NetNado
  Найти на сайте:

Учащимся

Учителям



Правила оформления докладов название доклада [на рус языке] И. О. Фамилия [ на рус языке ] (автор (докладчик), со


Прежде чем начать набирать текст доклада

следует выставить параметры страницы

Р
азметка страницы→Поля→ →Книжная→

Установить ориентацию листа и поля страницы в соответствии с рисунком→размер бумаги→ OK


параметры страницы и размеры бумаги установлены

Можно набирать текст в соответствии с инструкцией
ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ДОКЛАДОВ
Название доклада [на рус. языке]

И. О. Фамилия [на рус. языке] (автор (докладчик), соавторы)

Место учебы/работы, индекс, город [на рус. языке]


E-mail(докладчика)
Название доклада [на англ. языке]

И. О. Фамилия [на англ. языке] (автор (докладчик), соавторы)

Место учебы/работы, индекс, город [на англ. языке]


E-mail (докладчика)
Текст доклада на русском языке должен быть направлен в Оргкомитет до 25 марта 2014 г. Объем статьи – 2–4 полные страницы формата А5 (до 4–8 тыс. знаков).

Требования к оформлению в WORD:

  • размер бумаги – А5 (148 × 210 мм).

  • поля: слева – 18 мм, справа – 18 мм, сверху – 20 мм, снизу – 24 мм.

  • колонцифра (номера страниц) – внизу страницы, снаружи, отступ от нижнего края страницы – 18 мм. Размер шрифта колонцифры – 10 пт.

  • шрифт – Times New Roman, 10 пт.

  • абзац – шрифт 10 пт, красная строка – 0,5 см, интервал – одинарный, выравнивание – по формату, переносы – включено.

  • нумерация абзацев – не допускается.


1-я строка – Название [на русском языке] – пт. 10, строчные, полужирный, по центру

2-я строка – И. О. Фамилия – пт. 10, строчные, курсив, по центру

3-я строкаМесто учебы/работы [название организации, индекс, город] – пт. 10, строчные, по центру

4-я строка – E-mail – пт. 10, строчные, по центру

5-я строка – пропуск – пт. 10

6-я строка – Название [на английском языке] – пт. 10, строчные, полужирный, по центру

7-я строка – И. О. Фамилия – пт. 10, строчные, курсив, по центру

8-я строка – Место учебы/работы [название организации, индекс, город] – пт. 10, строчные, по центру

9-я строка – E-mail – пт. 10, строчные, по центру

10-я строка – пропуск – пт. 10

11-я строка и далее – Текст доклада – пт. 10, строчные

Формулы – п. 10, индексы – п.10, ссылки на литературу – в квадратных скобках, правила оформления литературы см. ниже. Рисунки и таблицы – в тексте или после списка литературы. Подрисуночная подпись и текст в таблице – шрифт 8 пт. Использование знака «-» (дефис) в качестве тире «–» не допускается. Дефис используется только для переносов и разделения слов, состоящих из двух частей. В остальных случаях тире. (Длинная черточка –. Клавиатурное обозначение тире: Alt + 0150 или CTRL+знак –крайний справа вверху на клавиатуре).
Электронная версия доклада и регистрационной карты участника должны быть направлены по электронному адресу Оргкомитета конференции: konf2014@sibmail.com
ОБРАЗЦЫ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ОПИСАНИЙ

(согласно ГОСТ 7.1–84)

В ПРИСТАТЕЙНОМ СПИСКЕ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Книга

Гиллелин Е.А. Синтез пассивных цепей. – М.: Связь, 1979. – 720 с.

Вопросы статистической теории радиолокации / Под ред. П.А. Бакута, И.А. Большакова. – М.: Сов. радио, 1963. – Т. 1. – 424 с.

Цифровая обработка сигналов: Справочник / Л.М. Гольдберг, Б.Д. Матюшкин. – М.: Радио и связь, 1985. – 312 с.

2. Статья из книги или другого разового издания

Воеводин В.В. Математическое моделирование // Вычислительные процессы и системы. – М.: Наука, 1983. – Вып. 1. – С. 124–166.

Жюгжда Р. Теория дислокаций // Тез. докл. науч.-теор. конф., 11–15 дек. 1978 г. – Вильнюс, 1978. – С. 12–20.

Князь А.И., Каторгин В.А. Сплавы // Труды учебных институтов связи. – Л.: ЛЭИС, 1985. – С. 23–28.

Авдеев В.В. Особенности микроструктуры меди // Сб.: Обработка сложных сигналов на базе устройств. – Рязань: РРТИ, 1985. – С. 18–21.

Сапунов В.В., Филатов А.В. Магнетронные распылительные системы // III Всес. конф. по методам измерения магнитного поля: Тезисы. – Л.: ЛЭИС, 1985. – С. 36–40.

3. Статья из сериального издания

Пелегов Ю.Ф. Ультрадисперсные системы // Изв. вузов. Физика. – 1986. – № 1. – С. 3–7.

Архипов Ю.Р. Кинетическая модель солнечного ветра // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. – 1982. – № 4. – С. 102–103.

Трифонов А.П., Захаров А.В. Ионная модификация поверхности // Радиотехника и электроника. – 1981. – Т. 26. – № 8. – С. 1622–1630.

Исаков М.Е., Ватаева Л.В., Жарова М.А. и др. Конструкционные стали // Тр. ЛЭИС. – 1982. – Т. 31. – Вып. 2. – С. 65–72.

4. Автореферат диссертации

Иванова Н.Н. Поверхностная модификация марганцовистой стали: Автореф. дис.  канд. физ.-мат. наук. – М.: МГУ, 1983.

5. Препринт

Соколов А.И. Деформационное поведение субмикрокристаллического титана.– Томск, 1988. – 41 с. / Препринт ТПИ № 18.

Расстановка переносов



Разметка страницы →Расстановка переносов →Авто Примеры оформлены докладов смотрите ниже.

ОБРАЗЕЦ доклада

Молекулярно-динамическое моделирование синтеза

супрамолекулярных объектов и исследование их отклика

в условиях высокоэнергетических воздействий

И.С. Коноваленко

Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021, Томск

[email protected]
Molecular dynamics simulation of supramolecular object

synthesis and studying of their properties under various

high-energy loadings

I. S. Konovalenko

Institute of strength physics and material science SB RAS, 634021, Tomsk

[email protected]
В последнее десятилетие изучение закономерностей формирования и поведения объектов наноскопического масштаба является приоритетным направлением развития науки и техники. Прежде всего, это вызвано многообещающими результатами, полученными в этой области в последние годы [1]. Так, синтез нанообъектов из наноразмерных многослойных пленок фактически означает возможность создания гигантских молекул с потенциально необычными свойствами и откликом на внешние воздействия. Такие супрамолекулы, в силу своих уникальных свойств, могут быть использованы в качестве конструкционных элементов различных микро и наноустройств.

В этом аспекте компьютерное моделирование можно рассматривать как удобный теоретический инструмент, позволяющий исследовать закономерности процесса формирования нанообъектов, их физико-механи-ческие свойства и, в конечном счете, проектировать и конструировать различные супрамолекулярные элементы с заданными геометрическими параметрами и свойствами. Данная работа посвящена исследованию данных вопросов.

Для решения поставленных задач проводилось моделирование синтеза нанотрубок и незамкнутых нанообъектов из трехмерных двухслойных пленок различной геометрии, и исследовался их отклик на термические и ударные воздействия. Компьютерное конструирование нанообъектов выполнялось по алгоритму, предложенному в работе [2]. Моделирование проводилось с использованием метода молекулярной динамики. Межатомные взаимодействия в моделируемых структурах описывались в рамках метода погруженного атома [3]. Кроме того, разработан и реализован математический алгоритм, позволяющий существенно ускорить расчетное время процесса синтеза наноструктур из многослойных металлических пленок.

Исходным материалом для получения наноструктур являлась алюминиево-медная наноразмерная кристаллическая пленка. Результаты расчетов показали, что процесс закручивания и последующее формирование устойчивых наноструктур сильно зависит как от длины исходной пленки, так и от толщины ее слоев. Показано, что варьирование размерами пленки оказывает влияние как на состояние регулярности кристаллической структуры полученных нанообъектов, так и на их геометрическую форму.

Проведенные расчеты показали, что нанотрубки обладают значительной механической устойчивостью. Так, цилиндрическая нанотрубка сохранят свою регулярную структуру при столкновении с абсолютно жесткой стенкой вплоть до скорости столкновения 400 м/с.

Исследование влияния термализации на полученные наноструктуры показало, что из всех рассмотренных случаев наиболее устойчивыми к температурным воздействиям являются цилиндрические нанотрубки. Обнаружено, что их регулярная структура сохраняется до температуры более чем в два раза превышающей температуру плавления монопластины меди (наиболее тугоплавкого компонента в моделируемой системе).

Следует отметить, что получаемые на основе нанотехнологий гигантские молекулы могут обладать новыми свойствами, обусловленными как их составом и внутренней структурой, так и «навязанной» в процессе получения геометрией. Так, в случае алюминиевой пленки, с внесенными в нее двумя медными слоями, длины которых меньше размеров необходимых для сворачивания пленки в замкнутую конфигурацию, релаксация пленки приводит к формированию стабильных незамкнутых наноструктур. При термическом воздействии на такие структуры их края начинают совершать колебательные движения. Это связано с тем, что коэффициенты теплового расширения слоев различны по величине.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования РФ и CRDF в рамках программы BRHE (проект № 016-02).
Литература


  1. Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований / Под ред. М.К. Роко, Р.С. Уильямса, П. Аливисатоса. – М.: Мир, 2002. – 292 с.

  2. Псахье С.Г., Зольников К.П., Блатник С. О проектировании и создании интеллектуальных наноустройств на основе современных нанотехнологий // Физ. мезомех. – 2003. – Т. 6, № 4. – С. 125–128.

  3. Foiles S.M., Baskes M.I., Daw M.S. Embedded-atom-method for the fcc metals Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, and their alloys. // Phys. Rev. 1986. Vol. B33, № 12. P. 7983–7991.

Микрорельеф поверхности и адгезионная прочность образцов никелида титана с покрытиями из тантала, модифицированными электронным пучком

Н.Д. Артёмова1, Г.В. Арышева2

1Томский Государственный Университет, г. Томск

2Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, г.Томск

E-mail: [email protected]
Microrelief of surface and adhesion strength of TiNi specimens with tantalum coatings modified by electron beam

N.D. Artyomova1, G.V. Arysheva2

1Tomsk State University, Tomsk

2Institute of Strength Physics and Material Science SB RAS, Tomsk

E-mail: [email protected]
Особое место среди большого класса защитных покрытий занимают нано- и субмикрокристаллические покрытия, препятствующие не только коррозии, но и позволяющие сохранить функциональные свойства материала подложки в объеме. Разработка покрытий для такого функционального материала как никелид титана (далее TiNi) осложняется тем, что микрорельеф его поверхности может значительно изменяться в результате структурных мартенситных превращений. Следовательно, особое внимание должно уделяться изменению микрорельефа поверхности покрытий и адгезионной прочности покрытия относительно подложки из никелида титана.

Целью настоящей работы является изучение закономерностей формирования тонких металлических покрытий на поверхности TiNi, влияния электронно-лучевой обработки образцов с покрытиями на морфологию поверхности покрытий и их физико-химические и физико-механические свойства.

Образцы для исследования были приготовлены из сплава Ti49,5Ni50,5. Однокомпонентные покрытия из тантала толщиной 400 нм наносили на поверхность этих образцов в промышленной установке магнетронного распыления ВУ-1БC (ИФПМ СО РАН, г. Томск) при использовании мишени из тантала марки диаметром 70 мм. Расстояние от мишени до образца составляло 70 мм, вакуум Р=10-3 Па, температура подложки Т=200 °С, скорость напыления ʋ=10 мкм/час, давление Ar при напылении РAr=0,3 Па, ток магнетрона J=2,5 А, напряжение U=270 В, напряжение на подложке U=0 В.

Обработка образцов никелида титана с покрытием из тантала (далее 400Ta/TiNi) низкоэнергетическим сильноточным электронным пучком с энергиями Е=15 Дж/см2, Е=20 Дж/см2 и Е=30 Дж/см2 проводилась с использованием вакуумной импульсной электронно-пучковой установки «Соло» (ИСЭ СО РАН, г. Томск) с параметрами: длительность импульса τ=150 мкс, количество импульсов N=5.

Толщина напыляемого слоя контролировалась в процессе обработки по времени напыления, а после обработки – с использованием метода электронной Оже–спектроскопии (ЭОС) (ЦКП НИИЯФ, г. Томск). Изучение морфологии поверхности и определение ее структурных элементов проводили с помощью растрового электронного микроскопа LEO EVO 50 (ЦКП «Нанотех» ИФПМ СО РАН, г. Томск). Для определения адгезионной прочности покрытий и механических свойств материалов использовали метод царапания на установке CSEM Micro Scratch Tester (ЦКП НИИЯФ, г. Томск). Шероховатость поверхности изучали с помощью оптического профилометра Zygo New View.

По данным ЭОС помимо осажденного тантала ( 400 нм) в покрытиях присутствует промежуточный слой, в котором кроме элементов подложки и покрытия содержаться примесные элементы – углерод и кислород, концентрации которых изменяются при увеличении энергии электронного пучка. Образец с покрытием из тантала без электронно-лучевой обработки имеет однородный по площади поверхности химический состав с содержанием в приповерхностных слоях до ~100 ат.% Ta. При электронно-пучковом воздействии тантал диффундирует с поверхности внутрь образца, при этом концентрация тантала на поверхности уменьшается.

Шероховатость и топография поверхности образцов характеризуется наибольшей высотой профиля Rmax, средней шероховатостью Ra, параметром асимметрии Rsk. Значения данных параметров до и после обработки образцов с вариацией параметра энергии в электронном пучке приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Параметры шероховатости поверхности образцов до и после обработки поверхности с вариацией параметра энергии в электронном пучке

Образец

Энергия, Дж/см2

Rmax, мкм

Ra, мкм

Rsk


400Ta/TiNi


-

0,59

0,11

1,41

15

1,90

0,35

1,30

20

1,23

0,35

1,19

30

5,39

1,23

1,37

Средняя шероховатость поверхности образцов TiNi с покрытиями из тантала возрастает после электронно-лучевых воздействий на образецы.

Исследования методом растровой электронной микроскопии поверхности образцов 400Ta/TiNi, модифицированными электронным пучком, показали, что с увеличением энергии электронного пучка происходит изменение топографии поверхности образцов.

После обработки электронным пучком с энергией 15Дж/см2 поверхность образцов фрагментируется, с образованием поверхностных пор, средний размер которых составляет ~70 нм (рис. 1, а).

При увеличении энергии электронного пучка до 20 Дж/см2 происходит значительное изменение микрорельефа по сравнению с образцом, модифицированным электронным пучком с энергией 15Дж/см2 (рис. 1, б). В данных образцах наряду с порами, размером ~70 нм, образуются трещины, которые разделяют поверхность образца на отдельные крупные фрагменты. Линейные размеры этих фрагментов составляют 500 ÷ 4500 нм.







Рис. 1 – Электронно-микроскопические изображения поверхностей образцов никелида титана с покрытиями из тантала, подвергнутых обработке электронным пучком с энергиями E=15Дж/см2 (а); E=20Дж/см2 (б); E=30Дж/см2 (в)
Дальнейшее увеличение энергии электронного пучка (до 30Дж/см2) приводит к исчезновению пор и к интенсивному трещинообразованию, которое способствует фрагментации субмикронного масштаба (рис. 1, в). Поверхность образца представлена фрагментами, линейные размеры которых лежат в диапазоне от ~ 200 нм до 800 нм.

В таблице 2 приведены значения критических параметров адгезии. Испытания на адгезионную прочность показали, что образцы 400Ta/TiNi, модифицированные электронным пучком с энергией 15 Дж/см2, имеют наибольшее значение адгезионной прочности (P=837 МПа) по сравнению с остальными образцами.
Таблица 2 – Критические величины параметров адгезии

Образец

400Ta/TiNi

Энергия электронно-лучевой обработки, Дж/см2


-


15


20


30

Расстояние от начала царапины до отрыва, x (мм)

1,12

6

3

0,6

Критическая сила нагружения, FН (Н)

0,69

4,25

2,18

0,53

Сила трения, Fтр (Н)

0,68±0,2

1,29±0,2

0,78±0,2

1,19±0,2

Коэффициент трения, kтр

0,56±0,01

0,31±0,01

0,40±0,01

0,44±0,01


Рис.3. Металлографические картины поверхности исходного полированного TiNi (а) и покрытий из Ta толщиной ~200 нм (б) и ~400 нм (в).

 

 

В то же время, поверхности образцов с покрытиями различаются шероховатостью с характерными размерами структурных элементов для покрытия толщиной ~200 нм - в интервале от 0,85 мкм до 2,20 мкм, а для покрытия толщиной ~400 нм - в интервале от 1,15 мкм до 3,70 мкм. Наибольшая высота профиля Rmax и средняя шероховатость Ra поверхности исследуемых образцов представлены в Таблице 1, характерный профиль образцов изображен на рисунке 4.

 

В ходе исследования царапин обнаружено два механизма разрушения для образцов с танталовыми покрытиями: частичное и полное отслоение покрытия от подложки (рис. 5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5. РЭМ изображения разрушений при scratch-тестировании покрытий из Ta толщиной ~200 нм (а) и ~400 нм (б).

 

В Таблице 2 приведены критические значения исследуемых параметров, при которых происходило образование трещин или отслоение покрытия.

 

Таблица 2. Критические значения величин сцепления системы «пленка-подложка».

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы

1. Покрытия из Ta имеют однородный по толщине и площади покрытия химический состав, который полностью соответствует химическому составу катода. Обнаружено, что тантал диффундирует в материал подложки с образованием промежуточного слоя, содержащего атомы примеси углерода и кислорода.

2. Поверхности покрытий из тантала на подложке из никелида титана имеют одинаковый фазовый контраст, однородную микроструктуру, но различаются шероховатостью.

3. Обнаружено два механизма отслоения танталового покрытия от подложки: частичное и полное. Критическая прочность сцепления покрытий из тантала с никелидом титана толщинами ~200 нм и ~400 нм составила 313 МПа и 286 МПа, соответственно.

 

Литература

1. Белоус В.А., Лунев В.М., Павлов В.С., Турчина А.К. Количественное определение прочности сцепления тонких металлических пленок со стеклом. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. физика радиацион. повреждений и радиацион. материаловедение (89). – 2006. - №4. – С. 221-223.

2. Prozorova G.V., Lotkov A.I., Meysner L.L., Neyman A.A. Adhesion strength of magnetron sputtered molybdenum and tantalum thin-films on TiNi substrate. // 9th International conference on modification of materials with particle beams and plasma flows. – 2008. - Tomsk, Russia. - pg. 547-550.

 

Работа выполнена по программе РАН проект 3.6.2.1., проекту СО РАН 57, гос. контракту № 02.523.11.3007 и поддержана грантом научно-образовательного центра при ТГУ г.Томск.

Рис.3. Металлографические картины поверхности исходного полированного TiNi (а) и покрытий из Ta толщиной ~200 нм (б) и ~400 нм (в).

 

 

В то же время, поверхности образцов с покрытиями различаются шероховатостью с характерными размерами структурных элементов для покрытия толщиной ~200 нм - в интервале от 0,85 мкм до 2,20 мкм, а для покрытия толщиной ~400 нм - в интервале от 1,15 мкм до 3,70 мкм. Наибольшая высота профиля Rmax и средняя шероховатость Ra поверхности исследуемых образцов представлены в Таблице 1, характерный профиль образцов изображен на рисунке 4.

 

В ходе исследования царапин обнаружено два механизма разрушения для образцов с танталовыми покрытиями: частичное и полное отслоение покрытия от подложки (рис. 5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5. РЭМ изображения разрушений при scratch-тестировании покрытий из Ta толщиной ~200 нм (а) и ~400 нм (б).

 

В Таблице 2 приведены критические значения исследуемых параметров, при которых происходило образование трещин или отслоение покрытия.

 

Таблица 2. Критические значения величин сцепления системы «пленка-подложка».

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы

1. Покрытия из Ta имеют однородный по толщине и площади покрытия химический состав, который полностью соответствует химическому составу катода. Обнаружено, что тантал диффундирует в материал подложки с образованием промежуточного слоя, содержащего атомы примеси углерода и кислорода.

2. Поверхности покрытий из тантала на подложке из никелида титана имеют одинаковый фазовый контраст, однородную микроструктуру, но различаются шероховатостью.

3. Обнаружено два механизма отслоения танталового покрытия от подложки: частичное и полное. Критическая прочность сцепления покрытий из тантала с никелидом титана толщинами ~200 нм и ~400 нм составила 313 МПа и 286 МПа, соответственно.

 

Литература

1. Белоус В.А., Лунев В.М., Павлов В.С., Турчина А.К. Количественное определение прочности сцепления тонких металлических пленок со стеклом. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. физика радиацион. повреждений и радиацион. материаловедение (89). – 2006. - №4. – С. 221-223.

2. Prozorova G.V., Lotkov A.I., Meysner L.L., Neyman A.A. Adhesion strength of magnetron sputtered molybdenum and tantalum thin-films on TiNi substrate. // 9th International conference on modification of materials with particle beams and plasma flows. – 2008. - Tomsk, Russia. - pg. 547-550.

 

Работа выполнена по программе РАН проект 3.6.2.1., проекту СО РАН 57, гос. контракту № 02.523.11.3007 и поддержана грантом научно-образовательного центра при ТГУ г.Томск.
Критическая сила сцепления, Fсц (Н)

0,31±0,05

2,93±0,05

1,4±0,05

0,42±0,05

Критическая прочность сцепления, Рсц (МПа)

286±5,0

837±5,0

458±5,0

117±5,0


Выводы

  1. Согласно ЭОС-анализу в исследуемых образцах имеется промежуточный слой, в состав которого входят примесные элементы (кислород и углерод). Концентрации данных элементов изменяются при увеличении энергии электронного пучка.

  2. Средняя шероховатость поверхности образца TiNi с покрытием из тантала возрастает после электронно-лучевых воздействий на образец.

  3. Модификация электронным пучком приводит к трещинообразованию и фрагментации субмикронного масштаба поверхности образцов.

  4. Наибольшее значение адгезионной прочности (P=837 МПа) наблюдается для образцов 400Ta/TiNi, модифицированными электронным пучком с энергией 15 Дж/см2. С увеличением энергии пучка адгезионная прочность сцепления покрытия с подложкой снижается.

Работа выполнена под руководством Л.Л. Мейснер и А.И. Лоткова
Работа выполнена по программе РАН проект 3.20.2.1., проекту СО РАН 57 и поддержана грантом Научно образовательного центра ТГУ г.Томск.

страница 1


скачать

Другие похожие работы:


Документы

архив: 1 стр.