Тензорезистивні властивості плівкових систем Cu/Cr і Fe/Cr в області пружної і пластичної деформації

Abstract

Дисертаційна робота присвячена експериментальному та теоретичному дослідженню фізичних процесів у двошарових плівкових системах Cu/Cr і Fe/Cr в області пружної і пластичної деформації, що можуть бути використані як чутливі елементи високотемпературних тензодатчиків. За результатами досліджень, що проводилися з використанням автоматизованої системи управління експериментом, були встановлені особливості деформаційних залежностей опору, відносної зміни опору, миттєвого та середнього коефіцієнтів тензочутливості від величини деформації та номера деформаційного циклу. Вивчені особливості розмірного ефекту у КТ двошарових плівок Cu/Cr і Fe/Cr в області пружної і пластичної деформації. Здійснено експериментальну перевірку феноменологічних моделей для КТ двошарових плівкових систем, фазовий склад яких відповідає ОЦК твердий розчин (α-Fe,Cr) та ОЦК Cr + ГЦК Cu (біпластина). Розраховані параметри електроперенесення та їх зміна при деформації для плівок Cu/Cr і Fe/Cr. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/623

Диссертационная работа посвящена экспериментальному и теоретическому исследованию физических процессов в двухслойных пленочных системах Cu/Cr и Fe/Cr в области упругой и пластической деформации, которые могут быть использованы в качестве чувствительных элементов высокотемпературных тензодатчиков. Экспериментальные исследования проводились с использованием разработанной автоматизированной системы, которая позволила получать пленочные образцы заданной толщины и исследовать их тензорезистивные свойства в диапазоне деформации до 2 % с параллельным контролем структурного состояния пленки с помощью оптической системы. По результатам исследований были установлены особенности деформационных зависимостей сопротивления, относительного изменения сопротивления, мгновенного и среднего коэффициентов тензочувствительности от величины деформации и номера деформационного цикла. Получены размерные зависимости КТ и величины деформации, при которых наблюдается переход упругая- пластическая деформация, от общей толщины пленочной системы и от величины концентрации в ней атомов одного из компонентов. Установлены значения чувствительности к деформации чувствительного элемента тензодатчика в зависимости от типа деформации. Исследовано влияние скорости деформации и атмосферы на значение величины КТ. Осуществлена экспериментальная проверка феноменологических моделей для КТ двух различных типов систем: первая система Cu/Cr отвечает условию двухслойности, или бипластине, а вторая Fe/Cr – условию гомогенности, поскольку в ней уже в процессе конденсации образовывается по всему объему образца твердый раствор (α-Fe,Cr). Рассчитаны такие параметры электропереноса, как средняя длина свободного пробега (СДСП) электронов, её деформационный коэффициент и изменение величины СДСП при деформации, коэффициенты прохождения и рассеивания электронов на границах зерен. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/623

The thesis research is devoted on the experimental investigation and theoretical study of physical processes in the range of elastic and plastic deformation of Cu/Cr and Fe/Cr two-layer film systems, which can be used as sensitive elements of high-temperature strain sensors. According to the results of the investigations, which were made using the experiment control automated system, peculiarities of the deformation dependences of the resistance, relative change of resistance, instantaneous and mean values of gauge factor on the deformation value and on the number of deformation cycle were revealed. Peculiarities of size effect in GF of Cu/Cr and Fe/Cr two-layer films within the range of elastic and plastic deformation were studied. Experimental check of phenomenological models for GF of two-layer film systems, phase composition of which corresponds to BCC solid solution (α-Fe,Cr) and BCC Cr + FCC (binary plate) was made. Electron transfer parameters and their change under deformation for Cu/Cr and Fe/Cr films were calculated. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/623