Influence of Pulsed Beam-Plasma Impact on a Tungsten–Copper Pseudoalloy in the Plasma Focus Device

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The results of a study of the combined effect on the W–Cu pseudoalloy of pulsed flows of deuterium ions with a power density qi ≈ 1 × 109 W/cm2 at an exposure duration of τi = 20 ns and deuterium plasma with parameters qpl ≈ 1 × 108 W/cm2 and τpl = 20 ns generated in the Plasma Focus setup “Vikhr” are presented. It is shown that in the implemented mode of irradiation, the nature of the damage to the surface layer of the tested material depends on the state of the surface of the irradiated samples and the number of pulsed impacts of energy flows. The impact of pulsed irradiation on the polished surface of pseudoalloy samples leads to the appearance of extended copper drops on the tungsten surface and to the formation of many pores, which are observed both in Cu drops and in the W matrix. In addition, microcracks appear on the W surface, as well as islands of a copper film of arbitrary configuration. Repeated irradiation of samples of the studied material with an unpolished surface leads to the formation of chains of tungsten droplets located in the upper parts of extended ridges formed during grinding of the original samples. Bursting bubbles are also visible on the irradiated surface, which arose as a result of the boiling of copper inclusions and a copper film deposited on tungsten. Clusters of such bubbles are often localized along ridges on the tungsten surface. The results obtained are discussed using numerical calculations and analysis of the thermal effect on the considered pseudoalloy under pulsed irradiation.

Full Text

Введение

Известно, что псевдосплавы (композиционные материалы, состоящие из пористого каркаса, пропитанного несмешиваемым с ним металлом или сплавом) широко применяются в разных отраслях промышленности. Сочетание различных физико-механических свойств не взаимодействующих друг с другом компонентов придает псевдосплаву необычные интегральные потребительские свойства. В зависимости от соотношения и типа используемых в нем материалов, как правило, c заметной разницей в температурах плавления, получают псевдосплавы с широким спектром улучшенных эксплуатационных характеристик: повышенной коррозионной и термической стойкостью, хорошими антифрикционными свойствами и высокой износостойкостью, оптимальным сочетанием прочности и пластичности, требуемой электро- и теплопроводностью и др. [1–11].

Среди рассматриваемых материалов различного назначения важное место занимают псевдосплавы на основе тугоплавких металлов — вольфрама, молибдена, тантала, ниобия. Например, псевдосплавы систем W–Cu, W–Ni–Fe и Mo–Cu активно используются в электротехнике, в изделиях полупроводниковой и вакуумной электроники, в ракетной технике [4, 7, 8]. Повышенный интерес исследователей привлекает псевдосплав системы вольфрам–медь. Он применяется как теплоотводящий материал в полупроводниковых приборах [12, 13], а также в контактах высоковольтных выключателей электродугового разряда, в которых испытывает кратковременные экстремальные тепловые нагрузки. На определенном этапе развития термоядерной энергетики псевдосплав W–Cu рассматривался как кандидатный материал для использования в диверторном узле термоядерных реакторов (ТЯР) типа Токамак [14–19]. Впоследствии, на основе исследований, в том числе в рамках международной программы создания экспериментального ТЯР ИТЕР, предпочтение было отдано чистому W [20–24].

В то же время псевдосплав W–Cu, наряду с многослойными, полимерными и др. материалами, рассматривается как кандидатный материал для защитного экрана бортовой аппаратуры космических аппаратов (КА) от воздействия космической радиации (потоков электронов, протонов, тяжелых заряженных частиц, рентгеновского и гамма-излучения) [25–28]. Радиационные воздействия на материалы КА в космическом пространстве носят, как правило, длительный непрерывный характер [29]. Между тем, не меньший интерес вызывает вопрос о воздействии на псевдосплав W–Cu импульсных радиационных и термических нагрузок. Однако этот вопрос еще недостаточно освещен в литературе (см, например, [17–19, 30]).

В свете сказанного, целью настоящей работы было экспериментальное исследование поведения псевдосплава W–Cu в условиях импульсных воздействий мощных пучково-плазменных потоков наносекундного диапазона длительности импульсов с использованием установки Плазменный фокус “Вихрь” (ПФ).

Методика эксперимента и исследований

Образцы псевдосплава содержали вольфрама ~75%, меди ~25%Cu (об. %) и имели размеры (1.0×0.7×0.4) см. Перед экспериментами облучаемую поверхность образцов шлифовали с использованием абразивного круга на основе карбида кремния и полировали с применением пасты на основе оксида хрома. Для экспериментов по облучению брали образцы псевдосплава двух типов: одни имели полированную поверхность, другие — неполированную шероховатую поверхность, создаваемую на предварительной стадии ее более грубой механической обработки — при шлифовании. Представляло интерес оценить, в какой степени исходная шероховатость неполированной поверхности образцов псевдосплава, остающаяся после процесса шлифования, влияет на характер взаимодействия импульсных потоков энергии с материалом в сравнении с полированной поверхностью.

В экспериментах по облучению образцы W–Cu размещались на оси камеры ПФ на расстоянии L = 7.5 см от анода нормально к падающему потоку энергии. В качестве рабочего газа использовали дейтерий при давлении Р0 = 350 Па. Плотность мощности дейтериевой плазмы (ДП) составляла qpl ~ 108 Вт/см2 при длительности импульсного воздействия на облучаемый образец τpl ~ 30–50 нс. Плотность мощности ионов дейтерия (ИД) была qi ~ 109 Вт/см2 с длительностью τi ~ 20–30 нс. Высокоэнергичные ИД (с энергией E ≥ 100 кэВ) распространялись внутри пространства, ограниченного конической поверхностью с углом при вершине (в зоне максимального сжатия плазмы — пинча) ≤10° [31], а ИД с меньшей энергией перемещались внутри конуса с бóльшим углом при вершине ~30°. Число импульсных воздействий N потоков ДП и ИД на образцы W–Cu варьировалось от N = 1 до N = 8.

Исследование микроструктуры облученных и исходных образцов проводили с использованием сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Элементный состав поверхностного слоя сопоставляемых образцов определяли методом локального рентгеноспектрального анализа (РСА). Применение обоих методов осуществляли на сканирующем электронном микроскопе EVO 40 фирмы Zeiss с приставкой для РСА. Анализ эволюции тепловых процессов при облучении проводили методом численного моделирования.

Результаты экспериментов

Облучение полированной поверхности псевдосплава

На рис. 1 изображена микроструктура полированной поверхности псевдосплава W–Cu, снятая методом СЭМ. Особенность микроструктуры состоит в том, что в результате полирования исходных образцов на обрабатываемой поверхности, помимо W основы и медных включений, вследствие частичного “растирания” более мягкой меди по поверхности твердого вольфрама вокруг Cu включений возникали прилегающие к ним зоны меди. Другими словами, контур указанных зон, как правило, повторял контур Cu включений.

Результаты исследования элементного состава исходных образцов псевдосплава W–Cu методом РСА представлены на рис. 1б–г. Эти результаты подтверждают данные СЭМ и показывают, что зоны меди вокруг Cu включений содержат также W и кислород (точка 3 на рис. 1а, г). Кислород входил в состав обоих элементов псевдосплава как примесь, а W фиксируется методом РСА из-за очень тонкого слоя меди в рассматриваемых зонах, толщина которого меньше глубины проникновения электронов при данном методе анализа.

 

Рис. 1. Микроструктура образца псевдосплава W–Cu в исходном состоянии: (а) — СЭМ и (б–г) — его элементный состав, определенный методом РСА в точках, указанных на рис. 1а: обл. 1 — W, т. 2 — Cu, т. 3 — контур меди вокруг Cu включения.

 

Микроструктура псевдосплава после облучения в ПФ представлена на (рис. 2). Видно, что включения Cu выплескиваются из локальных мест своего расположения на облучаемую поверхность вольфрамового каркаса преимущественно в виде протяженных капель. На поверхности псевдосплава появляется множество пор, наблюдаемых как в Cu каплях, так и в W основе. С ростом числа импульсных воздействий (при N = 8) происходит некоторое увеличение числа пор, сокращение размеров и возрастание количества Cu капель, выявляются границы зерен, а также наблюдается образование на поверхности W островковых пятен (темные “размытые” участки на рис. 2б, в, размером порядка 10 мкм). Исследование облученного поверхностного слоя методом РСА (рис. 3) показало, что указанные темные пятна представляют собой островки медной пленки на поверхности W. Указанная пленка — скорее всего результат многократного осаждения меди из вторичной плазмы, возникающей над облучаемой поверхностью за счет взрывного испарения меди при каждом импульсном воздействии потоков ионов дейтерия и дейтериевой плазмы на псевдосплав. Элементный анализ показал также, что после 8 импульсных воздействий на облученной поверхности, помимо W и Cu, присутствует кислород, входивший в состав исходных образцов как примесь, а также осажденный ниобий, входивший в состав материала анода ПФ и удаляемый с его поверхности в процессах испарения и распыления электронным пучком при импульсных разрядах [32, 33].

 

Рис. 2. Микроструктура поверхности псевдосплава W–Cu после облучения потоками ионов дейтерия и дейтериевой плазмы исходного полированного образца при различном числе импульсных воздействий N: а — N = 4; б, в — N = 8; СЭМ: 1 — капли Cu, 2 — W, 3 — поры, 4 — участки Cu пленки.

 

Рис. 3. Микроструктура псевдосплава W–Cu после облучения потоками ионов дейтерия и дейтериевой плазмы полированного образца при N = 8: (а) — СЭМ и (б, в) — элементный состав, определенный методом РСА в точках 1 и 2, указанных на рис. 3а (т. 1 — капля Cu, т. 2 — участок Cu пленки на поверхности W).

 

Облучение неполированной поверхности псевдосплава

На рис. 4 представлена микроструктура неполированной поверхности псевдосплава W–Cu после облучения потоками ИД и ДП при различном числе импульсных воздействий N. Как и при облучении полированной поверхности образцов W–Cu, морфология облученной поверхности заметно изменяется с ростом числа N. Видно, что одно импульсное воздействие не приводит к заметному изменению топографической структуры поверхности (рис. 4а).

 

Рис. 4. Микроструктура неполированной поверхности псевдосплава W–Cu после облучения потоками ионов дейтерия и дейтериевой плазмы при различном числе импульсных воздействий N: а — N =1; б — N = 2; в, г — N = 4; СЭМ: 1 – протяженные гребни, 2 — капли W, 3 — участки Cu пленки.

 

При двукратном облучении наблюдается небольшое оплавление поверхностного слоя, преимущественно в зоне пиков — верхних частей протяженных гребней, сформированных в исходных образцах на стадии подготовки их поверхности к облучению при механической обработке (рис. 4б). После четырехкратного воздействия потоков ИД и ДП происходит более заметное оплавление поверхностного слоя, протяженные гребни на исходной поверхности (рис. 4а) практически исчезают, а вдоль направления гребней, главным образом в области их пиков, появляются цепочки сферообразных капель, содержащих поры (рис. 4в, г). Поры, а также микротрещины, возникают в разных участках облученной поверхности.

При 8 импульсных воздействиях ионно-плазменных потоков на материал наблюдаются следы интенсивного кипения участков медной пленки, образовавшихся на поверхности вольфрама при обратном осаждении меди после нескольких предшествующих импульсов облучения. В местах скопления меди формируется пенистая структура, состоящая из лопнувших пузырей меди, похожих на кратеры (рис. 5б). Скопления таких кратеров часто расположены вдоль протяженных гребней на поверхности вольфрама (рис. 5а). Кроме лопнувших “пузырей-кратеров”, на облученной поверхности присутствуют также и микротрещины (рис. 5в).

 

Рис. 5. Участки микроструктуры неполированной поверхности псевдосплава W–Cu после облучения потоками ионов дейтерия и дейтериевой плазмы при N = 8. Видны цепочки и скопления пузырей с разрушенными оболочками и микротрещины: 1 — цепочка лопнувших пузырей, 2 — скопления лопнувших пузырей, 3 — микротрещины.

 

Результаты исследования облученных образцов совместно методами СЭМ и РСА представлены на рис. 6. Анализ представленных результатов показал, что сферообразные структурные фрагменты в виде цепочек на вершинах гребней (рис. 4в, г) представляют собой капли W, а в зонах, прилегающих к Cu включениям, как правило, присутствует медь, находящаяся на поверхности W каркаса в виде “островков” тонкой пленки (рис. 6а, б). Содержание меди во включениях всегда выше, чем в примыкающих к ним локальным участкам пленки на поверхности вольфрама (рис. 6в, г, точки 1 и 2).

 

Рис. 6. Участки микроструктуры неполированной поверхности псевдосплава W–Cu после облучения потоками ионов дейтерия и дейтериевой плазмы при N = 4 (а), N = 8 (б) — СЭМ и элементный состав (в, г), определенный методом РСА в точках 1 и 2, указанных на рис. 6а (т. 1 — включение Cu, т. 2 — пленка меди на поверхности W, т. 3 — лопнувшие пузыри).

 

Сравнивая результаты облучения в ПФ полированной и неполированной поверхности псевдосплава, следует отметить различный характер их повреждаемости в реализованном режиме импульсного облучения. Наиболее заметно различие проявляется в образовании только на облученной неполированной поверхности цепочек W капель, а также скоплений многочисленных поверхностных “пузырей-кратеров” размером ~1 мкм и более (рис. 5б), образованных, по-видимому, после разрушения оболочек пузырьков при кипении медносодержащих областей поверхностного слоя. При облучении полированной поверхности псевдосплава наблюдаемое порообразование носит в большей степени объемный характер (поры образуются в объеме поверхностного слоя, вольфрама и медных капель, рис. 2в).

Для оценки возможных механизмов возникновения обнаруженных эффектов — образования цепочек W капель (рис. 4в, г), цепочек и скоплений пузырей с разрушенными оболочками (рис. 5), появления участков медной пленки на поверхности W (рис. 2б, в) — выполнены расчеты эволюции температуры в поверхностном слое псевдосплава при рассматриваемых условиях пучково-плазменного воздействия.

Результаты численных расчетов и обсуждение

Были выполнены расчеты в рамках одномерного уравнения теплопроводности с учетом поглощения энергии ионного пучка и потерь в виде теплового излучения, аналогичные работам [34, 35]. Необходимые физические характеристики вольфрама, меди и псевдосплава брались из работ [36–38].

Пробеги быстрых ионов дейтерия с энергией Е ≈ 100 кэВ в вольфраме и меди близки и составляют d ≈ 1 мкм. Скорость таких ионов 3 × 108 см/с. При разбросе по энергии 50–200 кэВ и пролетной базе от анода до мишени L = 7.5 см длительность воздействия пучка быстрых ионов составляет τ ~ 20–30 нс.

Энергетическая нагрузка на мишень на расстоянии 7.5 см от анода, измеренная экспериментально, составляет 10 Дж/см2. Если считать, что в центральной части мишени она определяется в основном быстрыми ионами, то плотность потока энергии быстрых ионов оказывается q0 ~ (3–5)108 Вт/см2. В расчетах форма импульса ионного пучка задавалась полусинусоидой q(t) = q0sin(πt/τ). Основные результаты приведены в табл. 1, где Т — максимальная температура мишени на стадии нагрева, LИСП — толщина испаренного слоя мишени, LЖ — максимальная толщина слоя жидкой фазы. Результаты для обоих значений q0 различаются незначительно. Важно отметить, что в обоих вариантах плавится и медь, и вольфрам, а взрывное испарение происходит только у меди. Последнее объясняется тем, что температура поверхностного слоя мишени превышает критическую температуру для меди 5900°C, но не достигает критической температуры вольфрама 13000°C [37].

 

Таблица 1. Температура, толщина слоев плавления и испарения образца W–Cu после однократного импульсного воздействия

q0, Вт/см2

τ, нс

T, °C

Cu,

LИСП, мкм

Cu

LЖ, мкм

W

LЖ, мкм

3 × 108

30

10300

1.2

8.9

2.3

5 × 108

20

11200

1.3

9.0

2.5

 

На рис. 7а приведена динамика движения границ плавления вольфрама и меди (температуры плавления W — 3420°C, Cu — 1083°C) для параметров q0 = 3 × 108 Вт/см2, τ = 30 нс, время отсчитывается от начала действия ионного пучка. На рис. 7б приведены распределения температуры в мишени при q0 = 3 × 108 Вт/см2, τ = 30 нс для двух моментов времени: t =30 нс — момент окончания действия ионного пучка и t = 200 нс — момент возврата границы плавлении вольфрама к поверхности мишени. Анализ показывает, что максимальная толщина расплавленного слоя для W достигается ко времени t ~ 70 нс, для Cu через t ~ 800 нс. Далее происходит обратный процесс кристаллизации за счет отвода тепла вглубь мишени, и полное исчезновение жидкости достигается для W за время t ~ 200 нс, для Cu через t ~ 2 мкс.

 

Рис. 7. Динамика движения границ раздела твердой и жидкой фаз меди и вольфрама в поверхностном слое псевдосплава W–Cu (а) и распределение температуры в его поверхностном слое (б) после однократного импульсного воздействия потока энергии для двух моментов времени: 1 — t = 30 нс, 2 — t = 200 нс.

 

В экспериментах наблюдалось сильное распространение меди по поверхности. Основными механизмами являются, по-видимому, испарение и последующее частичное осаждение меди в отсутствии испарения вольфрама, а также разбрызгивание капель жидких поверхностных слоев как меди, так и вольфрама под действием давления вторичной плазмы, создаваемой испарением меди.

Что касается цепочек W капель на поверхности псевдосплава W–Cu (рис. 4в, г), то их образование связано с более легким, по сравнению с массивной основой W, плавлением мелких вершин гребней, созданных при механической обработке образцов. В случае полированной поверхности псевдосплава гребни отсутствуют и подобного образования капель на его поверхности в реализованных режимах облучения не наблюдается.

Из проведенных расчетов следует, что возрастание порообразования, происходящее с ростом числа импульсных воздействий N в обоих сопоставляемых случаях, связано с усилением формирования газовой фазы в расплаве меди и, соответственно, с увеличением интенсивности его кипения. Этому способствует наличие в обоих компонентах псевдосплава газообразующих элементов примесей (кислорода и углерода), а также имплантация в материал ионов дейтерия при импульсных разрядах. Когда Cu находится в протяженных (~десятки мкм), но узких (диаметр сечения ~ единицы мкм) каналах W каркаса, испаряемые пузырьки формируются в цепочки преимущественно с разрушенными оболочками (рис. 5а, 6б). В больших объемах каналов, заполненных медью (с диаметром сечения ~100 и более мкм), на облученной поверхности наблюдаются скопления испаряемых из меди пузырьков (рис. 5б). Необходимо также отметить, что процесс кипения Cu с увеличением числа N может происходить не только в объеме медных капель, но и в тонких пленках меди, осажденной в виде локальных островков на облучаемую поверхность при импульсных воздействиях потоков энергии (рис. 2б).

Заключение

Исследовано совместное влияние на псевдосплав W–Cu импульсных потоков ионов дейтерия с плотностью мощности qi ~ 109 Вт/см2 при длительности воздействия τi ~ 20–30 нс и дейтериевой плазмы с параметрами qpl ~ 108 Вт/см2 и τpl ~ 30–50 нс, создаваемых в установке Плазменный фокус “Вихрь”. Показано, что в реализованном режиме облучения характер повреждаемости поверхностного слоя материала зависит от состояния облучаемой поверхности и числа импульсных воздействий потоков энергии.

Воздействие импульсного облучения на полированную поверхность псевдосплава приводит к появлению протяженных медных капель на поверхности вольфрама и к образованию множества пор, наблюдаемых как в Cu каплях, так и в W основе. Кроме того, на поверхности W появляются микротрещины, а также островки медной пленки произвольной конфигурации.

При многократном облучении неполированной поверхности исследуемого материала, созданной при его более грубой механической обработке, наряду с отмеченными структурными изменениями зафиксированы иные эффекты. При небольшом числе импульсных воздействий N = 4 наблюдается образование цепочек W капель, расположенных, как правило, в верхних частях протяженных гребней, сформированных на стадии подготовки поверхности образцов к облучению. При возрастании числа импульсных воздействий до N = 8 на облученной поверхности обнаружены участки пузырьков с разрушенными оболочками, которые встречаются в виде скоплений и в виде цепочек, подобных цепочкам W-капель и расположенных также вдоль протяженных вершин гребней.

Анализ термического влияния на псевдосплав рассматриваемого импульсного облучения, выполненный численным методом, показал, что обнаруженные эффекты связаны главным образом с тремя процессами: плавлением поверхностных слоев обоих компонентов материала; интенсивным кипением медной фазы с последующим осаждением паров Cu на поверхность W в виде тонкой пленки; а также с возможностью выплескивания медных капель из каналов в вольфрамовом каркасе на его поверхность.

ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ

Работа выполнена по государственному заданию № 075-00320-24-00 и поддержана Международным Агентством по Атомной Энергии (грант IAEA CRP № 24080).

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы данной работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

×

About the authors

I. V. Borovitskaya

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Material Science of the RAS

Author for correspondence.
Email: symp@imet.ac.ru
Russian Federation, Moscow, 119334

A. S. Demin

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Material Science of the RAS

Email: symp@imet.ac.ru
Russian Federation, Moscow, 119334

N. A. Epifanov

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Material Science of the RAS

Email: symp@imet.ac.ru
Russian Federation, Moscow, 119334

S. V. Latyshev

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Material Science of the RAS; Moscow Technical University of Communications and Informatics

Email: symp@imet.ac.ru
Russian Federation, Moscow, 119334; Moscow, 115054

S. A. Maslyaev

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Material Science of the RAS

Email: maslyaev@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 119334

E. V. Morozov

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Material Science of the RAS

Email: symp@imet.ac.ru
Russian Federation, Moscow, 119334

V. N. Pimenov

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Material Science of the RAS

Email: pimval@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 119334

I. P. Sasinovskaya

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Material Science of the RAS

Email: symp@imet.ac.ru
Russian Federation, Moscow, 119334

G. G. Bondarenko

HSE University

Email: gbondarenko@hse.ru
Russian Federation, Moscow, 101000

A. I. Gaidar

Research Institute of Advanced Materials and Technologies

Email: symp@imet.ac.ru
Russian Federation, Moscow, 115054

References

  1. Леонов В.В., Артемьева О.А., Кравцова Е.Д. Материаловедение и технология композиционных материалов. СГОУВПО “Сибирский федеральный университет”. Красноярск, 2007. 238 с.
  2. Шацов А.А. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2007. № 6. С. 21.
  3. Дьячкова, Л. Н. // Материалы, технологии, инструменты. 2007. Т. 12. № 2. С. 60.
  4. Тихий Г.А. Структура, свойства и технология получения тугоплавких псевдосплавов W–Ni–Fe и Mo–Cu при использовании механоактивированной наноразмерной порошковой шихты: Автореф. дис. … канд. тех. наук: Самара: ГОУ ВПО “Самарский государственный технический университет”, 2008. 23 с.
  5. Чувильдеев В.Н., Москвичева А.В., Баранов Г.В., Нохрин А.В., Лопатин Ю.Г., Белов В.Ю., Благовещенский Ю.В., Шотин С.В. // Письма в ЖТФ. 2009. Т. 35. В. 22. C. 27.
  6. Вигилянская Н.В, Борисов Ю.С., Демьянов И.А. // Автоматическая сварка. 2012. № 1. С. 48.
  7. Прасицкий Г.В. Экспериментальные и теоретические исследования основных операций изготовления псевдосплавных материалов методами прокатки порошков // Наукоемкие технологии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в ВУЗе: Материалы региональной научно-технической конференции. Калуга. 2015. Т. 1. С. 166.
  8. Прасицкий Г.В., Коржавый А.П. Определение размера пор молибденовых каркасов, применяемых для производства молибденово-медных псевдосплавов // Наукоемкие технологии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в ВУЗе: Материалы региональной научно-технической конференции. Калуга. 2017. Т. 1. С. 114-116.
  9. Белоцерковский М.А., Сосновский А.В., Григорчик А.Н., Яловик А.П., Дудан А.В. // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия B. Промышленность. Прикладные науки. Материаловедение. 2018. № 11. C. 95.
  10. Дьячкова Л.Н. // Вести Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук. 2022. Т. 67. № 1. C. 27. https://doi.org/10.29235/1561-8358-2022-67-1-27-38
  11. Бондаренко Г.Г., Коржавый А.П., Прасицкий В.В., Прасицкий Г.В. // Металлы. 2019. № 6. С. 65.
  12. Пономарев В.А., Яранцев Н.В. Порошковые материалы для изделий электронной техники / Под ред. А.П. Коржавого/ М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2014. 304 с.
  13. Инюхин М.В., Коржавый А.П. // Электромагнитные волны и электронные системы. 2016. № 8. С. 10.
  14. Иванов Л.И., Маркушев В.Л., Масляев С.А., Пименов В.Н., Резницкий М.Е., Сасиновская И.П., Цепелев А.Б. // Физика и химия обработки материалов. 1995. № 2. С. 24.
  15. Иванов Л.И., Пименов В.Н., Масляев С.А., Цепелев А.Б., Сасиновская И.П., Никель Х., Линке Дж., Дуве Р. // Перспективные материалы. 1996. № 4. С. 35.
  16. Udris Y.Y. // Metally. 1996. № 1. P. 19.
  17. Bondarenko G.G., Udris Y.Y. // Journal of Nuclear Materials. 1996. V. 233–237. P. 688.
  18. Bondarenko G.G., Udris Y.Y. // Fusion Eng. Des. 1998. V. 39–40. P. 419.
  19. Bondarenko G.G., Udris Ya. Ya. Yakushin V.L. // Fusion Engineering and Design. 2000. V. 51–52. P. 81.
  20. Philipps V. // Journal of Nuclear Materials. 2011. V. 415. P. 2. https://doi.org./10.1016/j.jnucmat.2011.01.110
  21. Shu W.M., Nakamichi M., Alimov V.K., Luo G.N. // Journal of Nuclear Materials. 2009. V. 390–391. P. 1017.
  22. Neu R., Hopf Ch., Kallenbach A., Pütterich T., Dux R., Greuner H., Gruber O., Herrmann A., Krieger K., Maier H., Rohde V. // Journal of Nuclear Materials. 2007. V. 367–370. Part B.P. 1497.
  23. Neu R. // Journal: IEEE Transactions on Plasma Science. 2010. V. 38. № 3. P. 453. https://doi.org./10.1109/TPS.2010.2040092
  24. Будаев В.П. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2015. Т. 38. Вып. 4. С. 5.
  25. Заболотный В., Старостин Е., Кочетков А. // Физика и химия обработки материалов. 2008. № 5. C. 8.
  26. Василенков Н., Максимов А., Грабчиков С., Ластовский С. // Электроника. Наука, технология, бизнес. 2015. № 4(00144). C. 50.
  27. Черкашина Н.И., Матюхин П.В., Ястребинский Р.Н., Павленко З.В., Демченко О.В. // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 12-6. С. 991.
  28. Матюхин П.В. // Международный научно-исследовательский журнал. 2014. № 9(28). С. 39.
  29. Новиков Л.С. Модель космоса. Т. 2: Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов / под ред. Л.С. Новикова. 8-е изд. М.: Изд-во Книжный дом Университет. 2007. 1144 с.
  30. Ivanov Lev I., Pimenov Valery N., Maslyaev Sergey A., Dyomina Elena V., Gribkov Vladymir A., Mezzetti Franco, DeChiara Paola, Pizzo Linda. // Nukleonika. 2000. V. 45. № 3. P. 203.
  31. Грибков В.А., Демин А.С., Демина Е.В., Дубровский А.В., Карпинский Л., Масляев С.А., Падух М., Пименов В.Н., Шольц М. // Прикладная физика. 2011. № 3. 43.
  32. Пименов В.Н., Боровицкая И.В., Дёмин А.С., Епифанов Н.А., Латышев С.В., Масляев С.А., Морозов Е.В., Сасиновская И.П., Бондаренко Г.Г., Гайдар А.И. // Физика и химия обработки материалов. 2021. № 6. С. 5 https://doi.org./10.30791/0015-3214-2021-6-5-17
  33. Пименов В.Н., Боровицкая И.В., Демин А.С., Епифанов Н.А., Казилин Е.Е., Латышев С.В., Масляев С.А., Морозов Е.В., Сасиновская И.П., Бондаренко Г.Г., Гайдар А.И. // Перспективные материалы. 2022. № 5. С. 17. https://doi.org./10.30791/1028-978X-2022-5-17-30.
  34. Грибков В.А., Латышев С.В., Масляев С.А., Пименов В.Н. // Физика и химия обработки материалов. 2011. № 6. 16.
  35. Латышев С.В., Грибков В.А., Масляев С.А., Пименов В.Н., Падух М., Желиньска Э. // Перспективные материалы. 2014. № 8. С. 5.
  36. Физические величины. / Справочник под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат. 1991. 1232 с.
  37. Николаев О.С. Критическое состояние металлов. М.: ЛЕНАНД, 2006, 128 с.
  38. Дульнев Г. Н, Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Ленинград: Энергия, 1974. 264 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. The microstructure of the W–Cu pseudoalloy sample in its initial state: (a) is SEM and (b–d) is its elemental composition, determined by the X—ray diffraction method at the points indicated in Fig. 1a: region 1 — W, volume 2 — Cu, volume 3 — copper contour around Cu inclusion.

Download (220KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Microstructure of the surface of the W–Cu pseudosplant after irradiation with streams of deuterium ions and deuterium plasma of the initial polished sample with a different number of pulse actions N: a — N = 4; b, c — N = 8; SEM: 1 — Cu droplets, 2 — W, 3 — pores, 4 — sections Cu of the film.

Download (372KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The microstructure of the W–Cu pseudoalloy after irradiation with deuterium ion fluxes and deuterium plasma of the polished sample at N = 8: (a) is SEM and (b, c) is the elemental composition determined by the X—ray diffraction method at points 1 and 2 indicated in Fig. 3a (i.e., 1 is a drop of Cu, T. 2 is a section of the Cu film on the surface of W).

Download (243KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Microstructure of the unpolished surface of the W–Cu pseudoalloy after irradiation with deuterium and deuterium plasma ion fluxes under a different number of pulse actions N: a — N = 1; b — N = 2; c, d — N = 4; SEM: 1 – extended ridges, 2 — drops W, 3 — Cu film sections.

Download (526KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Sections of the microstructure of the unpolished surface of the W–Cu pseudo-alloy after irradiation with deuterium and deuterium plasma ion fluxes at N = 8. Chains and clusters of bubbles with destroyed shells and microcracks are visible: 1 — a chain of burst bubbles, 2 — clusters of burst bubbles, 3 — microcracks.

Download (393KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Sections of the microstructure of the unpolished surface of the W–Cu pseudo—alloy after irradiation with deuterium and deuterium plasma ion fluxes at N = 4 (a), N = 8 (b) - SEM and the elemental composition (c, d) determined by the X-ray diffraction method at points 1 and 2 indicated in Fig. 6a (volume 1 — inclusion of Cu, volume 2 — copper film on the surface of W, volume 3 — burst bubbles).

Download (254KB)
Indexing metadata
8. 7. Dynamics of the motion of the interfaces between the solid and liquid phases of copper and tungsten in the surface layer of the W–Cu pseudo-alloy (a) and the temperature distribution in its surface layer (b) after a single pulse action of the energy flux for two time points: 1 — t = 30 ns, 2 — t = 200 ns.

Download (81KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».