В последние десятилетия исследование новых функциональных материалов стало ключевым направлением развития современной науки и техники. Одним из наиболее перспективных классов веществ, привлекающих внимание физиков и инженеров, являются мультиферроики — материалы, в которых сочетаются магнитное и сегнетоэлектрическое упорядочения. Такое уникальное сочетание свойств позволяет не только глубже понять фундаментальные процессы взаимодействия различных подсистем в кристаллах, но и […]
Машиностроение
Магнитоупругие материалы: связь механики и магнитизма в материалах
В науке о магнитных явлениях существует особый раздел, посвящённый взаимодействию механических напряжений и магнитных свойств вещества. Одним из ключевых понятий в этой области является магнитоупругость. Под этим термином понимают способность определённых материалов изменять уровень своей намагниченности при приложении внешних механических деформаций. Подобные материалы называют магнитоупругими. Исследование таких свойств имеет не только теоретическую ценность, но и […]
Акустоэлектрические материалы
Акустоэлектрические материалы — это материалы, которые способны взаимодействовать с акустическими волнами (механическими колебаниями) и электрическими полями. В таких материалах возникают различные явления, такие как пьезоэлектрический эффект, электрострикция и магнитоакустические эффекты. Эти явления позволяют использовать акустоэлектрические материалы в различных приложениях, включая преобразование энергии, датчики и устройства для обработки сигналов. 1. Пьезоэлектрический эффект Пьезоэлектрические материалы генерируют электрический […]
Прямой и обратный пьезоэффект. Комбинированное применение
Современные технологии, основанные на пьезоэлектрических преобразователях, продолжают активно развиваться и находить всё новые области применения. Пьезоэлектрический эффект, открытый в конце XIX века, стал основой для множества устройств, которые используются в самых различных сферах науки и техники. Одной из наиболее заметных сфер является ультразвуковая техника, включающая в себя такие устройства, как ультразвуковые локаторы, уровнемеры, дефектоскопы, а […]
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
В современном мире, где возрастают требования к энергоэффективности и экологической безопасности, ученые всё активнее ищут альтернативу традиционным методам охлаждения и нагрева. Одним из перспективных направлений в этой области является использование электрокалорического эффекта — физического явления, при котором изменение электрического поля приводит к изменению температуры в определённых кристаллических материалах. В основе этой технологии лежат уникальные свойства […]
Пироэлектрический эффект: что это, материалы, применение в датчиках
В мире современных технологий существуют материалы, способные преобразовывать тепловую энергию напрямую в электрический сигнал. Эти удивительные вещества получили название пироэлектрические материалы или пироэлектрики. Они являются основой для множества высокочувствительных устройств, от датчиков движения до систем ночного видения. В основе их работы лежит физическое явление, известное как пироэлектрический эффект. Интересно, что пироэлектричество — одно из первых […]
Термическое напыление: мифы, реальность и технологии покрытий, которые действительно работают
Технология термического напыления, за более чем столетнюю историю своего развития, предложила миру промышленности сотни разнообразных металлических, керамических и композиционных покрытий. Этот метод, позволяющий наносить функциональные слои на поверхности деталей для защиты от износа, коррозии и высоких температур, стал неотъемлемой частью машиностроения, энергетики, авиакосмической отрасли и многих других сфер. Однако, несмотря на кажущееся изобилие, по-настоящему эффективных […]
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 […]
Алюминиды никеля Ni₃Al и NiAl: Свойства, структура, легирование и применение интерметаллидов
Интерметаллические соединения, и в частности алюминиды никеля, представляют собой уникальный класс материалов, занимающий промежуточное положение между традиционными металлическими сплавами и керамикой. Их история началась с фундаментальных исследований фазовых диаграмм в начале XX века, но настоящий интерес к ним как к конструкционным материалам возник во второй половине столетия с развитием авиакосмической техники. Потребность в материалах, способных […]
Интерметаллидные сплавы системы железо-алюминий (Fe-Al): Структура, свойства и технологии
Интерметаллиды представляют собой уникальный класс металлических материалов, которые занимают промежуточное положение между традиционными металлическими сплавами (твердыми растворами) и керамическими соединениями. Их отличительной чертой является упорядоченная кристаллическая структура, где атомы различных элементов занимают строго определенные позиции в решетке. Такое строение обуславливает наличие прочных ковалентных и ионных межатомных связей в дополнение к металлической. Это приводит к уникальному […]
Интерметаллические соединения: Классификация, свойства и применение в высокотемпературных конструкциях.
В мире современного материаловедения интерметаллические соединения, также известные как интерметаллиды, занимают особое место. Эти уникальные материалы, представляющие собой химические соединения одного или нескольких металлов, а также металлов с полуметаллами (в первую очередь, с кремнием и германием), стоят на стыке между традиционными металлическими сплавами (твердыми растворами) и керамикой. Они обладают строгой кристаллической решеткой с упорядоченным расположением […]
Горюче-смазочные материалы
1. Смазочные материалы и технические жидкости Классификация смазочных материалов и технических жидкостей. Смазочные материалы и технические (технологические) жидкости, применяемые в машиностроении (автомобилестроении) и на различных видах транспорта, по назначению подразделяются на следующие группы: технологические материалы — смазочно-охлаждающие жидкости и моющие, обезжиривающие, травящие, растворяющие и другие технические жидкости и пасты, необходимые при обработке металлов резанием, сборке […]
