CC BY
66
УДК 539.62
DOI: 10.20310/1810-0198-2016-21-3-1375-1380
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТРЕНИЯ И ИЗНОСА ТВЕРДЫХ ТЕЛ В МИКРО- И НАНОШКАЛЕ
© А.И. Тюрин, Т.С. Пирожкова
Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация,
e-mail: tyurin@tsu.tmb.ru
В работе смоделированы процессы, возникающие при трении и износе на микро- и наноуровне. Для ряда исследуемых материалов - керамики (наноструктурированная TZP керамика на основе бадделеита - природного диоксида циркония), ионные и ковалентные монокристаллы (LiF, Si, Ge), металлы и металлические сплавы (А1, сталь 3), покрытие WC, полимеры (ПТФЭ, ПММА) и их пар трения выявлена кинетика процессов трения на микро- и наноуровне и определены числовые значения коэффициента трения. Установлено влияние масштабного фактора на коэффициент трения в микро- и наношкале. Для всех материалов и пар трения в исследованном диапазоне нормальных нагрузок показано хорошее качественное соответствие хода теоретических и экспериментальных зависимостей коэффициента трения от
Ключевые слова: трение в микро- и наношкале; локальная деформация; молекулярная и деформационная составляющие коэффициента трения.
Трение является одним из неотъемлемых процессов, сопровождающих взаимодействие твердых тел. При этом, в зависимости от состояния поверхности взаимодействующих тел и наличия смазки, его принято разделять на сухое трение, жидкостное трение, полусухое трение, полужидкостное трение и др. [1-19]. К одному из основных видов относится сухое трение, которое определяет практическую работу и эксплуатацию различных подвижных деталей машин и устройств (включая нано- и микроэлектромеханические системы (НЭМС и МЭМС)) - в тормозах, фрикционных передачах, в узлах трения устройств, работающих в пищевой, текстильной и химической промышленности и т. д., где смазка недопустима по различным причинам, например, во избежание порчи продукции или по соображениям безопасности [1; 4-6; 8].
При этом, несмотря на огромный опыт эксплуатации готовых изделий, имеющих подвижные взаимодействующие части, и большое количество публикаций по вопросам трения [1-22], до сих пор остаются дискурсивными вопросы, связанные с изучением процесса трения на микро- и наноуровне [1; 4; 6; 8; 20-22].
Это обусловлено тем, что взаимодействие сопрягающихся поверхностей при трении происходит на микро- и наноуровне, путем множественных локальных быстротечных контактов, возникающих на неровностях с характерными размерами, достигающими сотен и даже десятков нанометров, и осуществлением достаточно хорошо аттестованных методик и оборудования, способного исследовать и характеризовать эти множественные контакты в большом количестве. Вместе с тем развитие нанотехнологий, переход к устройствам НЭМС и МЭМС стимулирует исследование вопросов, связанных с природой трения, особенно на микро- и наноуровне. При этом прямые исследования крайне затруднительны и практически невозможны. Однако смоделировать условия эксплуатации различ-
ных конструкций в максимально контролируемых условиях возможно методами кинетического индентиро-вания, которое в отличие от стандартно применяемого индентирования [23-29] осуществляется путем прикладывания к индентору одновременно латеральной и нормальной нагрузок. Это позволяет в максимально контролируемых условиях создавать локальные взаимодействия на микро- и наноуровне [1; 10; 12; 15; 16; 20-22].
Поэтому целью работы было моделирование и изучение процессов, возникающих при трении на микро- и наноуровне.
Для исследования применяли метод динамического индентирования, который заключается в одновременном приложении к индентору нормальной и латеральной нагрузок и записи кинетически происходящих при этом процессов. Схема нагружающего импульса и латерального перемещения контртела по поверхности исследуемого материала представлены на рис. 1.
В качестве объектов исследования был выбран ряд практически важных материалов - керамика (высокопрочная наноструктурированная TZP керамика на основе бадделеита - природного диоксида циркония), ионные и ковалентные монокристаллы (LiF, Si, Ge), металлы и металлические сплавы (А1, сталь 3), покрытие WC, полимеры (ПТФЭ, ПММА), для которых в литературе практически отсутствуют данные по масштабной зависимости коэффициента трения, особенно в микро- и наношкале.
В качестве индентора применялся сферический ин-дентор (Я = 310 мкм) выполненный из высокопрочной наноструктурированной TZP керамики на основе бад-делеита.
Непрерывная регистрация нормальной и латеральной составляющих сил (^ и FL) и смещений и кь), реализуемых при воспроизведении трибоконтактов индентором, и дальнейший анализ регистрируемых
данных позволяют моделировать процессы трения и износа. Мерой оценки служит коэффициент трения ктр, который определяется отношением силы сопротивления относительному перемещению индентора при трении (латеральной силы FL) и нормальной составляющей реакции внешнихсил FN, действующих на поверхность тела в зоне контакта:
k-тр
£к fn'
(1)
Числовые значения коэффициента трения для всех исследованных материалов в паре трения с керамикой при FN = 50 мН приведены в табл. 1, а в зависимости от величины латерального перемещения контртела по поверхности ряда исследуемых материалов показаны на рис. 2.
Рис. 1. Импульс нагружения для исследования трибологиче-ских свойств материалов, использованных в работе. FN - нормальная нагрузка, приложенная к индентору; 5 - величина латерального перемещения контртела по поверхности исследуемого материала; х - время
Таблица 1
Значения коэффициента трения ктр исследованных образцов
Тип материала ктр Контртело / прикладываемая
нагрузка
TZP керамика 0,080 ± 0,020 TZP керамика
Покрытие WC 0,110 ± 0,010 / 50 мН
Si 0,035 ± 0,005
Ge 0,035 ± 0,010
LiF 0,050 ± 0,020
Al 0,450 ± 0,050
Сталь 3 0,250 ± 0,050
ПТФЭ 0,200 ± 0,050
ПММА 0,230 ± 0,010
Основываясь на одной из наиболее развитых моле-кулярно-механических теорий трения, развитой Ф. Боуденом, Д. Тейбором, Б.В. Дерягиным и др. [1; 35; 8; 9], процессы трения принято рассматривать как процесс взаимодействия шероховатости и волнистости поверхностей контактирующих тел, который происходит всегда дискретно, т. е. происходит в отдельных пятнах локальных контактов (рис. 3) и разбивается на механическую и молекулярную составляющие. Механическое взаимодействие обусловлено взаимным внедрением отдельных точек касания. При этом одна поверхность внедряется в другую за счет имеющейся шероховатости и деформации, образующейся под нагрузкой из-за наличия анизотропии маханических свойств [1; 4; 5; 9]. Молекулярное взаимодействие обусловлено взаимным притяжением контактирующих поверхностей двух тел.
Это приводит к тому, что суммарная величина силы трения Fтр (числено равная измеряемой латеральной составляющей действующих сил при трении FL) будет складываться из молекулярной и деформационной составляющих ^тр.мол. и Fтр.деф.) и определяться выражением вида (2) [4; 5].
Рис. 2. Зависимость коэффициента трения ктр от латерального расстояния пройденного контртелом (сферическим инден-тором из TZP керамики) по поверхности ряда исследуемых материалов при постоянной величине нормальной нагрузки FN = 50 мН. 1 - фторопласт; 2 - ЫБ; 3 - Ge 50мН
Рис. 3. Схематическое изображение трибологического контакта при взаимодействии двух шероховатых тел
^р ^трмол. ^*тр.деф. ^^трмол. ^тр.деф. (2)
где ДРир^л. и №тр.деф, - молекулярная и деформационная составляющие силы трения, действующие в единичном локальном контакте (рис. 2). На основании (2) выражение (1) для ктр можно записать в виде (3) или (4)
. _ т, , и _ Р/прмт. . Рщр.д1ф. ,,,
Лтр ^трмол. Лтр.деф. ^ р^ (3)
кщр = (Е^Ь^трмол)/^ + (£"' ДF;яp.дeф.)/FN (4)
Молекулярная составляющая в этой модели обычно определяется исходя из того, что сдвиговое сопротивление молекулярной связи т пропорционально времени оседлой жизни частицы Г, т. е. выражением (5) [1; 4; 5]
сти или зоны отдельного локального взаимодействия; к - глубина внедрения неровности. При этом если предел текучести материала ат будет соответствовать напряжению, действующему на неровность в направлении движения, то деформационная составляющая силы трения будет определяться выражением (12) [1; 4; 5]
Ртр.деф. = ЬакаТ. (12)
Нормальная нагрузка на такую неровность
Ры = лак°п/2, (13)
где ап - нормальное напряжение. Тогда при условии, что <г„ = ах , деформационная составляющая коэффициента трения может быть записана в виде
т = at,
(5)
где а - коэффициент пропорциональности.
Используем уравнение Френкеля для определения времени оседлой жизни частицы
t = t0expg);
(6)
где U - энергия активации молекулярной связи; Т -абсолютная температура; к - постоянная Больцмана; t0 = const.
В условиях трения, когда действуют касательная и нормальная нагрузки в локальном контакте, энергию активации молекулярной связи обычно выражают в виде (7) [1; 4; 5]
U = U + yFr,
(7)
где и - энергия активации; у - постоянная; ^ - давление на площади фактического контакта. Тогда выражение (5) с учетом (6) и (7) можно записать в виде:
т = at0exр [(У + уFr)/kT]
или после разложения в ряд
(8)
(9)
После введения обозначений at0 + at0(U/kT) = т0 и at0y/kT = (3 [1; 4; 5] выражение (9) примет вид
т = т0 + р Fr.
(10)
Здесь т0 - удельная сдвиговая прочность молекулярной связи, /? - коэффициент упрочнения молекулярных связей под действием нормальных сжимающих напряжений. Разделив это уравнение на /у, получают выражение для молекулярной составляющей коэффициента трения в отдельном локальном контакте
= Ы/Fr) + Р.
(11)
Деформационная составляющая определяется из тех соображений, что площадь сечения, перпендикулярная к направлению движения неровности, будет в первом приближении определяться выражением А = как [1; 4; 5], где ак - характерный размер неровно-
■тР.оеф. = Fmp^,/FN = 2h/nak = kjhjr,
к,
(14)
где ак = \l2hr: г - радиус неровности; к = Са, а - коэффициент гистерезисных потерь материала (С = 0,55 -при пластическом контакте; С = 0,19 - при упругом контакте [5]).
С учетом выражений (11) и (14) общий вид коэффициента трения для единичной неровности будет иметь вид
ктр ктрмол. kmp.¿
í. = (T0/Fr)+/J + feV^. . (15)
Анализ выражения (15) показывает, что при упругом контакте с увеличением нагрузки возрастает фактическое давление Это ведет к уменьшению молекулярной составляющей коэффициента трения - первые два слагаемых в выражении (15) и выражение (11). Одновременно с этим происходит увеличение внедрения неровности к, из-за чего увеличивается деформационная составляющая коэффициента трения - третье слагаемое в выражении (15) и выражение (14). В общем случае это приводит к тому, что на зависимости коэффициента трения от нормальной нагрузки наблюдается характерный минимум, соответствующий некоторым оптимальным значениям /у и/или Характерный общий вид всех составляющих коэффициента трения в зависимости от величины нормальной нагрузки показан на рис. 4.
Применяя полученные выражения для анализа процессов трения на микро- и наноуровне для всех исследованных материалов и пар трения, перестроим полученные значения ктр в зависимости от величины
ф
\ ч К
к ÍNS^
*ф viol ^ - i
L _____ лП»л>ф
^ipmii»^^
Рис. 4. Зависимость коэффициента трения (¿тр), а также его молекулярной и деформационной составляющих (кщ,МОДш и ^„м) от величины нормальной нагрузки FN
Рис. 5. Экспериментальная зависимость коэффициента трения ¿тр от величины нормальной нагрузки FN для ряда исследованных материалов. 1 - фторопласт; 2 - Ое; 3 - ЫБ
Полученные зависимости для ряда исследованных материалов приведены на рис. 5. Их анализ показывает, что все они имеют характерный достаточно ярко выраженный минимум, соответствующий некоторому оптимальному значению нормальной силы FNonm. Сопоставление полученных экспериментальных данных (рис. 5) с ходом теоретической зависимости коэффициента трения от нормальной нагрузки (рис. 4) показывает их хорошее качественное соответствие для всех исследованных материалов.
Кроме того, полученные данные показывают на наличие размерных эффектов в коэффициенте трения для всех исследованных материалов, которые выражаются в том, что с ростом нагрузки, а следовательно, и размера зоны контакта взаимодействующих тел, коэффициент трения вначале достаточно резко падает с ростом нормальной нагрузки, плоть до некоторого значения FNormt, а затем начинает расти с ростом FN. Величина FNonm зависит от типа исследованного материала и пары трения. Так, например, для пары трения нанострук-турированная TZP керамика на основе бадделеита -фторопласт величина FNorm = 10 мН; для пары трения наноструктурированная TZP керамика на основе бадделеита - Ge, FNonm = 5 мН; для пары трения наноструктурированная TZP керамика на основе бадделеита -LiF,FWom = 2мН (рис. 5).
Таким образом в работе смоделированы процессы, возникающие при трении и износе на микро- и нано-уровне для широкого класса материалов (керамики, ковалентные и ионные монокристаллы, металлы и металлические сплавы, полимеры). Для всех исследуемых материалов выявлена кинетика процессов трения на микро- и наноуровне и определены числовые значения коэффициента трения. Установлено влияние масштабного фактора на коэффициент трения в микро- и на-ношкале. Для всех материалов и пар трения в исследованном диапазоне нормальных нагрузок показано хорошее качественное соответствие хода теоретических и экспериментальных зависимостей коэффициента трения от Fn.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Bhushan B. Introduction to tribology. N. Y.: John Wiley & Sons, Ltd.,
2013. 714 р.
2. Lyubimov D., Dolgopolov K., Pinchuk L. Micromechanisms of Friction and Wear: Introduction to Relativistic Tribology. Springer Science & Business Media, 2013.
3. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел. М.: Машиностроение, 1968. 544 с.
4. Мышкин Н.К., Петроковец М.И. Трение, смазка, износ: физические основы и технические приложения трибологии. М.: ФИЗ-МАТЛИТ, 2007. 370 с.
5. Пенкин Н.С., Пенкин А.Н., Сербин В.М. Основы трибологии и триботехники. М.: Машиностроение, 2008. 206 с.
6. Myshkin N.K., Braunovich M., Konchits V.V. The mechanics and tribophysics of electrical contacts // Journal of Friction and Wear. 2015. V. 36. № 6. P. 454-467.
7. Todorovic P.M. et al. Static coefficient of rolling friction under heating // Journal of Friction and Wear. 2013. V. 34. № 6. P. 450-453.
8. Дедков Г.В. Нанотрибология: экспериментальные факты и теоретические модели // Успехи физических наук. 2000. T. 170. № 6. С. 586-618.
9. Основы трибологии (трение, износ, смазка) / под ред. А.В. Чичи-надзе. М.: Машиностроение, 2001. 664 с.
10. Amanov A., Sasaki S. Frictional Behavior of Duplex Nano-corrugated and Nanostructured Cu Alloy Produced by UNSM // Procedia Engineering. 2013. V. 68. P. 491-496.
11. Broitman E. The nature of the frictional force at the macro-, micro- and nano-scales // Friction. 2014. V. 2. № 1. P. 40-46.
12. Maharaj D., Bhushan B. Nanomanipulation, nanotribology and nanomechanics of Au nanorods in dry and liquid environments using an AFM and depth sensing nanoindenter // Nanoscale. 2014. V. 6. № 11. P. 5838-5852.
13. Oh D.S. et al. Friction and Deformation Behaviors of ~60-^m Stainless Steel Micro-balls for Application in Small Precision Devices // Tribol-ogy Letters. 2015. V. 59. № 3. P. 1-10.
14. Roy T., Choudhury D., Ghosh S., Mamat A.B., Pingguan-Murphy B. Improved friction and wear performance of micro dimpled ceramic-on-ceramic interface for hip joint arthroplasty // Ceramics International. 2015. V. 41. № 1. P. 681-690
15. Singh R.A., Yoon E.S., Suh K.Y., Kim D.H. Biomimetic Surfaces for Tribological Applications in Micro/Nano-Devices // Nanotribology and Materials in MEMS. Springer Berlin Heidelberg, 2013. P. 147-162.
16. Suh A.Y., Lee S.C., Polycarpou A.A. Adhesion and friction evaluation of textured slider surfaces in ultra-low flying head-disk interfaces // Tribology Letters. 2004. V. 17. № 4. P. 739-749.
17. Toque J.A. et al. Adhesion failure behavior of sputtered calcium phosphate thin film coatings evaluated using microscratch testing // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 2010. V. 3. № 4. P. 324-330.
18. Zhang L., Tang C. Friction and wear of diamond-silicon nano-systems: Effect of moisture and surface roughness // Wear. 2013. V. 302. № 1. P. 929-936.
19. Todorovic P.M., Blagojevic M., Vukelic D., Macuzic I., Jeremic M., Simic A., Jeremic B. Static coefficient of rolling friction under heating // Journal of Friction and Wear. 2013. V. 34. № 6. P. 450-453.
20. Тюрин А.И., Пирожкова Т.С., Шуварин И.А. Исследование процессов трения и износа твердых тел в микро- и наношкале // Деформация и разрушение материалов и наноматериалов: материалы 6 Междунар. конф. М.: ИМЕТ РАН, 2015. С. 757-759.
21. Тюрин А.И., Коренков В.В., Пирожкова Т.С., Шуварин И.А. Исследование кинетики и механизмов деформирования, трения и износа однородных и неоднородных твердых тел в наношкале методами динамического микро- и наноиндентирования // Деформирование и разрушение структурно-неоднородных сред и конструкций: сборник материалов 3 Всерос. конф., посвящ. 100-летию со дня рожд. акад. Ю.Н. Работнова. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2014. С. 108.
22. Тюрин А.И., Пирожкова Т.С., Шуварин И.А. Моделирование процессов трения и износа в микро- и наношкале // Трибология и надежность: труды 14 Междунар. науч. конф. СПб.: НИУ ИТМО, 2014. С. 243-251.
23. Головин Ю.И., Тюрин А.И. Динамика и микромеханизмы ранних стадий внедрения жесткого индентора при микроиндентировании ионных кристаллов // Кристаллография. 1995. Т. 40. № 5. С. 884888.
24. Головин Ю.И., Тюрин А.И. Динамика начальной стадии микроин-дентирования ионных кристаллов // Известия Российской академии наук. Серия физическая. 1995. Т. 59. № 10. С. 49-54.
25. Головин Ю.И., Иволгин В.И., Тюрин А.И., Хоник В.А. Скачкообразная деформация объемного аморфного сплава Pd40Cu30Ni10P20 в процессе наноиндентирования // Физика твердого тела. 2003. Т. 45. № 7. С. 1209-1212.
26. Головин Ю.И., Тюрин А.И., Хлебников В.В. Влияние режимов динамического наноиндентирования на коэффициент скоростной чувствительности твердости тел различной структуры // Журнал технической физики. 2005. Т. 75. № 4. С. 91-95.
27. Акчурин М.Ш., Гайнутдинов Р.В., Гарибин Е.А., Головин Ю.И., Демиденко А.А., Дукельский К.В., Кузнецов С.В., Миронов И.А.,
Осико В.В., Смирнов А.Н., Табачкова Н.Ю., Тюрин А.И., Федоров П.П., Шиндяпин В.В. Наноструктура оптической фторидной керамики // Перспективные материалы. 2010. № 5. С. 5-12.
28. Ivanova A. A., Surmeneva M.A., Tyurin A.I., Pirozhkova T.S, Shuva-rin I. A., Prymak O., Epple M., Chaikind M.V., Surmenev R.A. Fabrication and physico-mechanical properties of thin magnetron sputter deposited silver-containing hydroxyapatite films // Applied Surface Science. 2016. V. 360. P. 929-935.
29. Головин Ю.И., Иволгин В.И., Коренков В.В., Тюрин А.И. Определение времязависимых пластических свойств твердых тел посредст-
вом динамического наноиндентирования // Письма в Журнал технической физики. 1997. Т. 23. № 16. С. 15-19.
БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена за счет гранта РФФИ (проект № 16-38-50252).
Поступила в редакцию 10 апреля 2016 г.
UDC 53.08
DOI: 10.20310/1810-0198-2016-21-3-1375-1380
STUDY OF FRICTION AND WEAR SOLIDIN MICRO- AND NANOSCALE
© A.I. Tyurin, T.S. Pirozhkova
Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, e-mail: tyurin@tsu.tmb.ru
In the simulated processes arising from friction and wear at the micro- and nanoscale. For some of the materials - ceramics (nanostructured TZP ceramics based baddeleyite - natural zirconium dioxide), ionic and cova-lent single crystals (LiF, Si, Ge), metals and metal alloys (Al, steel 3), WC coating polymers (PTFE, PMMA) and friction pairs revealed kinetics friction processes at the micro- and nanoscale, and determined the numerical values of the friction coefficient. The influence of the scale factor in the friction coefficient in the micro-and nanoscale. For all materials and friction pairs, in the investigated range of normal load, it shows good qualitative agreement course of theoretical and experimental dependence of the friction coefficient on FN. Key words: friction in micro- and nano-scale; local deformation; deformation and molecular components of the friction coefficient.
REFERENCES
1. Bhushan B. Introduction to tribology. New York: John Wiley & Sons, Ltd., 2013. 714 p.
2. Lyubimov D., Dolgopolov K., Pinchuk L. Micromechanisms of Friction and Wear: Introduction to Relativistic Tribology. Springer Science & Business Media, 2013.
3. Bouden F.P., Teybor D. Trenie i smazka tverdykh tel. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1968. 544 p.
4. Myshkin N.K., Petrokovets M.I. Trenie, smazka, iznos: fizicheskie osnovy i tekhnicheskie prilozheniya tribologii. Moscow, FIZMATLIT Publ., 2007. 370 p.
5. Penkin N.S., Penkin A.N., Serbin V.M. Osnovy tribologii i tribotekhniki. Moscow, Mashinostroenie Publ., 2008. 206 p.
6. Myshkin N.K., Braunovich M., Konchits V.V. The mechanics and tribophysics of electrical contacts. Journal of Friction and Wear, 2015, vol. 36, no. 6, pp. 454-467.
7. Todorovic P.M. et al. Static coefficient of rolling friction under heating. Journal of Friction and Wear, 2013, vol. 34, no. 6, pp. 450-453.
8. Dedkov G.V. Nanotribologiya: eksperimental'nye fakty i teoreticheskie modeli. Uspekhi fizicheskikh nauk-Physics-Uspekhi (Advances in Physical Sciences), 2000, vol. 170, no. 6, pp. 586-618.
9. Chichinadze A.V. (ed.) Osnovy tribologii (trenie, iznos, smazka). Moscow, Mashinostroenie Publ., 2001. 664 p.
10. Amanov A., Sasaki S. Frictional Behavior of Duplex Nano-corrugated and Nanostructured Cu Alloy Produced by UNSM. Procedia Engineering, 2013, vol. 68, pp. 491-496.
11. Broitman E. The nature of the frictional force at the macro-, micro- and nano-scales. Friction, 2014, vol. 2, no. 1, pp. 40-46.
12. Maharaj D., Bhushan B. Nanomanipulation, nanotribology and nanomechanics of Au nanorods in dry and liquid environments using an AFM and depth sensing nanoindenter. Nanoscale, 2014, vol. 6, no. 11, pp. 5838-5852.
13. Oh D.S. et al. Friction and Deformation Behaviors of ~60-^m Stainless Steel Micro-balls for Application in Small Precision Devices. Tribology Letters, 2015, vol. 59, no. 3, pp. 1-10.
14. Roy T., Choudhury D., Ghosh S., Mamat A.B., Pingguan-Murphy B. Improved friction and wear performance of micro dimpled ceramic-on-ceramic interface for hip joint arthroplasty. Ceramics International, 2015, vol. 41, no. 1, pp. 681-690
15. Singh R.A., Yoon E.S., Suh K.Y., Kim D.H. Biomimetic Surfaces for Tribological Applications in Micro/Nano-Devices. Nano-tribology and Materials in MEMS. Springer Berlin Heidelberg, 2013, pp. 147-162.
16. Suh A.Y., Lee S.C., Polycarpou A.A. Adhesion and friction evaluation of textured slider surfaces in ultra-low flying head-disk interfaces. Tribology Letters, 2004, vol. 17, no. 4, pp. 739-749.
17. Toque J.A. et al. Adhesion failure behavior of sputtered calcium phosphate thin film coatings evaluated using microscratch testing. Journal ofthe Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 2010, vol. 3, no. 4, pp. 324-330.
18. Zhang L., Tang C. Friction and wear of diamond-silicon nano-systems: Effect of moisture and surface roughness. Wear, 2013, vol. 302, no. 1, pp. 929-936.
19. Todorovic P.M., Blagojevic M., Vukelic D., Macuzic I., Jeremic M., Simic A., Jeremic B. Static coefficient of rolling friction under heating. Journal of Friction and Wear, 2013, vol. 34, no. 6, pp. 450-453.
20. Tyurin A.I., Pirozhkova T.S., Shuvarin I.A. Issledovanie protsessov treniya i iznosa tverdykh tel v mikro- i nanoshkale. Materialy 6 Mezhdunarodnoy konferentsii «Deformatsiya i razrushenie materialov i nanomaterialov». Moscow, Institute of Metallurgy and Material Science RAS Publ., 2015, pp. 757-759.
21. Tyurin A.I., Korenkov V.V., Pirozhkova T.S., Shuvarin I.A. Issledovanie kinetiki i mekhanizmov deformirovaniya, treniya i iznosa odnorodnykh i neodnorodnykh tverdykh tel v nanoshkale metodami dinamicheskogo mikro- i nanoindentirovaniya. Materialy 3 Vseros-siyskoy konferentsii, posvyashchennoy 100-letiyu so dnya rozhdeniya akademika Yu.N. Rabotnova «Deformirovanie i razrushenie struk-turno-neodnorodnykh sredi konstruktsiy». Novosibirsk, Novosibirsk State Technical University Publ., 2014, p. 108.
22. Tyurin A.I., Pirozhkova T.S., Shuvarin I.A. Modelirovanie protsessov treniya i iznosa v mikro- i nanoshkale. Trudy 14Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii «Tribologiya i nadezhnost'». St. Petersburg, Saint Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2014, pp. 243-251.
23. Golovin Yu.I., Tyurin A.I. Dinamika i mikromekhanizmy rannikh stadiy vnedreniya zhestkogo indentora pri mikro-indentirovanii ion-nykh kristallov. Kristallografiya — Crystallography Reports, 1995, vol. 40, no. 5, p. 884-888.
24. Golovin Yu.I., Tyurin A.I. Dinamika nachal'noy stadii mikroindentirovaniya ionnykh kristallov. Izvestiya Rossiyskoy akademii nauk. Seriya fizicheskaya — Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, 1995, vol. 59, no. 10, pp. 49-54.
25. Golovin Yu.I., Ivolgin V.I., Tyurin A.I., Khonik V.A. Skachkoobraznaya deformatsiya ob"emnogo amorfnogo splava Pd40Cu30Ni10P20 v protsesse nanoindentirovaniya. Fizika tverdogo tela — Physics of the Solid State, 2003, vol. 45, no. 7, pp. 12091212.
26. Golovin Yu.I., Tyurin A.I., Khlebnikov V.V. Vliyanie rezhimov dinamicheskogo nanoindentirovaniya na koeffitsient skorostnoy chuvstvitel'nosti tverdosti tel razlichnoy struktury. Zhurnal tehnicheskoj fiziki — Technical Physics, 2005, vol. 75, no. 4, pp. 91-95.
27. Akchurin M.Sh., Gaynutdinov R.V., Garibin E.A., Golovin Yu.I., Demidenko A.A., Dukel'skiy K.V., Kuznetsov S.V., Mironov I.A., Osiko V.V., Smirnov A.N., Tabachkova N.Yu., Tyurin A.I., Fedorov P.P., Shindyapin V.V. Nanostruktura opticheskoy ftoridnoy keramiki. Perspektivnye materialy — Perspektivnye materialy, 2010, no. 5, pp. 5-12.
28. Ivanova A. A., Surmeneva M.A., Tyurin A.I., Pirozhkova T.S, Shuvarin I.A., Prymak O., Epple M., Chaikind M.V., Surmenev R.A. Fabrication and physico-mechanical properties of thin magnetron sputter deposited silver-containing hydroxyapatite films. Applied Surface Science, 2016, vol. 360, pp. 929-935.
29. Golovin Yu.I., Ivolgin V.I., Korenkov V.V., Tyurin A.I. Opredelenie vremyazavisimykh plasticheskikh svoystv tverdykh tel pos-redstvom dinamicheskogo nanoindentirovaniya. Pis'ma v Zhurnal tehnicheskoj fiziki - JETP Letters, 1997, vol. 23, no. 16, pp. 15-19.
GRATITUDE: The work is fulfilled at the expense of Russian Fund of Fundamental Research grant (project no. 16-3850252).
Received 10 April 2016
Тюрин Александр Иванович, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, кандидат физико-математических наук, доцент, зам. директора по научно-исследовательской работе Научно-образовательного центра «Нанотехнологии и наноматериалы», e-mail: tyurin@tsu.tmb.ru
Tyurin Aleksander Ivanovich, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Candidate of Physics and Mathematics, Associate Professor, Deputy Director for Scientific Work of Scientific Research Scientific-Educational Centre "Nanotechnologies and Nanomaterials", e-mail: tyurin@tsu.tmb.ru
Пирожкова Татьяна Сергеевна, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, аспирант, Научно-образовательный центр «Нанотехнологии и наноматериалы», e-mail: t-s-pir@ya.ru
Pirozhkova Tatyana Sergeevna, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Post-graduate Student, Scientific-Educational Centre "Nanotechnologies and Nanomaterials", e-mail: t-s-pir@ya.ru
