Search

Актуальность. Разработка принципиально новых стратегий и технических решений, приводящих к повышению энергоэффективности и ресурсосбережения систем охлаждения энергонасыщенного оборудования невозможна без создания новых конструкционных материалов с целевыми функциональными свойствами. К перспективным системам охлаждения теплонагруженного оборудования, например, устройств связи пятого поколения 5G, с поверхности которых поступают тепловые потоки высокой плотности (до 1000 Вт/см2), относятся системы, базирующиеся на капельном орошении. Такое охлаждение позволяет повысить интенсивность и равномерность теплоотвода, значительно снизить расход теплоносителя. Но полученные к настоящему времени результаты показывают, что использование традиционных подходов (применение элементов систем охлаждения, изготовленных из стали, меди, алюминия и их сплавов, обработанных шлифовкой или полировкой) не позволяют решить задачу интенсивного охлаждения поверхностей, нагретых до высоких температур. Лазерные методы обработки теплопередающих поверхностей - один из наиболее эффективных способов интенсификации процессов испарения и кипения. В связи с развитием в последнее десятилетие лазерной техники стали доступны финансово возможные технологии создания целевых функциональных поверхностных свойств металлов. Использование на практике модифицированных лазерным излучением теплопередающих поверхностей систем охлаждения может решить ряд проблем, связанных с удовлетворением растущего глобального спроса на энергетические ресурсы, в частности, при интенсификации отвода тепловых потоков высокой плотности от элементов энергонасыщенного оборудования путем смещения кризиса теплообмена второго рода в область более высоких температур. Цель: оценка возможности смещения кризиса теплообмена (эффекта Лейденфроста) в область более высоких температур путем модификации теплопередающих поверхностей нагрева лазерным излучением наносекундной длительности. Методы. Методом лазерной обработки наносекундной длительности на типичных материалах, применяемых на практике при создании элементов систем охлаждения, созданы уникальные текстуры с заданными геометрическими характеристиками. Характеристики текстур определены с использованием оборудования конфокальной и электронной микроскопии. Регистрация эффекта Лейденфроста проводилась на специально изготовленной установке, оснащенной оборудованием теневого оптического метода и высокоскоростной видеорегистрации быстропротекающих физических процессов. Результаты. Установлены режимы воздействия одиночного лазерного импульса наносекундной длительности на поверхность нержавеющей стали и алюминия, гарантирующие образование абляционного кратера. Показана возможность применимости графоаналитической методики для формирования заданной микротекстуры при обработке поверхностей металлов лазерным излучением наносекундной длительности. Лазерная обработка поверхности металлов с энергией в импульсе до 0,6 мДж позволяет за счет формируемой текстуры и супергидрофильных свойств в достаточно широких диапазонах значений управлять характеристиками кризиса кипения 2 рода, а именно температурой Лейденфроста более чем на 110 °С на поверхности алюминия и более чем на 45 °С на поверхности нержавеющей стали в атмосферных условиях при использовании дистиллированной деаэрированной воды в качестве теплоносителя. The relevance. The development of fundamentally new strategies and technical solutions leading to an increase in energy efficiency and resource saving of cooling systems for energy-saturated equipment is impossible without the creation of new structural materials with targeted functional properties. Promising cooling systems of heat-loaded equipment, for example, 5G communication devices emitting highdensity heat fluxes (up to 1000 W/cm2), include systems based on drip irrigation. Such cooling makes it possible to increase the intensity and uniformity of heat removal, and significantly reduce the coolant consumption. However, the results obtained so far show that the use of traditional approaches (the use of surfaces made of steel, copper, aluminum and their alloys, processed by grinding or polishing) does not allow solving the problem of intensive cooling of surfaces that release high-density heat fluxes. Laser strategies for processing heat transfer surfaces are one of the most effective ways to intensify evaporation and boiling. In relation to the development of laser systems in the last decade, financially sound technologies for creating targeted, functional surface properties of metals have become available. The practical use of laser-modified heat-transfer surfaces of cooling systems can solve a number of problems associated with meeting the growing global demand for energy resources, in particular, when intensifying the removal of high-density heat fluxes from elements of energysaturated equipment by shifting the heat transfer crisis of the 2nd kind to higher temperatures. The purpose is to assess the possibility of shifting the heat transfer crisis (Leidenfrost effect) to higher temperatures by modifying heat transfer heating surfaces with nanosecond laser radiation. Methods. Using nanosecond laser processing, unique textures with specified geometric characteristics were created on typical materials used in practice in the design of heat transfer surfaces for heating cooling systems. Texture characteristics were determined using confocal and electron microscopy equipment. The Leidenfrost effect was recorded using a specially made setup with equipment for the shadow optical method and high-speed video recording of fast physical processes. Results. The modes of a single nanosecond laser pulse action on the stainless steel and aluminum surfaces were detected. These modes guarantee the formation of an ablation crater. We showed the possibility to apply the graphic-analytical technique for the formation of a given microtexture during the treatment of metal surfaces with nanosecond laser radiation. Laser treatment of metal surfaces with pulse energy up to 0,6 mJ makes it possible to control the boiling crisis characteristics (2nd kind), in particular, the Leidenfrost temperature, over a wide range of values by more than 110 °C on aluminum surface and by more than 45 °C on stainless steel surface in atmospheric conditions when using distilled deaerated water as a heat carrier due to the formed texture and superhydrophilic properties.

В настоящее время существует большой выбор видов анкерной крепи для поддержания кровли и стенок подземных горных выработок. В конкретных горно-геологических условиях, как правило, применяется тот тип крепи, который отвечает главным требованиям: безопасности, конечной стоимости одного погонного метра закреплённого пространства, долговременности., Currently, there is a large selection of types of roof bolting to support the roof and walls of underground mine workings. In specific mining and geological conditions, as a rule, the type of support is used that meets the main requirements: safety, the final cost of one running meter of the fixed space, durability.

Придание вискозной ткани бактерицидных свойств и использование её в водоочистке. Giving viscose fabric bactericidal properties and its use in water purification.

The objective of this research is to study the effect of solid fins on heat transfer enhancement in a cubical cavity. The number of solid fins varies from 1 to 3 and their lengths vary from 0,1L to 0,5L. A wide range of Rayleigh number and solid fins material has been investigated (10{3}

Работа посвящена решению проблемы снижения ударно-вибрационных воздействий на инструмент при торцевом фрезеровании и повышении качества обработанной поверхности. Проведена модернизация геометрических параметров торцевой фрезы на основе данных каталога «Pramet». Разработана 3D модель торцевой фрезы с улучшенными виброхарактеристиками. The work is devoted to solving the problem of reducing shock-vibration effects on the tool during face milling and improving the quality of the machined surface. The geometric parameters of the face mill were modernized based on the data from the «Pramet» catalog. A 3D model of a face mill with improved vibration characteristics has been developed.

Международная научно-техническая молодежная конференция «Перспективные материалы конструкционного и функционального назначения» посвящена вопросам разработки передовых материалов, к которым относятся композиционные материалы, умные материалы, покрытия, тонкие пленки и др. Использование таких материалов в современном производстве позволит получать изделия с принципиально новыми эксплуатационными характеристиками. Результаты исследований, представленные в сборнике, охватывают полный жизненный цикл перспективных материалов от подготовки исходных компонентов, условий формирования уникальных свойств характеристик до тестирования в условиях, близких к эксплуатационным. Традиционно на конференции «Перспективные материалы конструкционного и функционального назначения» представлены результаты научных изысканий в области материалов медицинского назначения. Материалы сборника трудов представляют интерес как для студентов, так и для молодых ученых, занимающихся проблемами материаловедения, разработкой технологий получения изделий из новых перспективных материалов.

This article briefly discusses the anodic oxide film of aluminum at low temperature and the filmforming principle at the nanoscale.

The formation of mechanical stresses in the irradiated K-208 glass leads to the rearrangement of the glass microstructure. It is important to develop approaches to testing the surface morphology of K-208 glass during its testing on experimental stands. In this work, we propose and test a method for testing the surface morphology of K-208 glass using atomic force microscopy (AFM). Processing and analysis of the obtained AFM images remains an important task and many factors may affect the quality. These factors include: the state of the microscope probe, scanning time, scanning conditions, etc. To obtain a high-quality image we apply different methods and processing programs.

Сборник содержит труды участников XIX Международной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Перспективы развития фундаментальных наук», представленные на секции «Физика». Предназначен для студентов, аспирантов, молодых ученых и преподавателей, специализирующихся в области физики конденсированного состояния, физики поверхности, физики ускорителей, водородной энергетики, геофизики, а также моделирования физических процессов.

This article describes the study of a role of plasma nitriding on structural and functional properties of AISI 420 steel with CrAlN coating obtained by magnetron sputtering. Plasma nitriding results in forming nitrogen-stabilized ferritic α-Fe phase and solid solutions based on iron nitrides (ε-Fe2-3N, γ'-Fe4N). The hardness of the deposited CrAlN film increases over its thickness under duplex plasma treatment. The increase in microhardness of steel leads to improvement in adhesion strength of CrAlN coating.

Рассмотрены возможности радиолокационной интерферометрической съемки поверхности посадочной площадки с борта вертолета. Показано, что если полученную таким образом разностно-фазовую зависимость наложить на радиояркостную картину отражения по элементам разрешения после облучения исследуемой поверхности, то удается реконструировать высококачественное трехмерное изображение посадочной площадки и с высокой точностью определить ее возможный уклон, характеристики ее рельефа и контуры находящихся на ней посторонних объектов.

The evolution of the deformation relief on the surface of samples of cemented steels WC - (Fe-Mn-C) during axial compression tests was studied. It was found that in the process of deformation of carbide steels on the polished end surface, an ordered deformation macro-relief in the form of bands of localized deformation is formed. The bands are oriented in two directions and propagate independently of the material structure. With an increase in the average distance between the bands, the compressive strength and ultimate deformation before fracture decrease. It is shown that the values of the fractal dimension of the profile of the deformed surface increase with increasing deformation and depend on the average distance between the bands of localized deformation.

Atomic force microscopy is a unique technique that allows you to see and measure the surface structure of a sample quickly, with high resolution and accuracy. AFM greatly simplifies the study of the anodic oxide aluminium surface. In this study, we showed how the analysis and processing of images obtained on an atomic force microscope takes place. Methods for obtaining high-quality AFM images using various software were shown.