ЭЛЕКТРОННАЯ ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ

Радиационная и терморадиационная сшивка эластомерных композитов: формирование структуры и управление свойствами

2026-06-30T09:37:47+03:00

УДК 678.4:539.12.04:620.17

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.3.01

Исследовано влияние дозы γ-облучения, волокнистого армирования и сенсибилизирующих добавок на формирование пространственной сетки и эксплуатационные характеристики эластомерных композитов на основе натурального каучука и смесей типа SEP–BNR. Показано, что увеличение дозы облучения приводит к росту гель-фракции и плотности сшивки, сопровождающемуся повышением жесткости, прочности и вязкости по Муни при одновременном снижении пластичности. Армирование углеродными волокнами и применение сенсибилизаторов повышают эффективность сшивки и термическую устойчивость материалов. Установлены оптимальные режимы радиационной обработки, обеспечивающие рациональное сочетание прочностных и деформационных свойств композитов. Полученные результаты подтверждают возможность целенаправленного управления структурой и свойствами эластомерных материалов методами радиационной модификации.

Ключевые слова: радиационная вулканизация, терморадиационная обработка, эластомеры, γ-облучение, гель-фракция, плотность сшивки, вязкость по Муни, углеродные волокна, композиты.

Исследование абразивной стойкости сопел из титанового сплава с керамикоподобными покрытиями, полученными микродуговым оксидированием

2026-06-30T09:47:29+03:00

УДК 621.9.011:669.15-194.56:539.25´32´536

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.3.09

Исследованы некоторые свойства сопел из титанового сплава ВТ6 с керамикоподобными покрытиями, сформированными микродуговым оксидированием (МДО), в том числе с добавлением в электролит наночастиц графена и оксида графена. Приведены результаты измерений микротвердости, абразивной стойкости и трибологических характеристик покрытий, а также натурных испытаний сопел в составе инжекционно-струйного аппарата. Выявлены особенности изнашивания МДО-покрытий в зависимости от компонентного состава электролита и состояния формируемого поверхностного слоя. Установлено, что при определенных условиях износостойкость сопел из титанового сплава с МДО-покрытиями сопоставима с показателями, которые демонстрируют серийно выпускаемые керамические сопла.

Ключевые слова: микродуговое оксидирование, титановый сплав ВТ6, графен, оксид графена, керамикоподобные покрытия, сопла, абразивное изнашивание.

Сравнительный анализ электретного и фотоэлектретного режимов электронной обработки полимерных материалов

2026-06-30T10:15:33+03:00

УДК 537.226:678

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.3.18

Выполнен сравнительный анализ электретного и фотоэлектретного режимов электронной обработки полимерных материалов. Режимы рассматриваются как различные механизмы формирования пространственного заряда и внутреннего электрического поля, определяющего условия переноса носителей заряда и электрические свойства материалов. Для количественного сравнения предложена модель перераспределения электрического поля с введением параметра полевого баланса, характеризующего соотношение внутреннего и внешнего электрических полей. Показано, что в электретном режиме формируется квазистатическое внутреннее поле, приводящее к частичной компенсации внешнего поля и умеренному снижению электропроводности. Установлено, что в фотоэлектретном режиме оптическое воздействие усиливает пространственный заряд и внутреннее электрическое поле, что влечет за собой (обусловливает) существенное подавление эффективного поля переноса и проявление эффекта фотогашения электропроводности. Показано, что фотоэлектретный режим является более эффективным и управляемым инструментом электронной обработки полимерных материалов.

Ключевые слова: электронная обработка материалов, полимерные материалы, электретный режим, фотоэлектретный режим, пространственный заряд, электропроводность.

Спиновая поляризация и ферромагнетизм в магнитоактивных областях кремния, легированного марганцем методом термической диффузии

2026-06-30T10:33:33+03:00

УДК 537.62

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.3.24

Исследованы структура, магнитные свойства и спиновая поляризация в кремнии с термодиффузионно введенным марганцем. Особое внимание уделено морфологическим, структурным и магнитным характеристикам полученных наноструктур, а также оценке перспектив их применения в области кремниевой спинтроники. Определены основные магнитные параметры петли магнитного гистерезиса для образцов Si<B,Mn>, измеренные при комнатной температуре T = 300 K. Ключевыми факторами, влияющими на магнитные свойства, являются концентрация и распределение атомов марганца в решетке кремния. При условиях диффузии T = 1000–1050 °C и t = 60 мин достигается оптимальный компромисс между достаточной глубиной проникновения Mn и предотвращением агломерации или образования вторичных фаз. Результаты магнитометрических измерений показывают, что образцы Si<B,Mn> способны сохранять ферромагнитные свойства при 300 K, что делает данный материал весьма перспективным для применения в области кремниевой спинтроники.

Ключевые слова: кремний, спинтроника, диффузия, марганец, ферромагнетизм, магнитный гистерезис.

Сравнительный анализ динамики электронной локализации в тримерных и пентамерных нанокластерах во внешнем электрическом поле

2026-06-30T10:46:29+03:00

УДК 538.9+539.1.01+539.189

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.3.30

Дано описание динамики локализации обобществлённого электрона в нанокластере с разным числом центров во внешнем низкочастотном электрическом поле. Временные зависимости амплитуд вероятности нахождения электрона на различных кластерных центрах получены как численные решения модельной системы дифференциальных уравнений при различных значениях модельных параметров. Предложенная модельная система применяется к пента-мерам и тримерам и позволяет учесть разные геометрические конфигурации нанокластеров. При построении теоретической модели, центры нанокластера предполагались слабо туннельно-связанными, тогда как электрон-колебательная связь обобществлённого электрона с лигандным окружением на каждом из кластерных центров считалась существенной. Туннелирование учитывалось только между ближайшими соседними кластерными центрами, каждый из которых имеет ядро и лигандную оболочку, и такие составные центры считались эквивалентными. В результате численного моделирования для тримера и пентамера показано, что внешнее электрическое поле проявляет себя как управляющий фактор, поскольку вариации его частоты и амплитуды напряжённости приводят к реализации различных режимов электронной локализации в нанокластерах. В общем, полученные режимы распределения электронной плотности в тримере и пентамере характеризуются формой временной зависимости, длительностью электронной локализации на кластерных центрах и длительностью межцентрового переключения электронной локализации. Изменения параметров электрического поля обеспечивают регулировку и контроль этих характеристик. Сравнительный анализ полученных результатов показывает, что в пятицентровом нанокластере, который можно также рассматривать как тример с димеризованными концами, и трёхцентровом нанокластере динамика распределения электронной плотности практически совпадает.

Ключевые слова: многоцентровый нанокластер, тример, пентамер, лигандная оболочка, низкочастотное электрическое поле, электрон-колебательное взаимодействие, электронная локализация.

Экспериментальное исследование высоковольтного пробоя разрядного промежутка при электровзрыве в воде

2026-06-30T10:52:50+03:00

УДК 537.528.2

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.3.39

Приведены результаты экспериментальных исследований высоковольтного электрического разряда (ВЭР) в воде при высоковольтном пробое межэлектродного промежутка, что является наиболее распространенным режимом в разрядно-импульсных технологиях. Основное внимание уделено анализу предпробивной стадии разряда, на которой создаются условия для пробоя и формирования плазменного канала, а также изучению эффективности разрядного процесса. Для регистрации процессов использовались осциллографы с различными масштабами, что позволило детально фиксировать временные зависимости тока, напряжения, электрического сопротивления, мощности и энергии, рассеиваемой в среде и выделяемой на нагрузке. Анализ осциллограмм показал, что на предпробивной стадии ток затухает медленнее, чем напряжение, а рассеиваемая энергия постепенно увеличивается. В момент пробоя наблюдаются резкие снижение напряжения и возрастание тока, сопровождающееся уменьшением сопротивления разрядного промежутка до величины, характерной для плазменного канала. Полученные временные зависимости электрического сопротивления, мощности и энергии позволяют оценить динамику преобразования энергии в процессе формирования разряда.

Ключевые слова: высоковольтный разряд, предпробивная стадия, плазменный канал, разрядно-импульсные технологии, энергия разряда.

Расчет нагрузок нестабильного шестиполюсника нейронной сетью с изменяемым шагом и избыточной размерностью обучающих данных

2026-06-30T11:08:14+03:00

УДК 621.3.01: 514.8: 004.8

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.3.47

Рассматривается расчет шестиполюсника с двумя нагрузками и нестабильным сопротивлением общего провода. Данные обучения нейронной сети прямого распространения представляют набор значений двух искомых нагрузок, опорных нагрузок и соответствующих значений входных токов. Эти данные разделяются на непосредственно обучающие, проверочные и тестовые наборы с одинаковым типом шага изменения значений. При обучении нейронная сеть выявляет внутреннюю закономерность в этих трех наборах и показывает малые ошибки. Однако для контрольного набора с другим типом шага ошибки проявляются. Комбинирование данных обучения с разным типом шагов исключает эту закономерность. Очевидное использование по одной величине опорного тока на каждом входе для формирования данных обучения приводит к неудовлетворительным результатам обучения. В свою очередь избыточные две величины опорного тока на одном из входов радикально увеличивают точность и обобщающую способность нейронной сети. Полученные результаты развивают методы нейронных сетей и дают основу для рассмотрения многополюсников с большим числом нагрузок.

Ключевые слова: многополюсник, расчет нагрузки, нейронная сеть, данные обучения, относительная ошибка.

Мощные электронные преобразователи параметров электрической энергии с регулируемой частотой коммутации инверторных блоков

2026-06-30T11:15:04+03:00

УДК 621.314.572

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.3.58

Выполнен краткий обзор развития и диссеминации методологии синхронной векторной широтно-импульсной модуляции (ШИМ) сигналов инверторных блоков преобразовательных систем повышенной мощности на базе инверторов напряжения при плавном регулировании частоты коммутации электронных ключей инверторов (силовых транзисторов и тиристоров) в процессе управления. Проведен анализ модуляционных процессов в подключенных к электрической сети преобразовательных системах трансформаторного типа с постоянной выходной частотой на базе сдвоенных и строенных инверторов напряжения с синхронной ШИМ. Осуществлено моделирование процессов в преобразовательных системах трансформаторного типа. Показано, что в ряде режимов управления модифицированные схемы и алгоритмы синхронной ШИМ инверторов напряжения с регулируемой частотой коммутации силовых ключей позволяют улучшить спектральный состав выходного напряжения инверторных блоков, способствуя тем самым снижению потерь в силовом трансформаторе и повышению эффективности функционирования соответствующих преобразовательных систем.

Ключевые слова: инвертор напряжения, алгоритмы управления и модуляции, фотопреобразовательная система, многообмоточный силовой трансформатор, гармонический состав выходного напряжения инверторных блоков.