Предложена математическая модель, описывающая процесс лазерно-индуцированного осаждения тугоплавких металлов из газовой фазы на диэлектрическую подложку. Получены распределения температурного поля в осажденном веществе и скорости осаждения вещества в момент соприкосновения металлических частиц со свободной поверхностью. Предложено объяснение механизма формирования сложной формы поверхности осадка.

За допомогою методу класичної молекулярної динаміки розраховано енергетичний стан нанокластера аустеніту обраного розміру системи Fe - C. Розрахунки показують, що рух вуглецю як домішки впровадження є енергетично вигіднішим у напрямку поверхні в незавершену октапору і тому його треба розглядати як один з можливих механізмів реалізації висхідної та зернограничної дифузії і перерозподілу легувальних елементів на поверхні та межах зерен з утворенням нових фаз.

The influence of the impulse laser treatment of nickel steels on structure changes in the laser effect zone is investigated. In order to describe the processes of heat- and mass-transfer, a mathematical model is suggested. This model consists of the heat and diffusion problems with taking a nonlinear dependence of the carbon diffusion coefficient on temperature and concentration into account. Distributions of the temperature and concentration fields in the laser effect zone are determined. They well agree with experiment in the first approximation. The explanation of the mechanism of forming the oscillatory carbon concentration distribution over the depth of a sample is proposed.

Розкрито вплив кристала на його фізичні властивості. Розглянуто механічні та електричні властивості кристалів. Подано класифікацію діелектриків. Акцентовано увагу на оптичних властивостях кристалів. Охарактеризовано механізми зростання кристалів.

В рамках математической модели, которая учитывает конвективный теплообмен с поверхностью образующегося осадка в условиях лазерного CVD-процесса, рассчитаны распределения температурного поля и определены условия формирования осадка на диэлектрической подложке при пиролитическом разложении тетракарбонила никеля и карбонилов других переходных металлов. С помощью метода конечных элементов рассчитаны профили осадков металлов, которые хорошо согласуются с экспериментальными данными. Определены параметры лазерного излучения, при которых реализуется пиролиз карбонилов и осаждение металлов на подложку, а также размерные параметры осадков переходных металлов.

Методом молекулярної динаміки оцінено енергетичний стан елементарної ГЦК гратки системи Fe - Ni - C в залежності від розташування домішкових атомів упровадження та заміщення. Розрахунки показують, що положення атома вуглецю як домішки впровадження, внаслідок зміни симетрії кристала, безпосередньо генерує енергетично вигідні позиції атома нікелю і формує умови для утворення нанокристалітів та подальшого зростання кристалів нової фази. Встановлено, що поведінка домішкових атомів обумовлює формування на вільних поверхнях первинних кластерів та нанокристалітів.

Предложена нелинейная математическая модель разогрева эмиттера в процессе катодного вакуумно-дугового осаждения материалов, учитывающая зависимость теплоемкости и теплопроводности материала катода от температуры. С помощью модели рассчитаны значения плотности тока эмиссии для различных тугоплавких материалов, которые хорошо согласуются с литературными данными, а также определены условия, при которых будет реализовываться испарение материала катода. Установлена связь между плотностью тока эмиссии и временем разогрева эмиттера до температуры испарения, которая имеет нелинейный характер и зависит от термических характеристик материала катода. Модель позволяет повысить эффективность осаждения материалов путем предварительной оценки технологических и физических параметров осаждения.

Запропоновано тривимірну модель лопатки компресора газотурбінного двигуна, яка піддається обробці неперервним променем лазера. Здійснено попередні розрахунки параметрів лазерної обробки поверхні лопатки та температурний розподіл у виробі зі складною конфігурацією поверхні методом скінченних елементів з використанням мультифізичної симуляції. Модель може бути базовою для подальшого відпрацювання оптимальних режимів лазерної обробки лопаток авіаційних газотурбінних двигунів.

Удосконалена тривимірна модель формування та випаровування емітера за умов катодно-дугового осадження тугоплавких металів та їх з'єднань. Проведено числове моделювання та розрахунки методом скінченних елементів розподілу температури по висоті емітера при різних густинах струму; температури від часу розігріву емітеру; часу до досягнення температури випаровування емітера залежно від густини струму. Встановлено нелінійний характер температурного розподілу по висоті емітера для тугоплавких металів та деяких їх з'єднань. Встановлено залежність часу розігрівання емітера від температури. Оцінено ерозію емітера в процесі розігрівання.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.07 + К651.011.73

Рубрики:

Вплив засобів виробництва та обробки на структуру і властивості заліза та його сплавів

Електронно-променеве нагрівання металів

Шифр НБУВ: ДС50339 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К587

Рубрики:

Лазерна обробка металів

Шифр НБУВ: Ж16166 Пошук видання у каталогах НБУВ