zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2018-84-4-34-40zldm-716Research ArticleИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯTESTING OF STRUCTURE AND PARAMETERS. PHYSICAL METHODS OF TESTING AND QUALITY CONTROLПРИМЕНЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО БАРЬЕРНОГО РАЗРЯДА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ МАТЕРИАЛОВUSING OF THE DIELECTRIC BARRIER DISCHARGE FOR DETECTION OF THE SURFACE DEFECTS OF MATERIALSСитановД. В.SitanovD. V.

Дмитрий Вячеславович Ситанов

г. Иваново

Dmitry V. Sitanov 

Ivanovo

sitanov@isuct.ruПивоваренокС. А.PivovarenokS. A.

Сергей Александрович Пивоваренок 

г. Иваново

Sergey A. Pivovarenok 

Ivanovo

sap@isuct.ruИвановский государственный химико-технологический университетРоссияIvanovo State University of Chemistry and TechnologyRussian Federation2018140520188443440Copyright © Ситанов Д.В., Пивоваренок С.А., 20182018Ситанов Д.В., Пивоваренок С.А.Sitanov D.V., Pivovarenok S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/716

Современные требования к качеству материалов требуют совершенствования способов контроля и разработки методов анализа состояния их поверхностей. Иметь качественные бездефектные поверхности материалов на производстве очень важно, так как многие из них используются для изготовления высокоточных приборов и устройств. Газоразрядная визуализация дефектов при атмосферном давлении заключается в получении ярких плазменных образований в непосредственной близости от поверхности объекта с дефектом на фоне слабого свечения плазмы воздуха в электромагнитных полях высокой напряженности. Представлены результаты применения плазменных технологий для анализа состояния поверхности твердых материалов. Различного рода поверхностные дефекты выявляли с использованием самостоятельного диэлектрического барьерного разряда (ДБР) при атмосферном давлении. Построенная на основе предлагаемого способа экспресс-методика позволяет быстро отбраковывать дефектные материалы или образцы перед их технологическим использованием. Разработан комплекс диагностических средств и вспомогательного оборудования для визуального обнаружения на исследуемых объектах механических дефектов и оценки качества исходного сырья. Особое внимание уделено поиску дефектов конструкционных элементов промышленных установок, контролю качества поверхностей прозрачных и непрозрачных материалов и определению степени увлажненности волокнистых структур (на примере тканых материалов).

Modern requirements to the quality of materials entail the necessity of refining methods for their control and developing various procedures for analysis of the state of the surface with the goal of having defect-free structures for high-precision instruments and devices. Gas-discharge visualization of the defects at atmospheric pressure consists in obtaining bright plasma formations in the vicinity of the surface with a defect against the background of a weak glow of the air plasma in electromagnetic fields of high strength. The potentialities of plasma technologies regarding testing the surfaces of solid materials for various kinds of defects using a self-sustained dielectric barrier discharge (DBD) at atmospheric pressure are considered. The developed rapid technique provides quick rejection of defective materials or samples prior to their technological use. A set of diagnostic tools and auxiliary equipment has been developed to visualize the mechanical defects of different origin and evaluate the quality of raw materials. A number of important issues are considered when controlling the quality of high-grade surfaces, transparent and opaque materials, including metal surfaces. The special attention is paid to the search for defects in the structural elements of industrial equipment and determination of the degree of moisture of fibrous structures, for example, woven materials.

плазмадиэлектрический барьерный разряддефектывизуализациядиагностикасостояние поверхностиметаллтканьplasmadielectric barrier dischargedefectsvisualizationdiagnosticssurface statemetalfabricReferencesСитанов Д. В., Анжауров А. А. Плазменная визуализация биологических активных точек на коже человека / ФизХОМ. 2016. № 2. С. 28 – 31.Sitanov D. V., Anzhaurov A. A. Plasma visualization of biological active point on human skin / Fiz. Khim. Obrab. Mater. 2016. N 2. P. 28 – 31 [in Russian].Пат. 2579546 РФ, МПК G01N 21/21 (2006.01). Способ обнаружения механических дефектов на поверхности твердых материалов / Ситанов Д. В., Анжауров А. А.; заявитель и патентообладатель Ивановский государственный химико-технологический университет (ИГХТУ). — № 2014154429/28; заявл. 30.12.2014; опубл. 10.04.2016. Бюл. № 10.RF Pat. 2579546, IPC G01N 21/21 (2006.01). A method for detecting mechanical defects on the surface of solid materials / Sitanov D. V., Anzhaurov A. A.; applicant and owner Ivanovo State University of Chemistry and Technology (ISUCT). — N 2014154429/28; appl. 30.12.2014; publ. 10.04.2016. Byull. N 10 [in Russian].Корнев Я. И., Яворовский Н. А., Иванов Г. Ф. и др. Использование эмиссионных спектров для исследования характеристик барьерного разряда в водо-воздушной среде / Известия Томского политехнического университета. 2003. Т. 306. № 5. С. 78 – 82.Kornev Ya. I., Yavorovskii N. A., Ivanov G. F., et al. The use of emission spectra to study the characteristics of a barrier discharge in a water-air environment / Izv. Tomsk. Politekhn. Univ. 2003. V. 306. N 5. P. 78 – 82 [in Russian].Пискарев И. М., Иванова И. П., Трофимова С. В. Источник излучения плазмы на основе искрового разряда на воздухе для биомедицинских исследований / Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 10. С. 12 – 16.Piskarev I. M., Ivanova I. P., Trofimova S. V. Source of plasma radiation based on spark discharge in air for biomedical research / Mezhdunar. Zh. Prikl. Fundam. Issled. 2014. N 10. P. 12 – 16 [in Russian].Климовский И. И. Тайны умирающих листьев / Энергия: экономика, техника, экология. 1986. № 6. С. 78 – 87.Klimovskii I. I. Secrets of dying leaves / Йnerg. Йkon. Tekhn. Йkol. 1986. N 6. P. 78 – 87 [in Russian]Ситанов Д. В., Пивоваренок С. А. Обнаружение дефектов на поверхности полупроводниковых материалов с использованием диэлектрического барьерного разряда / Микроэлектроника. 2018. Т. 47. № 1. С. 38 – 44.Sitanov D. V., Pivovarenok S. A. Visualization of defects on the semiconductor surface using a dielectric barrier discharge / Mikroйlektronika. 2018. V. 47. N 1. P. 38 – 44 [in Russian].Овцын А. А., Артюхов А. И., Смирнов С. А. Кинетические закономерности травления поликарбоната в плазме кислорода и воздуха / Известия вузов. Серия: химия и химическая технология. 2016. Т. 59. № 2. С. 52 – 56.Ovtsyn A. A., Artyukhov A. I., Smirnov S. A. Kinetic regularities etching of polycarbonate by plasma of oxygen and air / Izv. Vuzov. Ser. Khimiya Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 2. P. 52 – 56 [in Russian].Райзер Ю. П. Физика газового разряда. Изд. 3-е, перераб. и доп. — Долгопрудный: Интеллект, 2009. — 736 с.Raizer Yu. P. Physics of gas discharge. 3rd Edition. — Dolgoprudnyi: Intellekt, 2009. — 736 p. [in Russian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.