Наноиндустрия #1/2025
Е.В.Гладких, Г.Х.Султанова, А.А.Русаков, А.С.Усеинов, В.В.Молоканов, А.В.Крутилин, Н.А.Палий
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АМОРФНОГО ПРОВОДА Co-СПЛАВА 84КХСР ПЕРЕМЕННОГО ДИАМЕТРА МЕТОДОМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ИНДЕНТИРОВАНИЯ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2025.18.1.30.38 Проведено исследование пространственного распределения механических свойств в "толстом" аморфном проводе Со-сплава 84КХСР. Конусный образец аморфного провода переменного диаметра (70–300 мкм) получен методом Улитовского-Тейлора за счет изменения скорости вытяжки в процессе получения провода. После удаления стеклянной оболочки и проведения проверки на соответствие структуры провода аморфному состоянию исследовали механические свойства образцов конусного провода диаметром 100 и 270 мкм методом инструментального индентирования. Установлено, что аморфный провод в интервале диаметров 70–300 мкм сохраняет стабильные значения твердости и модуля упругости в поперечном и продольном сечениях. Механические свойства проводов исследованных диаметров также практически не изменяются при перемещении от центра образцов к краю. Полученные данные свидетельствуют о высокой изотропности аморфной структуры провода переменного диаметра. Отмеченные более высокие значения твердости и модуля упругости в образце диаметром 270 мкм (Н = 9,8 ГПа, Е = 212 ГПа) по сравнению с образцом диаметром 100 мкм (Н = 8,6 ГПа, Е = 163 ГПа) могут быть обусловлены более интенсивным формированием кластерной структуры за счет снижения эффективной скорости охлаждения более "толстого" провода. Отмечено, что такие провода могут найти применение для изготовления новых видов медицинского инструмента. Наноиндустрия #1/2024
А.С.Кушнерева, И.В.Лактионов, А.С.Усеинов, С.В.Орлов, Е.С.Статник, П.А.Сомов
МИКРОСФЕРИЧЕСКИЕ АЛМАЗНЫЕ НАКОНЕЧНИКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ИНСТРУМЕНТАЛЬ­НОГО ИНДЕНТИРОВАНИЯ DOI: 10.22184/1993-8578.2024.17.1.44.49 Цель данного исследования заключается в разработке и демонстрации методики создания сфероконического алмазного индентора с характерным размером наконечника порядка 5 мкм. Производство описываемого наконечника реализуется за счет использования пикосекундного лазера для формирования заготовки и фокусированного ионного пучка для финальной обработки изделия. Для контроля геометрии в процессе изготовления использовался атомно-силовой микроскоп. Высота рабочей области полученного наконечника составила 1 мкм. В исследовании также продемонстрирована применимость изготовленного индентора и приведены диаграммы нагружение-внедрения во время индентирования и АСМ-изображения остаточных отпечатков. Наноиндустрия #7-8/2023
И.В.Красногоров, А.А.Русаков, В.Н.Решетов
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРАНСФОРМАТОРА СИЛЫ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО НАНОТВЕРДОМЕРА DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.7-8.434.442 Оборудование для инструментального наноиндентирования традиционно представляет собой изделие, содержащее датчик перемещения и силозадающий элемент, работающие в нанодиапазоне смещений и сил. При этом все рабочие элементы нанотвердомера имеют систему упругого крепления к жесткому корпусу. Однако часть генерируемого актюатором усилия тратится на деформацию системы подвеса подвижных элементов. В данной статье рассматривается конструкция нанотвердомера, в который введена силовая ячейка, позволяющая измерять реальное значение усилия индентирования без необходимости учета потерь на деформацию упругих элементов нано­твердомера. Такая модификация изделия, по мнению авторов, позволяет существенно повысить точность измерения механических свойств мягких материалов и тонких покрытий. Наноиндустрия #6/2022
В.С.Щербакова, А.П.Ротарь, А.М.Базиненков, Д.А.Иванова, В.П.Михайлов
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК АКТУАТОРОВ НА ОСНОВЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЭЛАСТОМЕРОВ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.6.360.366 Даны результаты экспериментальных исследований характеристик, влияющих на перемещение актуаторов на основе диэлектрических эластомеров под действием внешнего электрического поля. Выявлено влияние концентрации наполнителей: титаната бария, обожженного и необожженного кварца на модуль упругости и деформацию диэлектрического эластомера при высоком управляющем напряжении. Наноиндустрия #5/2021
С.В.Апресян, М.А.Гаджиев, К.С.Кравчук, Е.В.Гладких, Г.Х.Султанова, А.А.Русаков, А.С.Усеинов
Анализ механических свойств материалов для стоматологических конструкций после проведения искусственного старения DOI: 10.22184/1993-8578.2021.14.5.260.269 Ключевой особенностью данной работы является исследование поведения механических свойств материалов для стоматологических конструкций в результате воздействия процесса, имитирующего старение, происходящее с материалами в ходе длительной эксплуатации. В статье приводятся результаты для материалов, напечатанных на 3D-принтере, а также полученных фрезерованием из заготовок. Измерения твердости и модуля упругости проводились методом наноиндентирования, коэффициентов линейного износа и трения – методом истирания, а модуля упругости, прочности и деформации – методом трехточечного изгиба. Наноиндустрия #3-4/2021
М.А.Гаджиев, К.С.Кравчук, Е.В.Гладких, Г.Х.Султанова, А.А.Русаков, А.С.Усеинов, С.В.Апресян
Сравнительные испытания объемных и поверх­ностных механических свойств материалов для стоматологических конструкций, полученных с помощью аддитивных технологий DOI: 10.22184/1993-8578.2021.14.3-4.196.204 В работе приведены результаты испытания инструментальных твердости и модуля упругости, коэффициентов линейного износа и трения исходных и полированных образцов для стоматологических конструкций, полученных с помощью аддитивных технологий. Помимо исследования локальных механических свойств, проводилось измерение объемных характеристик – модуля упругости, прочности и деформации – с помощью метода трехточечного изгиба. Поверхность образцов, подвергнутых испытанию на изгиб, не проходила пробоподготовку. Фотоника #1/2020
В. П. Бирюков, А. Н. Принц, А. П. Савин, Э. Г. Гудушаури
Свой­ства многокомпонентных сплавов, полученных аддитивными лазерными технологиями DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2020.14.1.34.40 В работе представлен обзор работ зарубежных исследований по определению характеристик высокоэнтропийных сплавов (ВЭС). Показано, что ВЭС на основе объемноцентрированной решетки (ОЦК) твердого раствора более жаропрочны по сравнению с высокоэнтропийным сплавом на основе гранецентрированной решетки (ГЦК) твердого раствора. Представлены результаты полученных квазивысокоэнропийных сплавов (КВЭС) с новыми свойствами взамен дорогостоящих высокоэнтропийных сплавов путем введения в шихту нескольких серийных порошковых материалов на основе железа, никеля, кобальта и добавок нанокарбидов тантала для повышения износостойкости покрытий, полученных лазерной наплавкой. Введение в состав шихты КВЭС 6% нанокарбида тантала повышает износостойкость в 2,8 раза по сравнению с наплавкой без использования карбида и увеличивает износостойкость в 7,2 раза по сравнению с характеристикой материала основы из стали 40Х. Технология лазерной наплавки КВЭС может быть использована для восстановления различных деталей машин, в том числе работающих при повышенных нагрузках и температурах. Приведены характеристики покрытий, полученных в процессе лазерной наплавки. Указан диапазон варьирования рабочих параметров лазерного излучения: мощности скорости перемещения, диаметра пучка. Наноиндустрия #2/2019
К.С.Кравчук, А.С.Усеинов, И.В.Лактионов, А.П.Федоткин
Картирование механических свойств как метод диагностирования включений в сложных многофазных минералах Продемонстрирован метод картирования механических свойств, являющийся наглядным инструментом визуализации распределения свойств неоднородных, многофазных материалов. Показана возможность построения многослойных интерактивных карт и анализа распределения свойств материалов. DOI: 10.22184/1993-8578.2019.12.2.140.146 Наноиндустрия #3/2018
Е.Гладких, К.Кравчук, А.Усеинов
Исследование температурно-зависимых механических свойств полимеров, измеренных методом динамического механического анализа Испытания методом динамического механического анализа полимеров при повышенных и пониженных температурах проводились на нанотвердомере "НаноСкан-4D", оснащенном системой управления нагревом и охлаждением, состоящей из столика контроля температуры, в котором использовался термический элемент Пельтье. Анализ свойств поликарбоната и сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) показал, что нагревание от комнатной температуры до 60 °C приводит к снижению значения твердости на 15%, а охлаждение до 2 °C вызывает его увеличение на ту же величину. Изменение модуля упругости поликарбоната в рассматриваемом температурном диапазоне не превышало 10%, а модуль потерь был близок к нулю во всем рассматриваемом интервале температур. Модули упругости и потерь сверхвысокомолекулярного полиэтилена увеличились в два раза, когда температура изменилась с 2 до 60 °C. УДК 681.2.083; ВАК 05.11.13; DOI: 10.22184/1993-8578.2018.83.3.238.244 Наноиндустрия #6/2016
В.Мещеряков, И.Маслеников, В.Решетов, А.Усеинов
Использование резонансной частоты колебаний индентора для повышения разрешения при измерении нагрузки индентирования Описывается метод измерения средней силы взаимодействия осциллирующего острия индентора с образцом, основываясь на данных о сдвиге резонансной частоты колебаний в контакте с поверхностью. DOI:10.22184/1993-8578.2016.68.6.70.76