X-books.com.ua Современная мировая литература
Киев, м. Петровка, Книжный рынок
ряд 106, место 2, тел. (067) 960-05-95
Найти
  Как купить книги Доставка и оплата Контакты
Книга добавлена в корзину
Продолжить выбор
Оформить заказ
новинки лучшее распродажа форум лит.клуб
мои заказы
Каталог: Художественная| Специальная| Детская| Дом и досуг 

Погребняк Александр > Структура и свойства нанокомпозитных, гибридных и полимерных покрытий

sitemap
Авторы: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я Сборники / Другие
Скидки от 20% до 70% на большую часть книг, что есть в наличии
Ищите акционные книги в разделе "Распродажа"
  
Александр Погребняк. Структура и свойства нанокомпозитных, гибридных и полимерных покрытий Погребняк Александр   2016 г.   УРСС
Структура и свойства нанокомпозитных, гибридных и полимерных покрытий   (Внесерийная)
344 стр.  Мягкая обложка
Купить книгуцена    390 грн.
на заказ

От издателя
В настоящей монографии рассмотрено современное состояние технологий обработки материалов пучками частиц и потоками плазмы, а также нанесения защитных и комбинированных покрытий. Представлен обширный экспериментальный материал, для описания которого предлагаются различные физические подходы и концепции, а также новые физические модели. Он включает широкий круг вопросов --- от модификации материалов с  помощью мощных ионных и электронных пучков, электролитно-плазменной обработки сталей и сплавов, включая электролитно-плазменное модифицирование, до нанесения защитных нанокомпозитных покрытий. Описаны также способы получения полимерных нанокомпозитов, их свойства и возможность управления ими при помощи магнитных полей. Особое внимание уделено упорядоченным покрытиям и структурам, самопроизвольно возникающим или искусственно создаваемым с  помощью ионно-плазменной обработки. Такие структуры являются оптимальными с  точки зрения предложенного варианта теории параметрического управления свойствами материалов.
Книга предназначена для специалистов, занимающихся процессами ионно-лучевой обработки, радиационным материаловедением, физикой твердого тела; может быть полезна также аспирантам и студентам физических и инженерно-физических факультетов вузов.

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ
Глава  1. УПОРЯДОЧЕННЫЕ ПОКРЫТИЯ И  СТРУКТУРЫ. ПРЕИМУЩЕСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И  СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
 
 
Введение
 
1.1. 
Естественные упорядоченные структуры
 
1.2. 
Образование упорядоченных структур при ионно-плазменной обработке
 
1.3. 
Применение упорядоченных покрытий и  структур
 
1.4. 
Современное состояние ионно-плазменного оборудования, применяемого для получения упорядоченных покрытий и  структур
 
 
Литература к  главе  1
Глава  2. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СТРУКТУРЫ. ТВЕРДЫЕ СВЕРХРЕШЕТКИ
 
 
Введение
 
2.1. 
Основы теории оптимального управления с  точки зрения проблемы создания материалов с  заданными свойствами
 
2.2. 
Твердость сверхрешеток  -- анализ экспериментальных данных и  теоретических моделей
 
2.3. 
Постановка задач оптимального управления на  классе решений контактных задач теории упругости
 
2.4. 
Расчетно-экспериментальный способ определения оптимального закона изменения управляющего параметра
 
 
Литература к  главе  2
Глава  3. СТРУКТУРА И  СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ И  СУПЕРТВЕРДЫХ НАНОКОМПОЗИТНЫХ ПОКРЫТИЙ
 
 
Введение
 
3.1. 
Нанокомпозитные покрытия с  повышенной твердостью
 
3.2. 
Механические свойства нанокомпозитных покрытий
 
3.3. 
Поведение твердых нанокомпозитов при высоких температурах
 
3.4. 
Вязкость тонких нанокомпозитных покрытий
 
3.5. 
Физические и  механические свойства напылённых плёнок Тalfa-Si-N с  высоким содержанием (>40 ат.%)  Si
 
3.6. 
Связь упругонапряженного состояния с  дефектной структурой твердых покрытий типа n-TiN-Cu и  n-AlN-Cu
 
3.7. 
Супертвёрдые нанокомпозиты
 
3.8. 
Сравнение покрытий, упрочненных ионной бомбардировкой, с  супертвёрдыми, термически-стабильными нанокомпозитами
 
3.9. 
Условия, необходимые для получения полной фазовой сегрегации при нанесении покрытий
 
3.10. 
Повторяемость супертвёрдых покрытий с  твёрдостью 80--100  ГПа
 
3.11. 
Свойства супертвёрдых покрытий
 
 
Заключение
 
 
Литература к  главе  3
Глава  4. ЭЛЕКТРОЛИТНО-ПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА И  НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ НА МЕТАЛЛЫ И  СПЛАВЫ
 
 
Введение
 
4.1. 
Физические и  химические основы плазменного электролиза
 
4.2. 
Точки критического напряжения и  усиление физико-химических процессов под действием плазмы
 
4.3. 
Эволюция тепла при плазменном электролизе
 
4.4. 
Процессы диффузии и  плазмохимические реакции. Эффекты катафореза
 
4.5. 
Технология PED и  процессов  PES
 
4.6. 
Состав и  структура поверхности
 
4.7. 
Характеристики оксидного покрытия
 
4.8. 
Поведение при трении
 
4.9. 
Поведение нитридных, карбидных поверхностных слоев
 
4.10. 
Электролитно-плазменная закалка (ЭПЗ) сталей и  чугуна
 
4.11. 
Процессы массопереноса и  легирования при электролитно-плазменной обработке чугуна
 
4.12. 
Структура и  свойства покрытия из  Аl2O3 и  Al, осажденных микродуговым оксидированием на  подложку из  графита
 
4.13. 
Область применения
 
 
Выводы
 
 
Литература к  главе  4
Глава  5. НАНЕСЕНИЕ ГИБРИДНЫХ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИИ НА ПОВЕРХНОСТЬ МЕТАЛЛОВ И  СПЛАВОВ
 
 
Введение
 
5.1. 
Условия эксперимента
 
5.2. 
Методы анализа
 
5.3. 
Морфологические особенности, элементный и  фазовый состав поверхности гибридных покрытий
 
5.4. 
Механические свойства поверхности покрытий TiN/Cr/Al2O3 и  TiN/Al2O3
 
5.5. 
Электрохимические свойства гибридных покрытий, полученных комбинированным способом
 
5.6. 
Исследование характеристик и  коррозионной стойкости покрытий Al2O3/TiN
 
 
Заключение
 
 
Литература к  главе  5
Глава  6. ПОЛИМЕРНЫЕ НАНОКОМПОЗИТЫ И  ПЛЕНКИ, ИХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
 
 
Введение
 
6.1. 
Структура и  свойства нанополимерных композитов
 
6.2. 
Адгезия пленок и  покрытий
 
6.3. 
Получение и  свойства полимерных нанокомпозитов, содержащих кобальт и  никель
 
6.4. 
Получение и  свойства алмазоподобных и  электровзрывных покрытий
 
 
Заключение
 
 
Литература к  главе  6

Предисловие
Создание новых методов обработки материалов концентрированными потоками энергии (ионов, плазмы и  электронов) на  сегодняшний день является одним из  наиболее перспективных путей развития современных технологий и  материаловедения. Нанесение тонких нанокомпозитных пленок, покрытий ионно-плазменными методами, образование оксидных покрытий с  помощью электролитно-плазменной обработки, получение алмазоподобных пленок, а  также комбинированные методы обработки  -- дуплексные, триплексные, гибридные и  многие другие нашли широкое применение в  21  столетии. Хорошо известно, что на  реализацию данного направления выделено финансирование в  сотни миллиардов долларов в  ведущих странах мира  -- США, Японии, Китае, странах ЕЭС и  России. Прогнозируется получение многофункциональных, в  частности нанокомпозитных или нанокристаллических материалов  -- многокомпонентных по  составу и  упорядоченных по  структуре. Они должны обладать высокими эксплуатационными свойствами, которые целенаправленно могут изменяться путем изменения параметров их состава и  структуры. К  сожалению, полное теоретическое обоснование подобного параметрического управления свойствами на  сегодняшний день отсутствует.
Научный подход к  проблеме создания материалов с  заданными свойствами предусматривает создание такой теории и  совершенствование технологии в  соответствии с  ее требованиями и  с  учетом ее предсказаний. Задача данной книги состоит в  том, чтобы на  определенных примерах показать современное состояние и  некоторые пути дальнейшего развития ионно-плазменной обработки материалов и  нанесения различных покрытий, а  также перспективу дальнейшего использования описанных технологий в  различных отраслях производства. Кроме того, в  ней представлен один из  вариантов создания упомянутой выше теории, основанный на  применении теории оптимального управления при ее обобщении на  многомерный случай.
В  главе  1 рассмотрены примеры упорядоченных структур, как естественных, т.е. самопроизвольно возникающих в  процессе изготовления, хранения и  эксплуатации, так и  искусственно созданных для улучшения функциональных характеристик материалов. Показаны их преимущества по  сравнению с  однородными материалами, дано физическое объяснение этих преимуществ, состоящее в  том, что данные структуры являются экстремалями неких вариационных задач. В  частности, квазипериодические структуры, образующиеся при спинодальном распаде, отвечают условным минимумам функционала свободной энергии. Проведенное рассмотрение естественных и  искусственных упорядоченных покрытий и  структур позволило сделать выводы об  их оптимальности применительно к  различным функциональным назначениям.
В  главе  2 сформулирована обратная задача разработки покрытий с  применением теории оптимального управления. Ее суть состоит в  расчете оптимального закона изменения управляющего параметра, при котором критерий качества, априори заданный разработчиком, достигает экстремума. Приведены решения обратной резонансной задачи  -- о  гашении или выделении определенной частоты колебаний, которые позволяют получить новые выводы по  оптимизации свойств покрытий. Эти выводы состоят в  том, что оптимальное покрытие, подобно любому композиционному материалу (КМ), должно представлять собой упорядоченную структуру из  элементов, резко отличающихся по  величине управляющего параметра. В  этой связи обсуждаются различные модели, объясняющие возрастание твердости периодических сверхрешеток по  сравнению с  твердостью составляющих их слоев. В  общем виде описана постановка обратных задач на  классе решений контактных задач теории упругости  -- теоретической базы для разработки структуры твердых покрытий. В  качестве альтернативы численному решению обратной задачи предложен способ расчетно-экспериментального определения оптимальных параметров структуры, также основанный на  результатах теории оптимального управления. Приведены доказательства возможности применения данного способа на  примерах резонансной задачи о  гашении колебаний и  разработке структуры твердой сверхрешетки TiN/VN.
В  главе  3 описываются результаты по  получению и  исследованию свойств твердых и  супертвердых нанокомпозитных покрытий, нанесенных с  помощью распыления магнетроном или ионно-ассистируемым осаждением тонких покрытий, имеющих высокую термическую стабильность. Рассмотрены физические свойства и  стойкость к  высокотемпературному оксидированию нанокомпозитных покрытий Si3N4/MoNx. Анализируется получение и  свойства керамических пленок (типа Zr-Cu-O, W-Si-N) и  показана взаимосвязь между механическими свойствами пленок и  внутренними напряжениями в  них.
Представлена классификация нанокомпозитов по  твердости и  вязкости. Рассмотрена структура (методом ТЭМ-анализа  -- анализа при помощи темнопольной электронной микроскопии) и  некоторые свойства супертвердых нанокомпозитных покрытий (nMeN/alpha-фаза, нанокристаллические нитриды сплавов Ti, Zr, V, W, металл Cu, Ni), показана взаимосвязь внутренних напряжений с  твердостью.
В  главе  4 проведен анализ процессов электрохимической обработки, которую можно классифицировать под общим названием "плазменный электролиз". Приводятся примеры использования электролитно-плазменной обработки для упрочнения деталей, усиления процессов массопереноса элементов и  легирования поверхностного слоя. Представлены материалы статей по  электролитно-плазменному оксидированию (Al2O3, TiO2 и  др.) на  сталях и  изделиях из  них. Необходимо подчеркнуть высокий КПД данной технологии, доходящий до  75--85%. Важным отличием данной технологии является большая глубина упрочнения и  закалки сталей и  чугунов (до  10  мм и  более) и  высокая производительность, что делает эту технологию одной из  самых перспективных в  настоящее время.
Глава  5 посвящена результатам последних исследований в  области получения, исследования и  применения гибридных покрытий на  основе Al2O3/Cr/TiN и  Al2O3/TiN, нанесенных на  различные стали. Показано, что дополнительная обработка сильноточным электронным пучком (СЭП) таких покрытий приводит к  изменению механических и  коррозионных свойств покрытий. Происходит усиление процессов массопереноса и  перераспределение элементов, составляющих покрытие в  результате обработки СЭП. Анализируется структура и  свойства таких гибридных защитных покрытий.
В  главе  6 показано, что задача создания полимерных композиционных материалов с  заданными свойствами может быть решена несколькими путями, в  том числе с  применением термомагнитной обработки, использованием наноразмерных наполнителей, формированием специальных структур алмазоподобных и  металлических покрытий. При этом магнитное поле может выступать не  только в  роли инструмента исследования, но  и  эффективного средства воздействия на  полимерные композиционные и  нанокомпозиционные материалы.
Материалы данной книги были использованы для чтения лекций и  проведения практических занятий в  РГТУ "МАТИ" им.К.Э.Циолковского, Белорусском государственном университете, Сумском национальном аграрном университете, Восточно-Казахстанском государственном техническим университете, а  также Сумском государственном педагогическом университете им.А.С.Макаренко.
Авторы признательны сотрудникам Сумского института модификации поверхности В.С.Кшнякину, Ю.А.Кравченко, Ш.М.Рузимову, О.П.Кульменьтьевой, М.В.Ильяшенко и  др., а  также prof. J.Musil (Chech. Rep.), dr.  Timothy Renk (USA), prof. P.Misaelides (Greece), prof. A.Matthews and dr. A.Yerohin (England), prof. Zhao  W. (China) и  многим другим.

Об авторах
Александр Дмитриевич ПОГРЕБНЯК
Профессор кафедры физической и  наноэлектроники Сумского государственного университета, директор Сумского института модификации поверхности. Специалист в  области модификации материалов пучками заряженных частиц и  потоков плазмы, создания и  исследования многокомпонентных наноструктурных покрытий. Автор 165  научных работ, в  том числе 5  книг; имеет 65  авторских свидетельств и  патентов разных стран.

Александр Александрович ЛОЗОВАН
Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой порошковой металлургии, композиционных материалов и  покрытий "МАТИ"-РГТУ им.К.Э.Циолковского. Специалист в  области ионно-плазменного модифицирования поверхности и  нанесения покрытий. Автор и  соавтор более 120  научных работ, в  том числе 4  книг; имеет несколько авторских свидетельств.

Григорий Васильевич КИРИК
Кандидат физико-математических наук. Область научных интересов: физика твердого тела, новые энергосберегающие машины и  оборудование для горнорудной и  других отраслей. Президент концерна "Укрросметалл" (Украина). Автор более 80  публикаций, в  том числе 2  монографий, а  также около 30  изобретений.

Николай Николаевич ЩИТОВ
Кандидат технических наук, заместитель начальника отдела ФГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им.Н.Л.Духова". Специалист в  области физики твердого тела, теории оптимального управления, физики и  технологии источников заряженных частиц. Автор и  соавтор более 50  научных работ.

Александр Дмитриевич СТАДНИК
Кандидат физико-математических наук, профессор кафедры экспериментальной и  теоретической физики Сумского государственного педагогического университета. Область научных интересов: получение композиционных материалов с  заданными свойствами; процессы кластеризации экономики. Автор более 85  публикаций и  30  изобретений.

Сергей Николаевич БРАТУШКА
Кандидат физико-математических наук, доцент. Область научных интересов: ионные, электронные и  ионно-плазменные технологии модификации поверхности, получение комбинированных и  нанокомпозитных покрытий. Автор и  соавтор более 30  научных работ.

отзывы []
 



быстрый выбор
0.15251493453979