Фрактальный анализ эволюции топографии поверхности гомогенных и двойных композитов ZrB2-TaB2-SiC при абразивном изнашивании
The results were obtained in the framework of the Integrated Project, “Establishment of high-tech production of rotary steerable systems for drilling complex beds and inclined wells in complex geological conditions and in the Arctic region” (Agreement No. 075-11-2022-019 dated April 06, 2022) implemented by the ISPMS SB RAS at the financial support of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation as part of Decree of the Government of the Russian Federation No. 218 dated April 09, 2010., 075-11-2022-019
Шмаков В.В.
1, Буяков А.С.
1, Буякова С.П.
11Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия
Email: vvshmakov@ispms.ru, alesbuyakov@ispms.ru, sbuyakova@ispms.ru
Поступила в редакцию: 3 июня 2024 г.
В окончательной редакции: 9 июля 2024 г.
Принята к печати: 15 июля 2024 г.
Выставление онлайн: 5 ноября 2024 г.
Исследована эволюция фрактальной размерности поверхности композитов системы ZrB2-TaB2-SiC, подверженной абразивному изнашиванию. Исследуемые керамические композиты представлены двумя типами структурной организации: композит с гомогенным характером распределения компонентов в объеме и двойной композит, сформированный по принципу композитных включений в композитной матрице. Обнаружено, что композит с гомогенной структурой и двойные композиты проявляют различный характер абразивного изнашивания, что отражено в изменении зависимости величины фрактальной размерности от потери объема материалом в процессе износа. Показано, что величина фрактальной размерности композита с гомогенной структурой растет по мере изнашивания, в то время как фрактальная размерность поверхности двойных композитов снижается до достижения некоторого критического значения потери объема. В дальнейшем происходит снижение стойкости к абразивному износу, увеличивается величина потери объема, а характер зависимости фрактальной размерности меняется на обратный. Ключевые слова: фрактальная размерность, шероховатость, абразивный износ, керамики, двойные композиты.
- B. Mandelbrot, Science, 156 (3775), 636 (1967). DOI: 10.1126/science.156.3775.636
- А.Р. Шугуров, А.В. Панин, А.О. Лязгин, Е.В. Шестериков, Письма в ЖТФ, 38 (10), 70 (2012). [A.R. Shugurov, A.V. Panin, A.O. Lyazgin, E.V. Shesterikov, Tech. Phys. Lett., 38 (5), 484 (2012). DOI: 10.1134/S106378501205029X]
- A.L. Horovistiz, L.R.O. Hein, Mater. Lett., 59 (7), 790 (2005). DOI: 10.1016/j.matlet.2004.11.022
- B.R. Lawn, O. Borrero-Lopez, H. Huang, Y. Zhang, J. Am. Ceram. Soc., 104 (1), 5 (2021). DOI: 10.1111/jace.17502
- F. Monteverde, C. Melandri, S. Failla, R.J. Grohsmeyer, G.E. Hilmas, W.G. Fahrenholtz, J. Eur. Ceram. Soc., 38 (8), 2961 (2018). DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2018.02.003
- A. Buyakov, V. Shmakov, S. Buyakova, Ceram. Int., 49 (9), 13648 (2023). DOI: 10.1016/j.ceramint.2022.12.241
- A. Buyakov, V. Shmakov, S. Buyakova, Ceram. Int., 50 (1), 1849 (2024). DOI: 10.1016/j.ceramint.2023.10.284
- A.A. Alhabdan, A.A. El-Hejazi, J. Dent. Health Oral Disord. Ther., 2 (3), 101 (2015). DOI: 10.15406/jdhodt.2015.02.00050
- X. Zhang, G.E. Hilmas, W.G. Fahrenholtz, Mater. Lett., 62 (27), 4251 (2008). DOI: 10.1016/j.matlet.2008.06.052
- E. Zapata-Solvas, D.D. Jayaseelan, H.T. Lin, P. Brown, W.E. Lee, J. Eur. Ceram. Soc., 33 (7), 1373 (2013). DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2012.12.009
- W.W. Xu, F. Xia, L. Chen, M. Wu, T. Gang, Y. Huang, J. Alloys Compd., 768, 722 (2018). DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.07.299
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.