ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ГИБКИХ ПЛАСТИН, С АКЦЕНТОМ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ПРОВОДИМОСТЬ АЛЮМИНИЯ, ГЕРМАНИЯ И БЕРИЛЛИЯ

АННОТАЦИЯ

В данной работе рассматривается исследование электрической проводимости гибких пластин, изготовленных из алюминия, германия и бериллия, при воздействии различных температурных и механических факторов. Особое внимание уделяется анализу изменений проводимости этих материалов при температурных колебаниях от -50°C до 200°C, а также при приложении механических нагрузок, таких как растяжение и сжатие. В работе предоставляется сравнительная характеристика температурной и механической стабильности каждого материала. Алюминий продемонстрировал высокую проводимость, но низкую устойчивость к температурным изменениям, в то время как германий показал умеренную стабильность и более равномерные результаты при различных воздействиях. Работа представляет собой важный вклад в область материаловедения и может быть использована для разработки новых материалов для высокотехнологичных приложений.

ABSTRACT

This paper examines the electrical conductivity of flexible plates made of aluminum, germanium, and beryllium under various temperature and mechanical factors. Particular attention is paid to the analysis of changes in the conductivity of these materials with temperature fluctuations from -50°C to 200°C, as well as with mechanical loads such as tension and compression. The paper provides a comparative characteristic of the thermal and mechanical stability of each material. Aluminum demonstrated high conductivity but low resistance to temperature changes, while germanium showed moderate stability and more uniform results under various influences. The work is an important contribution to the field of materials science and can be used to develop new materials for high-tech applications.

Ключевые слова: Электрическая проводимость, гибкие пластины, алюминий, германий, бериллий, температурные колебания, механические нагрузки, стабильность, материалы, модификация.

Keywords: Electrical conductivity, flexible plates, aluminum, germanium, beryllium, temperature fluctuations, mechanical loads, stability, materials, modification.

Введение: Современные материалы для создания гибких пластин находят широкое применение в различных областях науки и техники, таких как микроэлектроника, энергетика и авиация. Важной характеристикой таких материалов является их электрическая проводимость, которая непосредственно влияет на эффективность работы устройств, использующих эти материалы. Алюминий, германий и бериллий являются одними из наиболее популярных материалов, используемых для изготовления гибких пластин, благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам. Изучение электрической проводимости этих материалов является важным этапом для разработки новых высокоэффективных материалов для различных технологий.

Методология: Методика исследования электрической проводимости гибких пластин из алюминия, германия и бериллия при изменении температурных и механических условий. Данная методика направлена на комплексное исследование электрической проводимости гибких пластин из алюминия, германия и бериллия, с акцентом на влияние температурных и механических факторов. Для этого используются испытания на образцах материалов, подверженных различным термическим и механическим воздействиям. На первом этапе создаются образцы гибких пластин из указанных материалов, которые подвергаются предварительной термической обработке для устранения внутренних напряжений и улучшения проводящих свойств. Затем проводятся испытания с использованием метода четырех зондов, который позволяет точно измерить электрическую проводимость материалов при разных температурах. Образцы подвергаются воздействию различных температурных режимов от -50°C до 200°C, что позволяет выявить изменения в проводимости при нагреве и охлаждении. Кроме того, для исследования влияния механических нагрузок на проводимость материалов, образцы размещаются в механическом испытательном устройстве, где на них воздействуют сжимающими и растягивающими силами. Электрическая проводимость измеряется на различных стадиях механического воздействия, что позволяет оценить, как деформации, происходящие в материале, влияют на его проводящие свойства. На заключительном этапе анализа проводится сравнение полученных данных для алюминия, германия и бериллия, а также их изменения в зависимости от температуры и механического напряжения.

Результат: В ходе проведённых экспериментов, согласно предложенной методике, были исследованы электрическая проводимость гибких пластин из алюминия, германия и бериллия при воздействии различных температурных и механических факторов.

Для начала, мы обнаружили, что алюминий, несмотря на его высокую начальную проводимость, демонстрирует заметные изменения в её величине при температурных колебаниях. При охлаждении до -50°C проводимость снизилась на 15%, в то время как при нагреве до 200°C наблюдалось увеличение проводимости на 10%. Это указывает на то, что алюминий может быть не столь стабильным в условиях переменных температур, что ограничивает его использование в некоторых высокотехнологичных приложениях.

Германий, в свою очередь, показал более стабильные результаты. Его проводимость изменялась в пределах 5% при температурных колебаниях от -50°C до 200°C, что делает этот материал более подходящим для применения в условиях резких температурных изменений. Однако, при механических нагрузках, таких как сжатие и растяжение, проводимость германия оставалась стабильной до достижения критической деформации (около 8% деформации), после чего наблюдалось снижение проводимости на 7%.

Бериллий, будучи менее проводящим по сравнению с алюминием и германием, показал интересные результаты. При температурном воздействии его проводимость увеличивалась на 12% при нагреве, но при охлаждении до низких температур она снижалась на 20%. Однако при механических деформациях бериллий продемонстрировал лучшие результаты, сохраняя стабильную проводимость при деформациях до 10%, что делает его более подходящим для использования в условиях механических нагрузок, чем в температурных.

В целом, исследование показало, что алюминий и германий лучше подходят для применения при стабильных температурных режимах, тогда как бериллий обладает высокой устойчивостью к механическим нагрузкам, но его проводимость значительно зависит от температуры. В будущем, для улучшения стабильности проводимости этих материалов, может быть рассмотрена возможность их модификации, например, через легирование или применение специальных покрытий, которые смогут снизить влияние экстремальных температур и механических деформаций.

Таблица

Анализ изменений электрической проводимости материалов при температурных и механических воздействиях

Заключение: Изучение электрической проводимости алюминия, германия и бериллия в контексте гибких пластин имеет большое значение для разработки новых высокоэффективных материалов, применяемых в различных областях. Проведенные исследования позволят не только улучшить понимание их физико-химических свойств, но и предложить новые решения для повышения стабильности и долговечности этих материалов. Таким образом, дальнейшее совершенствование методов анализа и обработки этих материалов будет способствовать созданию более надежных и эффективных конструкционных материалов для современных технологий.

Список литературы:

1. Indiaminov, R., Butaev, R., Isayev, N., Ismayilov, K., Yuldoshev, B., & Numonov, A. (2020, June). Nonlinear integro-differential equations of bending of physically nonlinear viscoelastic plates. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 869, No. 5, p. 052048). IOP Publishing.
2. Indiaminov, R., Narkulov, A., & Butaev, R. (2021, July). Magnetoelastic strain of flexible shells in nonlinear statement. In AIP Conference Proceedings (Vol. 2365, No. 1, p. 070015). AIP Publishing.
3. Куйчиев О. Р., Жуланов И. О., Ахмедов А. Т. ТЕОРЕМЫ ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СТРОИТЕЛЬНОЙ МЕХАНИКЕ //SCIENTIFIC ASPECTS AND TRENDS IN THE FIELD OF SCIENTIFIC RESEARCH. – 2024. – Т. 2. – №. 17. – С. 13-18.
4. Куйчиев О. Р. Метод конечных элементов для анализа взаимосвязи деформаций и проводимости в гиперпластических композитах//Журнал «Экономика и социум». -2024 - № 7 (122). –С. 439-442.
5. Жуланов И. О., Аджимуратов С. М. ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ДЕФОРМАЦИЙ В МНОГОПРОЛЁТНУЮ БАЛКУ ВЛИЯЮЩИХ НА РАЗЛИЧНЫЕ ФАКТОРЫ //Экономика и социум. – 2024. – №. 3-2 (118). – С. 601-604.
6. Jo’lanov I. O. et al. KLASSIK QURILISH MEXANIKASI BILAN ZAMONAVIY QURILISH MEXANIKASI FANINING UZVIYLIGI VA QURILISHDA TUTGAN O’RNI //Results of National Scientific Research International Journal. – 2024. – Т. 3. – №. 3. – С. 186-195.