Термоэлектрическими материалами называются такие материалы, в которых проявляется совокупность термоэлектрических явлений, обусловленных взаимосвязью между тепловыми и электрическими процессами. К этим явлениям относятся эффекты Зеебека, Пельтье и Томсона. Материалы с эффектом Зеебека Эффект Зеебека заключается в возникновении электродвижущей силы (ЭДС) в замкнутой электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных […]
Машиностроение
Мультиферроики
Мультиферроиками называются материалы, объединяющие в себе два вида «ферроупорядочений»: магнитное (ferromagnetic) и сегнетоэлектрическое (ferroelectric) (рис. 1). Этим материалам присущи как свойства, характерные для каждого из классов в отдельности (спонтанная намагниченность, магнитострикция, спонтанная поляризация и пьезоэлектрический эффект), так и совершенно новые свойства, связанные с взаимодействием магнитной и электрической подсистем: магнитоэлектрический эффект (индуцированная магнитным полем электрическая поляризация […]
Магнитоупругие материалы
Магнитоупругими материалами называются магнитные материалы (магнетики), у которых проявляется магнитоупругий эффект — явление, заключающееся в изменении намагниченности магнетика под действием механических деформаций. Это явление иначе называют эффектом Виллари – по имени открывшего его в 1865 г. итальянского физика Э. Виллари. Магнитоупругий эффект обратен магнитострикционному эффекту. Ферромагнетики, например, Ni, которые при намагничивании уменьшаются в размерах (отрицательный […]
Акустоэлектрические материалы
Акустоэлектрическими материалами называются электропроводящие материалы, у которых проявляется акустоэлектрический эффект – явление, заключающееся в появлении в проводнике постоянного электрического тока в замкнутой цепи или электрического напряжения (электродвижущей силы – ЭДС) на концах разомкнутого проводника при распространении в нём бегущей ультразвуковой (УЗ) волны. Ультразвуковая волна, распространяясь в твердом теле, воздействуют на внутрикристаллические электрические поля. Последние существуют […]
Комбинированное применение прямого и обратного пьезоэффектов
Комбинированное применение пьезопреобразователей, работающих в режимах как прямого, так и обратного пьезоэффекта, получило широкое распространение в локационной технике, дефектоскопии, медицинской диагностике, а также при изготовлении кварцевых генераторов и пьезотрансформаторов. Ультразвуковой (УЗ) локатор представляет собой устройство, состоящее из излучателя и связанного с ним приёмника ультразвука. Излучатель через определённые промежутки времени посылает короткие ультразвуковые сигналы. Эти сигналы […]
Пьезогенераторы
Для обеспечения надежного подрыва боевой части в конструкцию некоторых видов снарядов (например, винтовочных гранат, авиационных ракет) вводятся пьезовзрыватели. Их преимущество по сравнению с обычными механическими взрывателями состоит в обеспечении меньшего времени срабатывания детонационной цепи, большей надежности и лучшем действии при стрельбе по броне при малых углах встречи. Основные части конструкции пьезовзрывателя: пьезогенератор, состоящий из пьезоэлемента […]
Пьезодатчики
Существуют два основных типа пьезодатчиков: осевые (механическая сила действует вдоль оси поляризации) и гибкие (механическая сила действует перпендикулярно оси поляризации). В осевых датчиках в качестве пьезоэлементов обычно используются пьезокерамические диски, кольца, цилиндры и пластины. К датчикам данного типа относятся датчики ускорения (акселерометры), датчики давления, датчики детонации, датчики разрушения и т. п. Гибкие датчики строятся на […]
Электрокалорические материалы
Электрокалорический эффект представляет собой явление, заключающееся в изменении температуры кристаллических диэлектрических материалов, вызванном изменением приложенного к ним электрического поля. Этот эффект является обратным пироэффекту и, таким образом, наряду с пироэффектом, его следует рассматривать как характерное свойство пироэлектриков. Уравнение электрокалорического эффекта имеет вид ΔТ = qΔE, где ΔТ – изменение температуры; ΔE – изменение напряженности электрического […]
Пироэлектрические материалы
Пироэлектрическими материалами (пироэлектриками) называются кристаллические диэлектрические материалы, у которых проявляется пироэлектрический эффект. Для этого эффекта существует обратный ему электрокалорический эффект. Таким образом, пироэлектрические материалы также являются и электрокалорическими. Пироэлектрический эффект (пироэффект, пироэлектричество) представляет собой явление, заключающееся в возникновении в кристаллических диэлектрических материалах электрического поля при изменении их температуры. Это явление было известно и описано ещё […]
Примеры наиболее удачных покрытий, получаемых термическим напылением
Несмотря на то, что на сегодняшний день существуют многие десятки разнообразных металлических и керамических покрытий, получаемых термическим напылением, понастоящему удачных из них лишь единицы. Ведь что значит хорошее покрытие? Хорошим можно назвать только то покрытие, которое, наряду со своим прямым предназначением, удовлетворяет целому ряду побочных требований и может применяться в разных областях. Любое покрытие, которое […]
Процесс образования покрытия при термическом напылении
Процесс образования покрытия очень сложен и охватывает целый ряд одновременно протекающих физических и химических явлений, причем продолжительность этих явлений находится в интервале от наносекунд до минут. Некоторые, относительно простые физические явления, вроде теплообмена и термического расширения (сжатия) могут быть, в простейших частных случаях, описаны математически. В целом же, процесс возникновения покрытия, математическому моделированию не поддается. […]
Плазменное напыление. Принцип, оборудование плазменного напыления
Итак, в чем же состоит принцип плазменного напыления? Во всех устройствах плазменного напыления порошок приобретает температуру и скорость в струе горячего газа, создаваемого плазматроном. В свою очередь, плазматрон или плазменный генератор — это устройство, изобретенное в 1920-х годах, в котором электрическая дуга, горящая между катодом и анодом в ограниченном объеме (сопле), раздувается инертным газом и […]
Термическое напыление. Способы, оборудование для термического напыления
Термин термическое напыление объединяет собой все способы, при которых покрытие на поверхности субстрата образуется из нагретых частиц, ударяющихся о него с большой скоростью. При этом три важнейших параметра: размер частиц, температура частиц и их скорость могут сильно различаться, в зависимости от способа напыления. Рассмотрим основные способы термического напыления: Газопламенное напыление проволокой Газопламенное напыление порошком Сверхзвуковое […]
Интерметаллидные сплавы на основе алюминидов титана
1. Состав, структура и свойства алюминидов титана Диаграмма состояния Ti-Аl характеризуется наличием широких областей твердых растворов на основе α и β -Ti и соединения TiАl(γ). Соединение TiAl3 практически не имеет область гомогенности. Дальнейшие исследования показали, что в твердом состоянии протекают процессы упорядочения, связанные с образованием новых промежуточных фаз. Считается вероятным существование соединений Ti Al, Ti […]
Интерметаллидные сплавы на основе алюминидов никеля
1. Состав, структура и свойства алюминидов никеля Согласно диаграмме состояния в сплавах системы Al-Ni образуется пять соединений: Al3Ni, Аl3Ni2, АlNi (β′), АlNi3 (α′), Аl3Ni5. Соединение Al3Ni имеет постоянный состав, остальные соединения — существенные области гомогенности. Соединение AlNi плавится конгруэнтно, Al3Ni2, AlNi, AlNi3 – по перитектическим реакциям. Соединение Al3Ni5 образуется при температуре 700 °С и имеет область […]