Металлургия и материаловедение. Рубрика в журнале - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Ramam Optical Amplifier: US Patents
Статья научная
The effect of stimulated Raman scattering in a Raman gain medium produces an optical amplifier based on Raman gain, known as a Raman amplifier. Although it can also be a bulk crystal, a waveguide in a photonic integrated circuit, or a cell with a gas or liquid medium, that medium is typically an optical fiber (perhaps a highly nonlinear fiber). When an input signal co-or counterpropagates with a pump beam, whose wavelength is usually a few tens of nanometers shorter, it can be amplified. In conclusion, this paper underscores the importance of understanding and harnessing the principles of Raman amplification in various dynamic optical landscapes. Also, the paper concisely presents US patents related to Raman amplifier.
Бесплатно
Статья научная
Эта статья предлагает модифицированный метод магнетронного распыления с использованием дополнительного разряда вблизи подложки, создаваемого малым анодом. Это дает возможность управлять концентрацией потока заряженных частиц, поступающих на подложку, что позволяет контролировать свойства получаемых покрытий. Полученные данным методом плёнки титана были отожжены на воздухе и в азоте при различных температурах. Полученные титаносодержащие плёнки демонстрировали свойства, зависящие от свойств исходной плёнки. Было выявлено, как плотность исходных плёнок влияет на кинетику трансформации во время отжига.
Бесплатно
Влияние содержания технического углерода на свойства бутадиен-нитрильного эластомера
Статья научная
В статье представлены результаты комплексного исследования влияния содержания среднеактивного технического углерода (ТУ) N 550 на свойства бутадиен-нитрильных эластомеров. Установлено, что оптимальные упруго-прочностные характеристики достигаются при содержании 60–80 масс.ч. ТУ: максимальное относительное удлинение наблюдается при 60 масс.ч., тогда как наилучшие показатели износостойкости и прочности при 80 масс.ч. Превышение данной концентрации приводит к ухудшению свойств вследствие перенасыщения системы. Показано, что термическое старение вызывает снижение эластичности и увеличение прочности, причем эти эффекты ослабевают с ростом содержания ТУ. Водонасыщение в течение 30 суток приводит к незначительному снижению твердости без изменения прочностных характеристик. Температура стеклования не зависит от содержания ТУ, однако начало сегментальной подвижности матрицы смещается в область более высоких температур с увеличением концентрации наполнителя. Исследована морфология поверхности низкотемпературных сколов и поверхности после испытания на износостойкость. Установлено, что при содержании 80 масс.ч. ТУ структура материала имеет наиболее гладкую поверхность, а образцы с 60–80 масс.ч. демонстрируют специфический характер износа. Практическая значимость работы подтверждена успешным внедрением разработанной рецептуры в качестве уплотнительных колец расходомера FIP M9.02.01 на предприятии АО «Водоканал» г. Якутска. Эксплуатация изделий в течение более двух лет подтвердила их надежность и эффективность, уплотнители продолжают работать.
Бесплатно
Изготовление металлической мастер-формы микрофлюидных чипов с помощью лазерной абляции
Статья научная
Изготовление микрофлюидных чипов с помощью метода лазерной абляции является перспективной альтернативой традиционному методу фотолитографии. Однако неоптимальный выбор параметров лазерного излучения при обработке поверхности может привести к низкому качеству или порчи подложки. В связи с этим актуальной является потребность в систематическом исследовании влияния параметров лазерной обработки на результирующие характеристики микрорельефа подложки. В данной работе рассматриваются особенности изготовления металлической мастер- формы микрофлюидных чипов с помощью лазерной абляции. Подробно обсуждаются методологические аспекты процесса изготовления мастер-формы, связанные с подбором оптимальных параметров лазерного излучения, и выбора материала для изготовления мастер-формы. Показано, что максимальная разрешающая способность микроструктур и каналов при работе с нержавеющей сталью достигается при мощности лазерного излучения 0,6 Вт и частоте 40 кГц. Установлена линейная зависимость глубины канала от количества проходов лазера: 0,5 мкм за 1 проход при скорости 400 мм/с. При работе с алюминием оптимальными параметрами мощности и частоты являются 3 Вт и 30 кГц соответственно. Однако при этом удаления материала с поверхности подложки не происходило, что делает алюминий малопригодным для изготовления мастер-форм. Таким образом, была показана возможность применения метода лазерной абляции для изготовления металлических мастер- форм микрофлюидных чипов. Несмотря на ряд выявленных ограничений, связанных с разрешающей способностью и необходимостью подбора параметров лазерного излучения для каждого типа материала, такой способ является перспективным для экспресс- прототипирования микрофлюидных устройств.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены основные положения системного инжиниринга как методологии, позволяющей проектировать технологические процессы получения изделий с требуемыми функциональными свойствами. Отличительной особенностью системного инжиниринга является рассмотрение функционирующей системы в ее динамическом развитии. Согласно данному подходу технологический процесс рассматривается как система, состоящая из совокупности взаимосвязанных операций, как последовательное преобразование исходного материала в готовый продукт. Это позволяет учитывать состояние системы в конкретный промежуток времени, что является ключевым фактором для выбора технологических режимов, обеспечивающих формирование необходимых функциональных свойств. В статье приведено математическое описание технологического процесса как совокупности непустых множеств, что позволяет описать технологический процесс как систему функциональных соотношений между отдельными элементами. Показано применение основных положений системного инжиниринга и разработанной математической модели на примере процесса холодного газодинамического напыления. Формирование покрытия при использовании данного метода происходит за счет соударения с поверхностью высокоскоростного потока порошковых частиц. Построена структурно-функциональная схема процесса холодного газодинамического напыления, которая позволяет установить взаимосвязь между входными и выходными параметрами данного процесса. Построена структурно-функциональная схема формирования функциональных свойств покрытия при холодном газодинамическом напылении, которая отражает механизмы взаимодействия двухфазной порошковой струи с поверхностью. В результате проведенных теоретических исследований установлена система взаимосвязей между управляющими параметрами холодного газодинамического напыления и функциональными свойствами получаемого покрытия. Это явилось основанием для построения аналитических выражений для прогнозирования формирования функциональных свойств покрытий с учетом особенностей внешнего воздействия и управляющих параметров процесса его нанесения.
Бесплатно
Получение слоистого композита на основе быстрорежущей стали методом индукционной наплавки
Статья научная
Работа посвящена исследованию возможности получения наплавленных слоев на основе порошковой быстрорежущей стали 10Р6М5 методом индукционной наплавки. Подобраны удовлетворяющие технологии состава наплавляемой шихты и предложен состав флюса на основе плавленой буры с добавками борной кислоты и ряда оксидов. Разработана технология, получены и исследованы наплавленные слои на основе быстрорежущей стали. Показано, что структура наплавленных слоев представляет собой ячейки аустенита с включениями мартенсита, а также ледебуритной эвтектикой по периметру ячеек. По данным рентгенофазового анализа в составе наплавки наблюдается ряд карбидов типа M12C, М6С, М2С и МС, свойственных быстрорежущим сталям, полученным различными методами (литьем, плазменной наплавкой, спеканием и др.). Показано, что твердость наплавок быстрорежущей стали 10Р6М5 варьируется от 61 до 65 HRC, в зависимости от технологических режимов наплавки.
Бесплатно
