- Код статьи
- S1028096025010084-1
- DOI
- 10.31857/S1028096025010084
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 1
- Страницы
- 54-63
- Аннотация
- В работе было проведено исследование воздействия потоков ионов дейтерия высокой интенсивности (порядка 1024 ион/м2⋅с) на поверхность анизотропных материалов на основе углерода — пиролитического графита и углеродного композита с нитями на основе полиакрилонитрилового волокна со структурой типа “onion-skin”. Показано, что фрагментация поверхностных графеновых слоев во время облучения интенсивными потоками ионов дейтерия и возникающие при этом сжимающие напряжения приводит к изгибу отовравшихся поверхностных графеновых слоев и формированию системы холмов. При дальнейшем облучении происходил обратный процесс образования на склонах холмов параллельных поверхности слоев графена, а на их вершинах — кристаллов со слоями, также параллельными поверхности. При облучении боковой поверхности углеродных волокон со структурой типа “onion-skin” на ней образовывались гофры, перпендикулярные оси волокна, если ионы, внедряющиеся в поверхность, провоцировали сжимающие напряжения, приводящие к фрагментации и изгибанию приповерхностных слоев, а степень разрушения структуры волокна оказывалась достаточной для повторной эмиссии ионов. Параллельные оси волокна складки получались в случае, если при большой длине пробега облучающих ионов максимум напряжений создавался на определенной глубине, а степень разрушения поверхностных слоев была недостаточной для выхода внедренных ионов. В данном случае механизм деформации поверхности волокна схож с механизмом образования блистеров. Ионное облучение торцов волокон приводило к их возвышению над поверхностью матрицы и рекристаллизации торчащих участков. Графеновые плоскости кристаллов имели ориентацию, перпендикулярную оси волокна. Результаты работы позволяют сделать заключение, что, независимо от оригинальной ориентации графеновых слоев образца и направления ионного потока, мишень при облучении претерпевает последовательное взаимно перпендикулярное превращение.
- Ключевые слова
- углеродные материалы анизотропная структура пиролитический графит углеродный композит углеродные нити полиакрилонитриловое волокно ионное облучение модификация поверхности блистеринг рекристаллизация
- Дата публикации
- 14.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 5
Библиография
- 1. Begrambekov L., Brosset C., Bucalossi J., Delchambre E., Gunn J.P., Grisolia C., Lipa M., Loarer T., Mitteau R., Moner-Garbet P., Pascal J.-Y., Shigin P., Titov N., Tsitrone E., Vergazov S., Zakharov A. // J. Nucl. Mater. 2007. V. 363–365. P. 1148. https://www.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2007.01.147
- 2. Lipa M., Chappuis Ph., Chaumat G., Guilhem D., Mitteau R., Ploechl L. // Fusion Technology. 1996. P. 439. https://www.doi.org/10.1016/B978-0-444-82762-3.50080-X
- 3. Беграмбеков Л.Б., Пунтаков Н.А., Айрапетов А.А., Грунин А.В., Довганюк С.С., Захаров А.М., Саввин Н.О., Грашин С.А., Архипов И.И. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2023. № 12. С. 101. https://www.doi.org/10.31857/S1028096023080058
- 4. Минаев В.Б., Минеев А.Б., Сахаров Н.В., Петров Ю.В., Бахарев Н.Н., Бондарчук Э.Н., Бондарь А.В., Варфоломеев В.И., Воронова А.А., Гусев В.К., Дьяченко В.В., Кавин А.А., Кедров И.В., Конин А.Ю., Кудрявцева А.М., Курскиев Г.С., Лабусов А.Н., Мирошников И.В., Родин И.Ю., Танчук В.Н., Трофимов В.А., Филатов О.Г., Щеголев П.Б. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. № 12. С. 1375. https://www.doi.org/10.31857/S0367292123600851
- 5. Андрианова Н.Н., Борисов А.М., Машкова Е.С., Шульга В.И. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2016. № 4. С. 51. https://www.doi.org/10.7868/S0207352816040041
- 6. Андрианова Н.Н., Борисов А.М., Виргильев Ю.С., Машкова Е.С., Севостьянова В.С., Шульга В.И. // Поверхность. Рентгенов., синхротр. и нейтрон. исслед. 2013. № 3. С. 103. https://www.doi.org/10.7868/S0207352813030050
- 7. Kaguchi Y., Meguro T., Hida A., Takai H., Maeda K., Yamamoto Y., Aoyagi Y. // Nucl. Instrum. Methods Phys. B. 2003. V. 206. P. 202. https://www.doi.org/10.1016/S0168-583X (03)00727-4
- 8. Hechtl E., Bohdansky J. // J. Nucl. Mater. 1986. V. 141–143. P. 139. https://www.doi.org/10.1016/S0022-3115 (86)80023-X
- 9. Jeong S.H., Lim D.C., Boo J.-H., Lee S.B., Hwang H.N., Hwang C.C., Kim Y.D. // Appl. Catalysis A: General. 2007. V. 320. P. 152. https://www.doi.org/10.1016/j.apcata.2007.01.026
- 10. Andrianova N., Borisov A.M., Mashkova E.S., Ovchinnikov M.A., Makunin A.V., Vysotina E.A. // Vacuum. 2022. V. 205. P. 111477. https://www.doi.org/10.1016/j.vacuum.2022.111477
- 11. Jimbou R., Nakamura K., Bandourko V., Okumura Y., Akiba M. // J. Nucl. Mater. 1998. V. 258–263. P. 724. https://www.doi.org/10.1016/S0022-3115 (98)00252-9
- 12. Андрианова Н.Н., Аникин В.А., Борисов А.М., Казаков В.А., Машкова Е.С., Овчинников М.А., Савушкина С.В. // Известия РАН. Серия физическая. 2018. Т. 82. № 2. P. 140. https://www.doi.org/10.7868/S0367676518020023
- 13. Андрианова Н.Н., Борисов А.М., Казаков В.А., Макунин А.В., Машкова Е.С., Овчинникова М.А. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2020. № 3. C. 20. https://www.doi.org/10.31857/S1028096020030036
- 14. Авилкина В.С., Андрианова Н.Н., Борисов А.М., Борисов В.В., Машкова Е.С., Тимофеев М.А., Виргильев Ю.С. // Прикладная физика. 2010. № 3. C. 42.
- 15. Azizov E., Barsuk V., Begrambekov L., Buzhinsky O., Evsin A., Gordeev A., Grunin A., Klimov N., Kurnaev V., Mazul I., Otroshchenko V., Putric A., Sadovskiy Ya., Shigin P., Vergazov S., Zakharov A. // J. Nucl. Mater. 2015. V. 463. P. 792. https://www.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2015.01.015
- 16. Andrianova N.N., Borisov A.M., Vorobyeva E.A., Ovchinnikov M.A., Sleptsov V.V., Tsyrkov R.A. // Phys. Atomic Nuclei. 2023. V. 86. Iss. 10. P. 2191. https://www.doi.org/10.1016/j.vacuum.2021.110177
- 17. James F. Ziegler, M.D. Ziegler, Biersack J.P. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2010. V. 268. Iss. 11–12. P. 1818. https://www.doi.org/10.1016/j.nimb.2010.02.091
- 18. Мартыненко Ю.В. Теория блистеринга. Москва: ИАЭ им. И.В. Курчатова, 1979. 41 c.
- 19. Гусева М.И., Мартыненко Ю.В. // Успехи физических наук. 1981. Т. 135. Вып. 4. P. 671. https://www.doi.org/10.1070/PU1981v024n12 ABEH004758
- 20. Беграмбеков Л.Б. Процессы в твердом теле под действием ионного и плазменного облучения. Учебное пособие. Москва: МИФИ, 2008. 196 с.
