – №. 1. – С. 110.
6) Халенов О. С., Юров В. М., Коровкин М. В. Термодинамические аспекты электрической проводимости кристаллов и твердых растворов //Фундаментальные исследования. – 2014. – №. 6-7. – С. 1384-1388.
7) Аганин Н.А. Моделирование роста оксидных пленок на поверхности металлов при лазерном воздействии

Весь текст будет доступен после покупки