Эта публикация цитируется в
2 статьях
ФОРУМ ПРОЕКТОВ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ И ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ В ОБЛАСТИ IT-ТЕХНОЛОГИЙ
Разработка и изготовление линейки комбинированных приборов для измерения физико-механических свойств материалов в микро- и наношкале
А. И. Тюринab,
М. О. Воробьевcb,
Т. С. Пирожковаb a НОЦ «Нанотехнлогии и наноматериалы»
b ТГУ имени Г. Р. Державина
c ООО «Нанодиагностика»
Аннотация:
Исследования свойств твердых материалов методами вдавливания известны с давних времен, а в качестве инструментального метод известен уже более ста лет. На сегодняшний день с развитием нанотехнологий, современного материаловедения и наноматериаловедения во всех сферах деятельности человека все чаще применяются новые материалы, включая, наноструктурированные, с улучшенными физико-механическими свойствами. Для анализа и аттестации прочностных свойств материала, без разрушения всего образца в последнее время все большую актуальность приобретают приборы для определения локальных физико-механических свойств в микро- и наношкале. Этими приборами являются микро- и наноиндентометры, наноэдьюкаторы, скретчтестеры различных марок и фирм изготовителей. Однако, не смотря на большое количество существующего оборудования по изучению свойств материалов в микро- и наноконтактах, до сих пор не существует универсального оборудования способного работать не только в научно-технической сфере, но и на производстве в качестве аттестационного оборудования для исследования физико-механических свойств материалов в микро- и наноразмерах с разрешением 1 нм, максимальной нагрузкой до 10 Н, и широким диапазоном скоростей относительной деформации от 10
$^{-2}$ до 10
$^5$ с
$^{-1}$, что позволяет использовать данный прибор в качестве моделирования поведением материала в условиях действия высоких скоростей деформирования, а также высоких локальных нагружений.
Работа направлена на разработку и изготовление линейки универсальных микро- и наноиндентометров работающих с разрешением по смещению индентора от 1 до 5 нм, величиной максимально приложенной нагрузки от 1 до 10 Н, и широким диапазоном скоростей относительной деформации от 10
$^{-2}$ до 10
$^5$ с
$^{-1}$. Разрабатываемые приборы будут отличаться от существующих отечественных и зарубежных аналогов менее высокой стоимостью, простотой эксплуатации, универсальным набором технических характеристик.
В результате на отечественном рынке появится новое оборудование, обладающее универсальным набором опций, которое займет свою нишу в качестве научно-исследовательского и аттестационного оборудования на различных наукоемких предприятиях и может выступать в качестве импортозамещающего оборудования соответствующего сегмента рынка.
Также, в силу наличия методического обеспечения, сравнительно не высокой стоимости и простоты эксплуатации данное оборудование может использоваться в качестве учебно-лабораторного для проведения лабораторных работ по физике, физическому материаловедению и наноматериаловению, специальных физических практимумах в ВУЗах, специализированных школах, колледжах, техникумах, что значительно расширяет сферу применимости разрабатываемых приборов.
Ключевые слова:
наноиндентирование, свойства материалов в наноразмерах, наноиндентомеры.