Inventory number IRN Number of state registration
0225РК00374 AP19579128-OT-25 0123РК00062
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
1 2 41
Total number of pages Patents Illustrations
53 0 15
Amount of funding Code of the program Table
23870904.21 AP19579128 0
Name of work
Изменение теплофизических и механических параметров керамики BeO в результате высокотемпературного гелиевого охрупчивания приповерхностного слоя.
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Модель
Report authors
Рысқұлов Азамат Еркнұлы , Иванов Игорь Александрович , Козловский Артем Леонидович , Шлимас Дмитрий Игорьевич , Курахмедов Алишер Ерметович , Калиекперов Малик Ерланович ,
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Агентство Республики Казахстан по атомной энергии
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" Агентства Республики Казахстан по атомной энергии
Abbreviated name of the service recipient ИЯФ
Abstract

BeO керамики.

BeO керамикалар.

Целью проекта является исследование влияния накопления гелия в приповерхностном слое на изменение теплофизических и механических параметров керамики BeO в результате высокотемпературного облучения, а также описание механизмов высокодозного гелиевого охрупчивания.

Жобаның мақсаты – жоғары температуралық сәулелену нәтижесінде беткейге жақын қабатта гелий жинақталуының BeO керамикасының термофизикалық және механикалық параметрлерінің өзгеруіне әсерін зерттеу, сонымен қатар жоғары дозада гелий сынғыштығы механизмдерін сипаттау.

Методы исследования: рентгеновская дифракция, рамановская спектроскопия, метод определение продольного теплового потока, метод индентирования, метод оценки остаточных механических напряжений, трибологические испытания.

Зерттеу әдістері: рентгендік дифракция, Раман спектроскопиясы, бойлық жылу ағынын анықтау әдісі, инденттеу әдісі, қалдық механикалық кернеуді бағалау әдісі, трибологиялық сынау.

Проведена серия экспериментов, направленных на выявление роли температурных факторов на процессы дестабилизации приповерхностного слоя BeO керамик при облучении низкоэнергетическими ионами He2+. Определены основные факторы и критические дозы облучения, при которых наблюдается деструкция приповерхностного слоя BeO керамик, подверженного облучению низкоэнергетическими ионами гелия в случае вариации температуры облучения в диапазоне от 300 до 1000 К.

Төмен энергиялы He2+ иондарымен сәулеленген BeO керамикасының беткі қабатының тұрақсыздануындағы температура факторларының рөлін анықтау үшін бірқатар тәжірибелер жүргізілді. Сәулелену температурасы 300-ден 1000 К аралығында өзгергенде төмен энергиялы гелий иондарымен сәулеленген BeO керамикасының беткі қабатының бұзылуы байқалатын негізгі факторлар мен сәулеленудің критикалық дозалары анықталды.

Определено, что увеличение температуры облучения приводит к ускорению процессов накопления деформационных искажений, рост которых в поврежденном слое приводит к более выраженной дестабилизации и уширению глубины поврежденного слоя. Подобные изменения связаны с ускорением процессов диффузии точечных и вакансионных дефектов, миграция которых приводит не только к увеличению деформационных искажений и аморфных включений, но и увеличению толщины поврежденного слоя. В ходе определения изменений концентрации вакансионных и структурных дефектов в поврежденном слое были установлены взаимосвязи между концентрацией кислородных вакансий и деградацией теплопроводности, снижение которой обусловлено увеличением эффектов фононного рассеивания и снижением скорости теплопередачи.

Сәулелену температурасының жоғарылауы деформациядан туындаған бұрмаланулардың жиналуын тездететіні анықталды, олардың зақымдалған қабатта өсуі айқынырақ тұрақсыздануға және зақымдалған қабат тереңдігінің кеңеюіне әкеледі. Бұл өзгерістер нүктелік және бос ақаулардың жылдамдатылған диффузиясымен байланысты, олардың миграциясы деформациядан туындаған бұрмаланулар мен аморфты қосындылардың ұлғаюына ғана емес, сонымен қатар зақымдалған қабаттың қалыңдығының ұлғаюына әкеледі. Зақымдалған қабаттағы вакансиялар және құрылымдық ақаулар концентрациясының өзгеруін анықтау арқылы оттегі-вакансияларының концентрациясы мен жылу өткізгіштік деградациясының арасындағы байланыстар орнатылды, олардың төмендеуі фонондардың шашырау әсерлерінің күшеюіне және жылу беру жылдамдығының төмендеуіне байланысты.

Опубликована статья: Ryskulov A.E., Ivanov I.A., Kozlovskiy A.L., Konuhova M. The effect of residual mechanical stresses and vacancy defects on the diffusion expansion of the damaged layer during irradiation of BeO ceramics // Optical Materials X. – 2024. – Vol. 24 (4). – P. 100375. DOI: 10.1016/j.omx.2024.100375. WoS IF = 3.01 Q2. Процентиль SCOPUS – 56%. Опубликована статья: Kozlovskiy A.L., Ryskulov A.E., Ivanov I.A., Zhumakhanova G., Popov A., Konuhova M. Determination of the influence of temperature factors on the softening of the near-surface layer of BeO ceramics under high-dose irradiation with helium ions // Eurasian Journal of Physics and Functional Materials. – 2025. – Vol. 9 (2). – P. 71-78. DOI: 10.69912/2616-8537.1241. Список КОКCНВО. Опубликована статья: Ryskulov A.E., Kozlovskiy A.L., Ivanov I.A., Kenzhina I.E., Konuhova M. Temperature effects of defect formation in BeO ceramics during helium blistering // Open Ceramics. – 2025. – Vol. 23. – P. 100843. DOI: 10.1016/j.oceram.2025.100843. WoS IF = 2.8 Q2. Процентиль SCOPUS – 53%.

Мақала жарияланды: Ryskulov A.E., Ivanov I.A., Kozlovskiy A.L., Konuhova M. The effect of residual mechanical stresses and vacancy defects on the diffusion expansion of the damaged layer during irradiation of BeO ceramics // Optical Materials X. – 2024. – Vol. 24 (4). – P. 100375. DOI: 10.1016/j.omx.2024.100375. WoS IF = 3.01 Q2. Процентиль SCOPUS – 56%. Мақала жарияланды: Kozlovskiy A.L., Ryskulov A.E., Ivanov I.A., Zhumakhanova G., Popov A., Konuhova M. Determination of the influence of temperature factors on the softening of the near-surface layer of BeO ceramics under high-dose irradiation with helium ions // Eurasian Journal of Physics and Functional Materials. – 2025. – Vol. 9 (2). – P. 71-78. DOI: 10.69912/2616-8537.1241. Список КОКCНВО. Мақала жарияланды: Ryskulov A.E., Kozlovskiy A.L., Ivanov I.A., Kenzhina I.E., Konuhova M. Temperature effects of defect formation in BeO ceramics during helium blistering // Open Ceramics. – 2025. – Vol. 23. – P. 100843. DOI: 10.1016/j.oceram.2025.100843. WoS IF = 2.8 Q2. Процентиль SCOPUS – 53%.

Практическая значимость результатов проведенных исследований заключается в определении влияния роли температурных эффектов на устойчивость BeO керамик к процессам деградации, связанным с накоплением радиационных повреждений в приповерхностном слое, а также процессам блистеринга, вызванным накоплением имплантированного гелия в структуре.

Жүргізілген зерттеулер нәтижелерінің практикалық маңыздылығы беткі қабатта радиациялық зақымданулардың жиналуымен байланысты деградация процестеріне, сондай-ақ құрылымда имплантацияланған гелийдің жиналуынан туындаған көпіршіктену (блистеринг) процестеріне BeO керамикасының төзімділігіне температуралық әсерлердің рөлін анықтауда.

Инжиниринг и технологии.

Инжиниринг және технологиялар.

UDC indices
621.039:621-03; 621.039.53; 539.2/.6:539./.04; 538.97-405; 548.571; 548.4; 539.219.3; 538.931-405
International classifier codes
58.34.09; 58.33.09; 29.19.21; 29.19.25; 44.00.00;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Оксид бериллия; Конструкционные материалы; Радиационные дефекты; Термоядерная энергетика; Облучение ионами; Гелиевое охрупчивание; Радиационное материаловедение;
Key words in Kazakh
Бериллий оксиді; Құрылымдық материалдар; Радиациялық ақаулар; Термоядролық энергетика; Иондармен сәулелену; Гелий сынғыштығы; Радиациялық материалтану;
Head of the organization Сахиев Саябек Куанышбекович Доктор физико-математических наук / Ассоциированный профессор (доцент)
Head of work Рысқұлов Азамат Еркнұлы Доктор PhD / Нет.
Native executive in charge