Создание и исследование композиционных механолюминесцирующих материалов для регистрации и исследования процессов деформации и разрушения материалов при воздействии макрочастиц вещества и мощных импульсов лазерного излучения

В предлагаемом проекте предлагается использовать новый подход для исследования процесса разрушение материалов при воздействии (ударе) высокоэнергетичных макрочастиц и мощных импульсов лазерного излучения. Для регистрации и визуализации напряжений и деформаций возникающих в материале, а также для визуализации процесса разрушения будут использованы механолюминесцирующие люминофоры. Для этого будут приготовлены композиционные механолюминесцирующие материалы:1. на основе связующего полимера полиметилметакрилата и механолюминесцирующих мелкодисперсных порошков люминофоров SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+), Sr4Al14O25:Eu2+, SrAMgSi2O7:Eu2, Zn2SiO4:Mn2+, ZnS:Mn2+. 2. на основе связующего полимера фотополимеризующейся смолы и механолюминесцирующих мелкодисперсных порошков люминофоров SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+), Sr4Al14O25:Eu2+, SrAMgSi2O7:Eu2+, Zn2SiO4:Mn2+, ZnS:Mn2+. Особенностью указанных механолюминофоров является то, что при облучении их коротковолновым излучением (300-450нм) они способны поглощать и накапливать световую энергию на примесных ловушках и дефектах и длительное время хранить световую энергию. Слой композита нанесенный на поверхность исследуемого материала можно использовать для регистрации и визуализации динамики деформаций и визуализации процесса разрушения материала. При ударе макрочастиц или воздействии мощного лазерного импульса на поверхность пластины из исследуемого материала (тыльной к композитному слою), в пластине возникают механические напряжения и деформации, которые приводят к смещению электронных уровней ловушек в микрочастицах люминофора композиционного слоя и высвечиванию световой энергии т.е. к механолюминесценции, кроме того удар макрочастиц и действие лазерного импульса приводит к нагреву материала, что стимулирует термолюминесценцию композиционного слоя. Для исследования процесса разрушения слой композита будет наноситься на тыльную (по отношению к действию частиц и излучения) поверхность исследуемого материала. Будет исследована механолюминесцения и термолюминесценция полученных композитов возбуждаемые при ударе макрочастиц и воздействии лазерных импульсов. Будут исследованы чувствительность и динамические (временные) характеристики механолюминесценции и термолюминесценции полученных композитов на ударное воздействие макрочастиц и импульса лазерного излучения. По временной зависимости и пространственному распределению интенсивности свечения механолюминесцирующего слоя можно судить о распределении напряжений и деформаций в исследуемом материале, а также о начале образования микротрещин и процесса разрушения.