Представлены результаты исследования закономерностей роста кристаллов в расплавах. Обоснован симметричный подход к анализу процессов формирования кристаллов и пленок в несферических полях температур. Изложена методика анализа идеальной поверхности кристаллов с количественной оценкой насыщенности связей на грани, характеризующей силу взаимодействия поверхности с встраивающимися в структуру частицами. Показано, что уточненный анализ проблемы морфогенеза монокристаллов и двойников четко согласуется с экспериментом. Описаны закономерная эволюция габитуса свободно растущих кристаллов при изменении степени переохлаждения расплава и резкое габитусное превращение при достижении критического переохлаждения. Приведены решения вопросов ориентационной обусловленности кристаллообразования в расплавах, касающиеся морфологической устойчивости, дефектов структуры, захвата примесей. Для кристаллографов. минералогов и материаловедов. специалистов в области управляемой кристаллизации расплавов, выращивания кристаллов и пленок.

Приведены основные данные по оптическим приемникам, источникам накачки, материалам для модуляторов света и другим элементам лазерной техники. Справочник представляет интерес для инженеров и научных работников, занимающихся квантовой электроникой. а также работающих в смежных областях. Он окажет большую помощь разработчикам аппаратуры и приборов, применяемых в лазерной технике и студентам вузов.

Книга посвящена полупроводниковым лазерам - эффективным и компактным источникам когерентного излучения, имеющим перспективы широкого практического применения. Основное место в книге уделяется инжекционным лазерам и лазерам с возбуждением быстрыми электронами. Во Введении дается краткий обзор характеристик и сводка полупроводниковых материалов, используемых в лазерах. Первая часть книги содержит анализ механизма излучательной рекомбинации в кристаллах полупроводниковых соединений, некоторых вопросов динамики и основных характеристик полупроводниковых лазеров инжекционного типа. Рассмотрены физические процессы, сопровождающие работу лазера, а также проблемы, возникающие при их практическом применении. Во второй части книги рассматриваются теоретические вопросы и практические применения лазеров с электронными возбуждением; описаны процессы взаимодействия быстрых электронов с кристаллом, образование избыточных носителей тока, процессы взаимодействия когерентного излучения с активной средой в лазерах этого типа при различной геометрии резонатора и пучка, тепловые режимы, динамика генерации и практическое применение лазеров с электронным возбуждением.

В справочнике приводятся данные о материалах, которые применяются при производстве микроэлектронных устройств, о способах очистки, механической, химической и электромеханической обработки. Рассмотрены вопросы диффузии, эпитаксии, выращивания монокристаллов полупроводников, вакуумного напыления, литографии и сборки в производстве микроэлектронных устройств. Для специалистов, работающих в области технологии микроэлектронных устройств, может быть полезен учащимся профтехучилищ соответствующего профиля.

Изложены методы, результаты и обобщения термических кристаллохимических и физико-химических исследований боратов и боросиликатов - материалов для приготовления стекол, керамик, глазурей, эмалей, изоляторов, нелинейно-оптических, пьезоэлектрических, люминесцентных и других элементов. В части I описаны терморентгенографические методы in situ изучения структурных деформаций и фазовых превращений веществ. Часть II содержит результаты определения кристаллических структур боратов при комнатной и впервые при повышенных температурах в гармоническом и ангармоническом приближениях, изучения деформаций и фазовых переходов боратов в связи с изменением температуры и катионного состава; даны обширные справочные данные в этих областях. В части III представлены аналогичные результаты для ряда боросиликатов, силикатов, ванадатов. В Заключении монографии выдвигаются принципы и закономерности высокотемпературной кристаллохимии и процессов самоорганизации В-О групп при формировании кристаллической структуры боратов. Книга создана в Институте химии силикатов РАН и Санкт-Петербургском государственном университете и рекомендуется научным сотрудниками, работающим в области естествознания, преподавателям, читающим курсы структурной и физической химии, кристаллохимии, минералогии, рентгенографии, материаловедения, а также аспирантам и студентам этих специальностей.

В книге представлено систематическое изложение физических основ процессов послойного селективного лазерного спекания и плавления (СЛС/П) порошковых композиций и синтеза функциональных и градиентных мезоструктур (мезоизделий). Рассмотрены перспективы формирования для российской промышленности нового фундаментального направления лазерной технологии, использующего взаимодействие лазерного излучения с многокомпонентными (в том числе и реакционноспособными) порошковыми композициями с целью послойного синтеза из них объемных функциональных изделий. Поиск новых перспективных порошковых композиций и изучение возможностей объединения нескольких подходов (лазерное спекание или наплавка. самораспространяющийся высокотемпературный синтез или пайка) в один технологический процесс для послойного синтеза объемных изделий - эти составляющие успешного развития метода СЛС/П также изложены в книге. учеными и специалистам в области порошковой металлургии и материаловедения, студентам металлургических и материаловедческих специальностей.

Предложен подход к многоуровневому описанию деформации и разрушения хрупких пористых сред с одним максимумом на гистограмме распределения пор по размерам в рамках метода подвижных клеточных автоматов. Подход основан на определении эффективной функции отклика клеточного автомата прямым моделированием представительного объема пористой среды. Разработана иерархическая модель механического поведения керамики на основе ZrO2 с размером пор соизмеримым со средним размером зерна при сдвиговом нагружении и одноосном сжатии. Исследованы возможности разработанного подхода по учету неоднородности пространственного распределения прочностных свойств пористых сред путем изменения параметров межавтоматного взаимодействия по стохастически выбранным направлениям. Показано, что такой способ учета неоднородности открывает широкие перспективы для многоуровнего описания пористых сред с иерархической структурой порового пространства.

В книге рассмотрена концепция целенаправленного "наноконструирования" свойств пористых материалов и представлено новое семейство композитных сорбентов "соль в пористой матрице", разработанных для поглощения воды, метанола, аммиака и углекислого газа. Даны обзор современного состояния в области синтеза и исследования этих материалов и описание фундаментальных физко0-химических свойств композитов и их прилжений в разнообразных процессах и устройствах. Показаны широкие перспективы дальнейшего развития и применения предложенного подхода и самих новых материалов. Для ученых, инженеров, технологов, студентов и людей, принимающих решения в области наукоемких технологий.

Монография, написанная специалистами ведущих мировых научных лабораторий и институтов, занимающихся синтезом низкоразмерных диэлектрических и полупроводниковых материалов, посвящена основным достижениям в области выращивания кристалловолокон этих соединений из расплавов. Книга отличается широким кругом рассматриваемых в ней междисциплинарных вопросов по актуальным для современного материаловедения проблемам фундаментального, научно-прикладного и инженерного характера. Для специалистов, занимающихся выращиванием объемных и волоконных кристаллов из расплава в исследовательских и коммерческих целях.

Настоящий словарь содержит 35000 терминов по таким современных отраслям техники, как эфирное, кабельное и спутниковое телевидение, видео- и аудиотехника, нанотехнологии, электроника и электронная техника, телекоммуникации и связь, компьютерная техника. компьютерные сети и Интернет, программирование и информатика, автоматическое регулирование и управление, робототехника и искусственный интеллект, цифровая фотография и цифровая кинематография др. В приложении приведены более 1000 необходимых английских и немецких сокращений с расшифровкой и переводом на русский язык. Многочисленные пояснения, толкования и определения наиболее сложных и актуальных понятий повышают полезность словаря и осмысленность работы переводчика или студента. изучающего немецкий язык или немецкую специальную терминологию. Словарь предназначен для специалистов различных областей техники. переводчиков и сотрудников информационных служб, студентов и преподавателей вузов различного профиля, а также для всех изучающих немецкий язык или использующих его в своей работе.

На основе сформулированных в первой части работы требований по ограничению параметров неоднородности механических характеристик в зоне скрепления «топливный элемент - корпус» разработаны методы обеспечения указанных требований и работоспособности топливного элемента твердотопливной энергетической установки ракетно-космических систем.

В монографии впервые систематизированы и изложены результаты исследований закономерностей взрывного прессования металлонаполненных термопластов, свойств получаемых полимерных композиционных материалов, покрытий, а также технологических процессов изготовления изделий с использованием обработанных взрывом полимерных порошков и композиций на их основе. Монография предназначена для аспирантов, магистров, научных работников в области полимерных композиционных материалов.

На примере цинка показана возможность использования равноканального углового прессования (РКУП) для компактирования и измельчения структуры порошковых материалов. Установлено, что определяющими параметрами РКУП порошковых материалов являются температура и гидростатическое давление в зоне пластического сдвига. Получаемый материал имеет высокую плотность и твердость, обусловленные ультрамелкозернистой структурой, сформировавшейся путем интенсивной пластической деформации пороков цинка. Указанные характеристики существенно зависят также и от маршрута прессования.

Полный обзор основ металловедения, производства алюминия, магния, титана и сплавов бериллия, включая их свойства, производственные процессы и применение. Отдельно выделены новейшие достижения с использованием легких сплавов в авиационной и автомобильной промышленностях и смежных областях. Описаны новые материалы, такие, как композиционные, металлическая пленка, квази- и нанокристаллические сплавы. Полностью обновленное издание предназначено как для студентов, так и профессионалов, занятых в этой области, а также будет полезно практикам, не имеющим специального образования.

Рассматривается задача нормального и косого взаимодействия удлиненного стального изотропного цилиндрического ударника с ортотропной пластиной в диапазоне скоростей удара до 2000 м/с в случае, когда вектор скорости ударника не совпадает с его продольной осью. Исследовано влияние угла нутации на разрушение пластины и на поведение ударника в процессе внедрения. Задача решается чилсленно, методом конечных элементов в трехмерной постановке. Поведение материал ударника описывается упругопластической модель., поведение материала преграды описывается в рамках упруго-хрупкой модели.

Численно моделируется взаимодействие одно- и двухслойных пластин с компактным ударником пз изотропной стали. Материал пластин - ортотропный органопластик. Благодаря реализованному в программе пересчету тензоров упругих постоянных тензоров прочности моделируется поведение конструкций, содержащих несколько элементов, выполненных из анизотропных материалов с различной оринентацией осей симметрии относительно расчетной системы координат. Поведение ортотропного материала описывается упруго-хрупкой средой с использованием критерия прочности второго порядка, предложенного Ву, позволяющим учитывать различные прочностные характеристики органопластика на растяжение и сжатие. Для различных скоростей соударения исследовано влияние ориентации свойств материала на разрушение пластин и кинематические параметры ударника.

Проведено численное исследование деформации и разрушения мезообъема композиционного материала на металлической основе. Иерархическое моделирование подразумевает 1) явный учет внутренней структуры композита, как возможности введения масштабного фактора, 2) введение различных моделей для описания механического поведения пластичной матрицы и хрупких керамических включений, дающих возможность описания различных физических процессов и их взаимовлияния, а именно: пластического течения с учетом деформационного упрочнения и разрушения. Критерий разрушения типа Губера учитывает различия в критических величинах для разных типов локальных состояний - растяжения и сжатия. Показано, что комплексное механическое поведение мезообъема композита как целого контролируется взаимосвязанными процессами формирования полос локализованного сдвига в матрице и растрескивания включений. Установлено, что даже в условиях одноосного внешнего сжатия в композиционном материале могут возникать локальные области растяжения, величина напряжений в которых имеет существенное значение: порядка 30% от величины сжимающих нагрузок для исследуемого типа структуры. Показано, что незначительная модификация критерия наибольшей интенсивности касательных напряжений применительно к структурно-неоднородной среде позволяет правильно описать направление распространения трещин при отрыве для разных способов нагружения (растяжение, сжатие).

Настоящий, 70-й вып. межвузовского сборка содержит статьи, посвященные разработке и развитию современных методов решения широкого круга задач механики деформируемого твердого тела, включая задачи исследования деформирования и разрушения материалов и конструкций. В статьях отражены вопросы численного моделирования физико-механических процессов, алгоритмизации и создания компьютерных кодов для прочностных расчетов при многофакторных физических воздействиях; методология оптимального проектирования несущих конструкций с учетом различных критериев и ограничений; экспериментально-теоретические исследования.

Проведено изучение возможности направленного воздействия на процесс релаксации локальных напряжений в интерфейсных средах, находящихся в сложном напряженном состоянии, путем изменения состояния границ раздела структурных элементов. Исследования проводились на примере ледового покрова озера Байкал, который представляет собой иерархически организованную разломно-блоковую среду и относится к классу интерфейсных сред. Показано, что изменением состояния границ раздела структурных элементов можно направленным образом менять режим деформации интерфейсной среды в целом. теоретически подтверждена общность полученного эффекта.

Обнаружена неустойчивость пластического течения на параболической стадии деформационного упрочнения сплава циркония в виде периодического изменения пространственно-временной картины распределения локальных деформаций. Предложена синергетическая модель наблюдаемого процесса, основанная на представлении эволюции пластического течения на завершающей стадии как неустойчивого предельного цикла.

Термографическим и рентгенофазовым методами исследован процесс высокоемпературного синтеза интерметаллических композиционных материаловна основе алюминида никеля Ni3Al, проходящий в режиме теплового взрыва порошковой смеси чистыхжелментов синертными наполнителем. Исследовано влияние инертного компонента а фазовый состав конечного процукта реакции синтеза. Предполагается, что конечный продукт образуется путем ракционной диффузии на стадииостывания термореагирующей порошковой ситсемы. Проведены оценки термокинетических постоянных процессов формиования фаз NiAl и Ni3Al. Определены области оптимальных режимов высокотемпературного синтеза интерметталлического соединения Ni3Al.

Систематизированы сведения о способах нанесения газотермических порошковых покрытий, применяемом оборудовании, исходных порошках, свойствах получаемых покрытий. Приведены данные о прочности сцепления, пористости, механических, теплофизических, электрофизических и коррозионных свойствах покрытий. Указаны области применения газотермических порошковых покрытий с примерами практической эффективности. Для широкого круга научных работников, конструкторов и технологов, занимающихся вопросами защиты и упрочнения поверхности деталей и конструкций, а также специалистов в области материаловедения.

Сделан обзор экспериментальных исследований влияния диффузионных потоков атомов примеси из покрытия на деформационное поведение объемных субмикрокристаллических металлических материалов, полученных воздействием интенсивной пластической деформации, при ползучести в интервале температур (0.2–0.3)Tпл (Tпл — температура плавления). Обсуждаются физические причины сдвига температурного интервала проявления эффекта ускорения ползучести субмикрокристаллических металлов, связанного с воздействием потоков атомов примеси из покрытия, в сторону более низких температур по сравнению с крупнозернистыми металлами. Анализируется роль мезоскопического механизма деформации — зернограничного проскальзывания — в реализации эффекта ускорения ползучести субмикрокристаллических металлов в условиях воздействия диффузионными потоками атомов примеси из покрытия в интервале температур T 0.3Tпл.

В работе представлен обзор континуальных моделей, применяющихся при численном моделировании на мезоуровне. Особое внимание уделено микрополярным моделям как представителям двухуровневых моделей механики обобщенных сред для описания материалов со сложной изменяющейся в ходе деформации структурой. Дано изложение модели Коссера и обсуждается ее применение для моделирования пластической деформации металлических материалов на мезоуровне. Приведены некоторые результаты численных расчетов, показывающие возможности микрополярных моделей.

В работе проведено моделирование в трехмерной постановке поведения структурно-неоднородных материалов поликристаллического и композиционного типов в условиях квазистатического растяжения. Для введения в расчеты структуры мезоскопического масштаба (зерна, включения) применена процедура генерации структур поликристаллического и композиционного типов, сходных с экспериментальными по количественным и качественным характеристикам. На основе концепций физической мезомеханики проведен анализ напряженно-деформированного состояния в объеме и на поверхности исследуемых материалов. Исследовано напряженно-деформированное состояние в различных сечениях мезообъемов и эволюция пластической деформации на начальных стадиях пластического течения. На основе результатов моделирования сделаны выводы относительно особенностей пластической деформации в трехмерных структурах на мезо- и макроуровнях. На примере композиционной структуры исследован вопрос о степени соответствия двумерных и трехмерных моделей на мезоуровне в случае явного учета мезоструктуры. Для этого проведен сравнительный анализ трехмерных и двумерных расчетов в постановке плоской деформации и плоского напряженного состояния.

В работе рассмотрены физически обоснованные модели пластической деформации и разрушения. Иерархическое моделирование подразумевает явный учет внутренней структуры композита как возможности введения масштабного фактора, введение различных моделей механического поведения пластичных матриц и подложек, хрупких и квазихрупких включений и т.д. для описания разных физических процессов и их взаимовлияния. Проведена серия численных экспериментов по нагружению металлов и сплавов, которые используются в качестве подложки и матрицы при разработке материалов с покрытиями и композитов на металлической основе, в широком диапазоне температур и скоростей деформирования. Предложен критерий разрушения типа Хубера, который учитывает различия в критических величинах для разных типов локальных состояний: растяжение и сжатие. Исследованы процессы разрушения мезообъемов композита Al–Al2O3 и материалов, поверхностно упрочненных методами электронно-лучевой наплавки и диффузионного борирования, в том числе с градиентным подслоем. Показано, что комплексное механическое поведение композиции как целого контролируется взаимосвязанными процессами формирования полос локализованного сдвига в матрице/подложке и растрескивания включений/покрытий.

Предложена атомная модель образования дислокаций и двойников деформации путем прямого плюс обратного (ГЦК-ОЦК-ГЦК) мартенситного превращения, локализованного в двух или нескольких соседних плоскостях скольжения. Показано, что в рамках этой модели хорошо описываются новые закономерности и механизмы дислокационной пластичности и механического двойникования в наноструктурных металлических материалах.