ЭЛЕКТРОННАЯ ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ

Возможность комбинирования плазменно-электролитных химико-термической обработки, полирования и микродугового оксидирования технического титана

Тамбовский И.В. — 2026-05-08

УДК 544.558+66.088

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.2.01

Показана возможность применения гибридного плазменно-электролитного воздействия на поверхность технического титана для повышения ее функциональности, заключающегося в последовательном проведении химико-термической обработки, полирования и микродугового оксидирования. После гибридной плазменно-электролитной обработки в составе покрытия выявлены фазы γ-Al₂O₃, α-Al₂O₃, TiC, TiN, Ti₂N, С₄, TiO, TiO₂, α-Ti₃O₅, β-Ti₃O₅, Fe₃O₄. В результате коррозионных испытаний в условиях потенциодинамических измерений в 3,5%-м растворе хлорида натрия синергетический эффект гибридного модифицирующего воздействия заключается в сдвиге потенциала коррозии от –0,283 до –0,035 В и повышении поляризационного сопротивления в 2,6 раза. При этом плотность тока коррозии на поверхности материала без обработки и после гибридного плазменно-электролитного воздействия в пределах погрешности совпадает и составляет 0,018 мкА/см².

Ключевые слова: плазменно-электролитная обработка, химико-термическая обработка, полирование, микродуговое оксидирование, микротвердость, коррозионная стойкость, титан.

Изучение рассеивающей способности карбонатного электролита для электролитно-плазменной полировки

Силкин С.А. — 2026-05-08

УДК 621.7.047.7

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.2.12

Исследована рассеивающая способность карбонатного электролита при электролитно-плазменной полировке (ЭПП) с использованием секционного анода. Экспериментально изучено влияние концентрации электролита 3 и 6%, температуры (60, 80, 100 °C), рабочего напряжения (250, 300, 350 В) и гидродинамических условий на распределение тока и стабильность процесса. Показано, что температура 80 °C обеспечивает максимальную стабильность рассеивающей способности, что важно для воспроизводимости обработки при нестабилизированном напряжении. Результаты работы расширяют понимание механизмов ЭПП в карбонатных электролитах и могут быть использованы для оптимизации обработки деталей сложной геометрии.

Ключевые слова: электролитно-плазменная полировка, рассеивающая способность, секционный анод, распределение тока.

Влияние массы расплава и параметров источников импульсного давления на волновые поля в металлическом расплаве

Косенков В.М. — 2026-05-08

УДК 621.7.044.4:621.98

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.2.19

На основе математического моделирования выполнено исследование влияния параметров магнитно-импульсного, электроразрядного и комбинированного источников импульсного давления на волновые поля в расплаве алюминия различной массы. Отмечено повышение интенсивности волновых полей в расплаве, создаваемых электроразрядным источником при увеличении массы расплава. Определено малое влияние массы расплава на возникающие в нем волновые поля под действием магнитно-импульсного источника давления. Выявлено существенное влияние амплитуды импульсных источников давления и массы расплава на изменение плотности его внутренней энергии.

Ключевые слова: электрический разряд, расплав, акустические волновые процессы, магнитно-импульсное нагружение, параметры импульсного давления.

Метод инверсионной вольтамперометрии на пленках TiO₂, допированного иттрием, для определения ионов кадмия в жидкостях

Воробец В.С. — 2026-05-08

УДК 543.552.054.1:546.48

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.2.29

Показана возможность применения метода анодной инверсионной вольтамперометрии (ИВАМ) с использованием электродов на основе наноструктурированных пленок диоксида титана, допированных иттрием (Y–TiO₂), для определения концентрации ионов кадмия (Cd²⁺) в жидких средах. Анализ методами рентгеновской дифракции и сканирующей электронной микроскопии подтвердил образование однородных наноструктурированных пленок Y–TiO₂ с улучшенными электрохимическими свойствами. Показано, что допирование иттрием увеличивает каталитическую активность электродов TiO₂ при определении ионов кадмия методом ИВАМ и улучшает чувствительность аналитического сигнала Cd²⁺. Оптимизированы условия электрохимического определения ионов Cd²⁺, включая состав электрода и фонового электролита, время и потенциал предварительного электроконцентрирования, а также изучено влияние ионов Cu²⁺, Pb²⁺, Zn²⁺, Na⁺ и K⁺ на аналитический сигнал кадмия. Установлена линейная зависимость интенсивности аналитического сигнала от концентрации ионов кадмия в диапазоне 0,003–8 мг∙л^-1 с пределом обнаружения 0,003 мг∙л^-1 и относительной погрешностью 5%.

Ключевые слова: инверсионная вольтамперометрия, диоксид титана, иттрий, наноструктурированные пленки, кадмий, электрохимический сенсор, токсичные металлы.

Характеристики электрического пробоя длинного воздушного промежутка в двухэлектродной разрядной системе «стержень–плоскость» высоким переменным напряжением повышенной частоты

Баранов М.И. — 2026-05-08

УДК 536.248.22

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.2.37

Приведены результаты расчетного определения основных характеристик электрического пробоя длинного воздушного промежутка в двухэлектродной разрядной системе (ДЭРС) «стержень-плоскость» высоким (сверхвысоким) переменным напряжением U₁₂(t) повышенной частоты f₀ с диапазона 10 кГц≤f₀≤1 МГц. Получены расчетные соотношения для нахождения среднеквадратичного значения разрядного напряжения U_dm(f₀) и усредненной по минимальной длине l_min≥1 м этого промежутка пробивной напряженности E_dm(f₀) сильного электрического поля для исследуемой ДЭРС. Предложенный инженерный подход для определения значений U_dm(f₀) и E_dm(f₀) базируется на известных результатах приближенного расчета в длинном воздушном промежутке ДЭРС «стержень-плоскость» с резко неоднородным сильным электрическим полем напряжения появления U_L лидера вблизи нижнего края с радиусом закругления r_c ее стержня и введении нами в формулу для U_L коэффициента k_f, учитывающего влияние частоты f₀ на электроразрядные процессы в ДЭРС. Выполненное сравнение полученных расчетных результатов для численных значений разрядного напряжения U_dm(f₀) с их известными экспериментальными данными для указанного диапазона изменения частоты f₀ напряжения U₁₂(t) на электродах данной ДЭРС подтверждает работоспособность предложенного подхода для нахождения в ней разрядного напряжения U_dm(f₀) и пробивной напряженности E_dm(f₀) электрического поля.

Ключевые слова: длинный воздушный промежуток, переменное напряжение повышенной частоты, электрический пробой промежутка, разрядное напряжение, пробивная напряженность электрического поля, расчет.

Перенос заряда и диэлектрические потери в кристалле MnGa₂S₄

Нифтиев Н.Н. — 2026-05-08

УДК 537.855. 621.315.592.3

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.2.49

Исследованы процессы переноса заряда и диэлектрические потери в кристалле MnGa₂S₄ в температурном диапазоне 294–374 K и частотном интервале 25–10⁵ Гц. Показано, что действительная часть диэлектрической проницаемости (ε′) возрастает с температурой и уменьшается с увеличением частоты. Тангенс угла диэлектрических потерь (tgδ) экспоненциально растет с температурой и снижается на высоких частотах, что указывает на вклад термически активированного переноса и межфазной поляризации. Из температурной зависимости мнимой части диэлектрической проницаемости (ε′′) определены энергии активации, уменьшающиеся от 0,36 до 0,16 эВ с ростом частоты, что подтверждает реализацию смешанного зонно-прыжкового механизма проводимости. Частотная зависимость электропроводности удовлетворительно описывается законом σ(ω) = AωS, а снижение параметра s с ростом температуры согласуется с моделью коррелированных прыжков (CBH). Установлено, что при температуре 324 К максимальная высота потенциального барьера составляет Wₘ = 0,67 эВ, характерный радиус прыжка – Rω = 3,86×10^-10 м, а плотность пар локализованных состояний равна N = 4,1×10²⁷ м^-3.

Ключевые слова: MnGa₂S₄, диэлектрическая проницаемость, проводимость, модель CBH, зонно-прыжковый механизм, энергия активации, радиус прыжка.

Энергетические спектры рассеянных ионов от дефектной поверхности InP(001) <ī10>

Oтабаев M. — 2026-05-08

УДК 537.539

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.2.56

Приведены результаты компьютерного моделирования рассеяния ионов Ar⁺ от ступенчатой поверхности InP(001)<ī10> при разных значениях угла падения с помощью метода аппроксимации бинарных столкновений. Получена зависимость энергии рассеянных ионов от угла их рассеяния и показано, что при малых углах падения наблюдается рассеяние от идеальной части поверхности. Увеличение угла падения приводит к рассеянию ионов от атомной ступеньки, смоделированной на поверхности. Установлено, что при рассеянии от ступенчатой поверхности в зависимости Е(θ) рассеянных ионов наблюдаются овалы, соответствующие многократному рассеянию при одном и том же угле рассеяния. Кроме того, получены энергетические спектры, подтверждающие, что с увеличением угла падения ионов появляются пики, соответствующие зеркально рассеянным, рассеянным от торцевого атома и деканалированным ионам.

Ключевые слова: рассеяние ионов, деканалирование, компьютерное моделирование, дефекты.

Электрофизические, фотоэлектрические свойства и элементный состав кремния, легированного примесными атомами селена

Зикриллаев Н.Ф. — 2026-05-08

УДК 621.315.592

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.2.61

Описываются термодинамические условия получения кремния с нанокластерами примесных атомов селена без эрозии его поверхности с заданными электрофизическими параметрами. Показаны возможности получения образцов кремния с нанокластерами атомов селена при управлении давлением паров диффузанта. Установлено, что концентрация и размеры образованных нанокластеров примесных атомов в кремнии зависят от термодинамических условий и технологических режимов диффузии. Доказано, что примесные атомы селена в кремнии образуют нанокластеры, состоящие из четырех или шести атомов, которые значительно влияют на электрофизические и фотоэлектрические свойства кремния. Показаны возможности применения полученных образцов кремния, легированных примесными атомами селена, при создании полупроводниковых приборов с термостабильными и радиационно-стойкими параметрами.

Ключевые слова: кремний, полупроводник, примесь, селен, температура, нанокластер, диффузия.

Экспериментальное исследование ключевых факторов стабильности наножидкости на основе трансформаторного масла

Коробейников С.М. — 2026-05-08

УДК 621.315.61, 544.77, 677.042.22

DOI https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.2.70

Описаны исследования стабильности наножидкостей на основе трансформаторного масла с добавлением частиц диоксида титана. Экспериментально определены оптимальная мощность ультразвукового диспергатора и концентрация поверхностно-активных веществ. Проведен сравнительный анализ седиментационной устойчивости суспензий на основе свежего и отработанного трансформаторного масла. Выявлен эффект повышенной стабильности наночастиц в отработанном масле даже без использования стабилизирующих добавок. Предложено теоретическое обоснование данного феномена, связывающее устойчивость дисперсии с изменением показателя кислотности дисперсионной среды и смещением состояния системы относительно изоэлектрической точки наночастиц.

Ключевые слова: трансформаторное масло, стабильность, адсорбция, наножидкость, поверхностно-активные вещества, дзета-потенциал.