сущность и разновидности процесса наплавки

Содержание:

1. Сущность наплавки
2. Разновидности
3. Процесс наплавки
4. Интересное видео

Наплавка металла электродом представляет собой укрепление сварного шва или его восстановление. Суть этого метода заключается в формировании на поверхности соединения нового слоя. При необходимости это может быть несколько слоев, для чего применяются наплавочные электроды. Наплавка и сварка имеют разную технологию.

Сущность наплавки

Наплавка электродом осуществляется следующим образом. Под действием пламени сварочной дуги расплавляется внутренний стержень электрода, после чего с его помощью накладываются поверхностные валики в необходимом количестве.

Качественные характеристики зависят от глубины проплавления поверхности. Чем меньше будет глубина, тем более качественной окажется проплавка. Это объясняется тем, что при этом перемешивание основного металла с наплавленным сведется к минимуму. Для избежания деформации деталей желательно, чтобы остаточные напряжения в металле были бы незначительными. Это возможно при тщательном соблюдении технологии процесса.

Электроды для наплавки имеют основное покрытие. Такая обмазка обеспечивает стойкость к образованию трещин, особенно в том случае, когда производится работа с изделиями из сталей, имеющих повышенное содержание углерода.

Электроды для наплавки валов обеспечивают жесткость соединения ответственных конструкций. Для работы с высоколегированными, жаростойкими и жаропрочными сталями применяются электроды для наплавки, стойкие к абразивному износу.

Электроды для наплавки стали применяются для осуществления наплавки рельсов, таких изделий в автомобильной и железнодорожной промышленности, как валы и крестовины.

Разновидности

Дуговая наплавка заключается в использовании теплоты для расправления присадочного материала и последующего его соединения с основным металлом изделия. В результате имеется возможность получить наплавленный слой различного химического состава, обладающего разнообразными свойствами различных толщин.

В зависимости от поставленных целей и методов использования наплавные электроды разделяются на шесть основных групп согласно области применения и имеющимся функциональным особенностям. Перед тем, как наплавить металл электродом, следует сделать правильный выбор в зависимости от конкретной работы. К первой группе относятся твердосплавные электроды для наплавки. Одними из наиболее часто применяемых расходных элементов этого типа являются электроды ЦНИИН-4.

Они имеют основной вид покрытия. Главные элементы химического состава — хром и марганец. Электроды выпускаются диаметром четыре миллиметра. Сферой использования является наплавка изделий из сталей с высоким содержанием марганца. Примером такой марки является 110Г13л. Применяются для ликвидации дефектов в железнодорожных крестовинах и иных изделий из сталей с высоким содержанием марганца.

Для наплавки также из этой серии применяются электроды ЦН. В частности, электроды ЦН-6Л используются для наплавки ручным способом уплотнительных поверхностей частей арматуры, которые эксплуатируются при температуре не более 570 градусов. Давление при этом не должно превышать 78 Мпа. Наплавка этими электродами осуществляется в нижнем положении. Используется постоянный ток. Выпускаются с двумя видами диаметров — 4 и 5 миллиметра.

Твердосплавные электроды способны восстанавливать геометрию деталей, которая была утрачена после длительной эксплуатации. К твердосплавному виду относятся Сталинит электроды, которые находят применение для наплавления деталей, которые при эксплуатации подвергаются грубому износу, в частности, их рабочих частей.

Во вторую группу входят расходные элементы, которые обеспечивают наплавленный металл со средним количеством углерода и средним легированием. Металл обладает повышенной стойкостью, когда происходит трение металла о металл, а также происходят сильные ударные нагрузки на изделие, в том числе при высокой температуре. Находят применение для ремонта деталей, подвергающихся быстрому износу в горно-металлургической промышленности, а также для различного станочного оборудования.

Третью группу составляют электроды, которые обеспечивают наплавленный металл, имеющий высокую стойкость при изнашивании металла абразивного характера и при ударных нагрузках умеренного или повышенного характера.

Электроды четвертой группы обеспечивают высоколегированное углеродистое наплавление, обладающее большой стойкостью. Изделия с такой наплавкой могут эксплуатироваться при больших давлениях и высоких температурах. Применяются для конструкций, которым предстоит работать в сверхтяжелых условиях. Могут использоваться для укрепления ножей, предназначенных для горячей резки металлов, штампов и бойков ковочных машин.

Пятую группу составляют электроды, которые обеспечивают наплавленный аустенитный металл высокого легирования, который является стойким при изнашивании вследствие образования большого слоя коррозии, а также при постоянном трении металлических деталей друг о друга при высокой температуре. Могут применяться для наплавки арматуры для работы в паровой и водяной среде.

Шестая группа включает в себя электроды для образования слоя металла с высоким легированием при температуре, доходящей до 1100 градусов. Используются в химическом машиностроении и атомной энергетике, а также оснастки кузнечно-штампового типа.

Электроды всех шести групп имеют основное покрытие. Это гарантирует минимальное образование трещин. Всего имеется сорок четыре вида электродов для осуществления наплавки, что регламентируется ГОСТом 10051-75. Небольшие различия состоят в химическом составе полученного наплавленного металла и значения их твердости. Каждое предприятие производит их изготовление согласно своим техническим условиям.

Процесс наплавки

Во время технологического процесса, которым является наплавка дополнительного слоя, положение является нижним, или, в некоторых случаях, наклонным, вертикальным и полувертикальным, ограниченно-потолочным. Имеются различные схемы наплавки, как плоских, так и фасонных поверхностей.

В качестве наплавочных материалов помимо плавящихся электродов используются:

• порошковая проволока;
• порошковая лента;
• флюс;
• газ, состоящий из кислорода и ацетилена.

При рекомендуемом расходе инертных газов, выполняющих роль защиты, образуется металл шва высокого качества, в котором не имеется различных включений.

Материалами для наплавки являются:

1. Проволока стальная наплавочная, имеющая сплошное сечение. Главным требованием является твердость. Сталь применяется углеродистая, легированная и высоколегированная.
2. Покрытые электроды сорока четырех типов, изготовленные согласно требованиям ГОСТа 100051-75.
3. Литые прутки для наплавки.
4. Порошковая проволока, выпускаемая различных марок.
5. Зернистые порошкообразные сплавы, которые используются в виде порошковых смесей. Так, например, Сталинит М применяется для наплавки ножей бульдозеров и козырьков ковшей экскаваторов, а марка Вакар — для наплавки при ремонте и изготовлении бурового инструмента.
6. Порошковые ленты, которые служат для наплавки роликов, колес, ножей бульдозеров, чаш аппаратов доменных печей. К достоинствам применения порошковых лент относятся высокая эффективность плавления, большая осваиваемая площадь за каждый проход, возможность работы при высоком значении тока.

Имеются различные способы наплавки. Наибольшим распространением пользуется наплавка дуговым методом. Это считается универсальным способом, который находит применение в промышленности и бытовой сфере. Популярность метода обусловлена его простотой, удобством и отсутствием необходимости иметь дополнительных приспособлений.

Работа с плоскими поверхностями может применяться созданием узких или широких валиков. К недостаткам относятся невысокая производительность и большая глубина проплавления.

Тип наплавочного электрода выбирается в зависимости от химического состава основного материала, а диаметр зависит от толщины и формы заготовок. От используемых марок электродов зависит необходимость предварительного подогрева. Перед началом процесса наплавки металла необходима предварительная очистка поверхностей изделия от загрязнений, пятен жира и краски.

Интересное видео

Наплавка

Номер 3, 2007 г.

	λ — : , 1 2 .
Содержимое Плавление. Обработка расплавом Афанасьев В.К., Попова М.В., Масляев М.В., Толстогузов В.Н., Чибряков М.В., Корнева О.В. Новый материал — наплавочные электроды из доменного чугуна без графитовых отложений В статье рассматривается проблема производства качественных наплавочных материалов для увеличения срока службы изделий машиностроения. Используемые в промышленности наплавочные материалы содержат большое количество хрома (13–30%), а также никель, кобальт, вольфрам. Предложен новый материал для наплавочных электродов — доменный чугун, структура которого абсолютно свободна от графитовых выделений. Приведен его химический состав. Материал экономично легирован, так как общее содержание легирующих элементов ≤ 2%. Исследовано влияние условий кристаллизации на микроструктуру чугуна, его твердость и объемную долю цементита Vc в нем. Показано, что чугун для прутков имеет достаточно высокую твердость (5254 HRC) за счет высокого Vc = 6974 %. Помимо цементита, в микроструктуре железных стержней присутствуют участки перлита. Отложений графита нет. При освоении технологии наплавки использовали чугунные прутки и, для сравнения, наплавочные электроды марок Т-59.0, сталинит, -60 и сормит № 1. Наплавка проводилась электродуговым методом на постоянном токе обратной полярности, сила тока выбиралась из расчета 40 А/мм сечения электрода. Качество полученных наплавленных слоев сравнивалось по нескольким критериям: наличие выраженной переходной зоны, отсутствие трещин в зоне сплавления, общее состояние конструкции. Определены оптимальные режимы наплавки железными электродами, обеспечивающие наличие переходной зоны значительной протяженности от основного металла к наплавленному. Эта переходная зона (зона склеивания) является основным фактором, определяющим качество наплавленного шва. При анализе швов, полученных с использованием сормита, -60, сталинита, Т-590 оказалось, что такой зоны нет. Кроме того, после наплавки сормайтовыми электродами в переходной зоне имеются участки графитизации, которые, будучи готовыми трещинами, вызывали бы скалывание наплавленного слоя даже при малых нагрузках. Отсутствие переходной зоны и, как следствие, резкая деградация наплавленных соединений связаны со степенью легирования наплавленного металла. Применение железных электродов, обеспечивающих качественную зону пайки и имеющих самую низкую стоимость по сравнению с наплавочными электродами известных марок, может дать высокий экономический эффект. Шумихин В.С., Щерецкий А.А. Кастовые композиты с аморфной матрицей Проведен комплекс исследований, разработаны режимы термовременной обработки расплавов на основе циркония и технологические параметры получения сплавов на основе аморфной системы Zr-Cu-Ni-Al-Ti при низких скоростях охлаждения, позволяющих с использованием технологий литья. Исследованы особенности межфазного взаимодействия керамических материалов с расплавами на основе циркония. Установлено, что сплавы на основе циркония можно плавить в тиглях из оксида иттрия, а кварц можно использовать в качестве материала для кратковременного контакта с расплавом, в частности, для металлических коробов. Исследованы кинетические и термодинамические особенности перехода сплавов системы Zr-Cu-Ni-Al-Ti в нанокристаллическое и кристаллическое состояния. Исследовано влияние скорости нагрева, времени выдержки и легирования на процессы кристаллизации аморфных сплавов. Установлено, что путем подбора состава и условий термообработки можно получить ряд материалов с различным фазовым составом, свойствами и структурой от аморфных до нанокристаллических и микрокристаллических. Разработаны оптимальные технологические режимы получения композиционных материалов с аморфной матрицей на основе сплавов на основе циркония методом термической обработки аморфных сплавов. Показано, что переход из аморфного состояния в кристаллическое для сплава Zr 62,9 Cu 17,7 Ni 9,7 Al 7,5 Ti 2,2 носит диффузионный характер, что позволяет регулировать процесс в зависимости от температурно-временных режимов и получать композиционные материалы с различными размерами интерметаллических включений. Исследованы структура и механические свойства полученных материалов. Установлено, что механические характеристики увеличиваются практически линейно с увеличением доли кристаллической фазы и уменьшаются с увеличением размера интерметаллических фаз. Современные материалы Задруцкий С.П., Королев С.П., Шешко А.Г. Высокоэффективные комплексные препараты для изготовления качественных отливок Отраслевая научно-исследовательская лаборатория перспективных процессов плавки и высокопрочного чугуна Белорусского национального технического университета совместно с ОДО «Эвтектика» (г. Минск) разработала модульный принцип создания препаратов нового поколения для изготовления отливок из алюминиевых сплавов. Материалы для глубокой дегазации и рафинирующей обработки расплава, его модифицирования, металлургического переплава, корректировки химического состава, очистки стенок печей и ковшей, технологические покрытия металлических изложниц, штампов, чугунных и стальных тиглей, плавильно-разливочного инструмента и др. был создан. Действие новых бездымных таблетированных препаратов для обработки силумина основано не только на термической диссоциации компонентов с образованием рафинирующего газа, но и на плавлении солевых составов с последующей очисткой металла с всплытием капель рафинирующей жидкости. Препараты можно использовать в литейных цехах с недостаточной вентиляцией. Системный подход к качеству литья позволил стабилизировать процессы на многих литейных предприятиях России, Беларуси и Украины с использованием имеющегося оборудования и препаратов производства ОДО «Эвтектика». Малиновский В.С., Малиновский В.Д., Власова И.Б. Универсальные дуговые печи постоянного тока нового поколения для металлургии и машиностроения В статье рассмотрены особенности эксплуатации и результаты освоения плавильных и раздаточных печей нового типа конструкции НТФ ЕКТА, которые успешно эксплуатируются на многих литейных предприятиях России и за рубежом. Универсальные дуговые печи постоянного тока нового поколения (ДПТ-НГ) вместимостью от 0,5 до 100 т и дуговые печи постоянного тока (ДПТ-НГ) вместимостью до 150 т предназначены для производства высокопрочных качественное литье и переработка лома обычных и высоколегированных марок стали и чугуна, сплавов на основе Al, Cu, Ni, Co, Pb и других металлов, а также литейных сплавов на основе ферросплавов, раскислителей и других материалов. Новые технические решения позволили значительно расширить возможности дугового нагрева и устранить основные недостатки дуговых печей. Плавильные и раздаточные печи универсальны и предназначены для плавки различных металлов. Они не отличаются конструкцией и используемыми огнеупорами, что позволяет изготавливать широкий ассортимент сплавов. ДКАФ-НГ могут переплавлять любые виды шихты, в том числе стружку, без специальной подготовки. Печи поставляются в стандартной комплектации и модульной конфигурации (DCAF-MC) с двумя плавильными сосудами. DCAF-NG создали условия для высокорентабельной замены печей переменного тока, индукционных печей и других плавильных печей. DCAF-NG также можно создать, заменив печи переменного тока на постоянный ток. Срок окупаемости замены существующего плавильного оборудования на ДКАФ-НГ менее 1 года. Концепция создания ДКВС-НГ, разработанная специалистами НТФ ЕКТА, включает в себя специальные энергетические технологии, которые позволили, например, в сталеплавильном производстве не использовать альтернативные источники энергии, природный газ, кислород, угольный порошок и др. ; и запустить производство, т.е. г., алюминий, без применения хлор- и фторсодержащих флюсов и других вредных веществ, обычно применяемых для рафинирования алюминия. ДКАФ-НГ принципиально отличаются от разработок дуговых печей других фирм универсальными энергетическими технологиями, включающими, в том числе, организацию процесса плавки металла и новое эффективное управляемое магнитогидродинамическое (МГД) перемешивание расплава. Энергетические технологии, применяемые в ДКАФ-НГ, позволяют максимально снизить выбросы пыли и газа из печей при плавке. Управляемое МГД перемешивание в ДКАФ-НГ обеспечивает развитую эффективную поверхность взаимодействия шлака и расплава, идеальную однородность температуры и химического состава расплава, быстрое растворение и высокое усвоение легирующих элементов, интенсивную скорость протекания процессов: десульфурации, дефосфорация, науглероживание, обезуглероживание расплава, удаление неметаллических включений, дегазация расплава; минимальная удельная потребляемая мощность. Это позволяет значительно, до 0,5-1,5%, снизить потери заряда, гарантировать высокое качество получаемых металлов. Разработки и оборудование ООО «НТФ ЕКТА» защищены патентами РФ. Нехамин С.М., Стомахин А.Ю., Черняк А.И., Филиппов А.К. Улучшение эксплуатационных характеристик малотоннажных сталеплавильных электродуговых печей литейного производства Эффективность работы малотоннажного сталеплавильного комплекса в значительной степени определяется правильным выбором дуговой электропечи постоянного или переменного тока (ДЭАП или ДППП). ДКЭАФ и АКЭАФ одинаково изготавливают основные элементы конструкции, схемы загрузки и разливки металла, используют одни и те же огнеупоры, позволяют применять одни и те же процессы плавки и отделки металла. Однако электромагнитные воздействия при протекании переменного и постоянного тока через ванну металла принципиально различны, вследствие чего при постоянном токе, помимо создания восстановительной атмосферы, более экономично расходовать ферросплавы. Существенной статьей экономии является снижение расхода графитированных электродов. В отличие от АКЭАФ, АКЭАФ имеют один вертикальный корончатый электрод, закрепленный в корпусе электрододержателя и через отверстие в центре короны вводимый в плавильное пространство печи. Это позволяет сделать ДКЭП более газонепроницаемыми, чем КВП, а также обеспечивает более равномерный прогрев шихты и футеровки по периметру ванны. DCEAF питается от специализированного источника постоянного тока, отрицательный полюс которого подключен к коронному электроду, а положительный полюс подключен к структуре электрического пути, ведущей к плавящемуся металлу (анод). Источник представляет собой комплекс оборудования, включающий силовой трансформатор, преобразователь, сглаживающие реакторы, теплообменник. Благодаря способности подового электрода к самовосстановлению в процессе плавки и возможности горячего межплавкового ремонта днища их непрерывный срок службы составляет 23 тыс. плавок, после чего подовый электрод проходит профилактические работы и монтируется на печь для повторной эксплуатации. Электрический режим АКЭДП обеспечивает снижение уровня пульсаций напряжения дуги при плавке, что достигается за счет удержания коронного электрода над уровнем заряда без заглубления его в «колодец». Напряжение на дуге в процессе плавки снижается, при этом источник питания соответственно увеличивает ток, поддерживая мощность неизменной. За счет высокой стабильности режима дуги постоянного тока и возможности хорошей герметизации топки отсутствует подсос воздуха в плавильную камеру, что приводит к меньшим, по сравнению с АПКА, потерям шихты при плавке (≤ 35%), меньшему выбросы пыли и газа, значительно меньший уровень шума (на 1015 дБА). Несмотря на то, что цена выпрямителя для ВДКВП составляет 10-35% от цены агрегата, из-за необходимости применения более мощных газоочистных и фильтро-компенсационных устройств в электрической схеме в АКВП капитальные затраты для обоих вариантов примерно то же самое. Но если сеть электроснабжения дуговых печей достаточно слаба, ДКЭП имеет явное преимущество перед ДПВП. Он также предпочтителен для выплавки качественных сталей и переплавки ее отходов, т. к. потери легирующих элементов в последнем случае на 20 % ниже. При производстве обычной стали типа 20 общий экономический эффект от использования 15-тонного ДКЭПВ вместо ДПВП составляет около 170 000 евро в год. При цене тиристорного выпрямителя 300 000 евро его стоимость окупается менее чем за два года. Технологии 21 века Кабалдин Ю.Г., Муравьев С.Н. Информационная модель самонаправленного синтеза наноматериалов — основы интеллектуальных нанотехнологий Исследован квантовый механизм образования наноструктур и проблема их структурной устойчивости. Показано, что электронное строение, размер и форма атомного ядра обусловлены квантовым характером развития микромира, его эволюции. Процесс объединения атомов в молекулу или кластер носит обменный характер и определяется квантовым состоянием отдельных атомов и сопровождается коллективизацией «слабосвязанных» валентных электронов с уменьшением полной энергии в системе. Коллективизацию валентных электронов, образование молекул или кластера следует рассматривать как результат самоорганизации системы, образования и распада квантовых состояний, перехода системы в новое устойчивое квантовое состояние с образованием диссипативных структур, обладающих фрактальными свойствами. Квантовый характер образования молекул или кластеров является проявлением коллективных эффектов при самосборке атомов, присущих синергетическим системам. Поэтому самоподобие и устойчивость кластеров (наносистем) можно выразить количественной характеристикой — фрактальной размерностью. Атом в электронной оболочке и ядре хранит информацию о предшествующей эволюции, т.е. е. обладает памятью. В связи с этим фрактальная размерность несет информацию о квантовом состоянии молекулы или кластера при обмене информацией изолированных атомов. Зависимость ФР фрактальной размерности от d-размерности кластера при объединении атомов одного вида (одинаковых атомов) носит монотонный, сглаженный характер, возрастающий с увеличением его размера, что свидетельствует об образовании единого квантового состояния . При объединении атомов разного сорта, а, следовательно, и с разными квантовыми состояниями, например, железо-кобальт, зависимость DF от размера наноструктуры носит периодический характер, а устойчивость системы низкая. Когда изолированные атомы с одинаковыми квантовыми состояниями, а, следовательно, и с одинаковой фрактальной размерностью объединяют, например, титан — алюминий, зависимость DF от размера наноструктуры сглаживается, т.е. е. точно так же, как при объединении атомов одного вида. В связи с этим способность изолированных атомов к самосборке в стабильную молекулу или кластер будет определяться, прежде всего, квантовым состоянием отдельных атомов, информацию о которых несет фрактальная размерность. С увеличением размеров наноструктуры фрактальная размерность приближается к трем. Следовательно, увеличение числа степеней свободы с увеличением размера наносистемы (> 100 нм) способствует переходу ее в хаотическое состояние, и устойчивость наноструктуры снижается. Разработана нейронная сеть, позволяющая осуществлять самосборку изолированных атомов, исходя из их электронного строения, с оценкой фрактальной размерности наноструктуры при разных ее размерах в условиях самонаправленного синтеза с построением зависимости DF от d ( размер наноструктуры). Марукович Е.И., Стеценко В.Ю., Ки-Янг Чой Непрерывное литье алюминиевых сплавов без применения модификаторов К настоящему времени рафинирование микроструктуры слитков при непрерывной разливке алюминиевых сплавов проводят с применением легированных модификаторов I и II типа (модификаторы). Имеют следующие недостатки: неуниверсальность модификации всех фаз, агрессивность окружающей среды, относительно небольшой срок службы, их эффективность зависит от температуры заливки. Это вносит определенные трудности в технологию непрерывного литья слитков с однородной дисперсной структурой. Учитывая, что непрерывная горизонтальная разливка (ГГЛ) алюминиевых сплавов является достаточно длительным процессом, эти трудности становятся непреодолимыми, что снижает качество получаемых заготовок. Применение модификаторов обусловлено недостаточной охлаждающей способностью стандартных щелевых кристаллизаторов. Для повышения эффективности модифицирования при непрерывном литье алюминиевых сплавов разработан кристаллизатор со струйной системой охлаждения (струйный кристаллизатор). В его конструкцию входят: рубашка 1, корпус 2 с верхним 3 и нижним 4 фланцами, экран 5, перегородка 6, входной 7 и выходной 8 патрубки (рис. 1). Экран 5 над перегородкой 6 имеет отверстия заданного диаметра с заданным шагом по высоте и периметру. При этом щит 5 устанавливают на расстоянии не менее 7 мм от кожуха 1. Для создания избыточного давления в верхнем коллекторе 10 щит 5 стыкуют с верхним фланцем 3. Между нижним фланцем 4 и щитом 5 имеется кольцевая щель, что вместе с кольцевым каналом позволяет регулировать интенсивность охлаждения нижней части рубашки кристаллизатора (рис. 1). Охлаждение рубашки 1 осуществляется следующим образом. Охладитель (вода) из входного патрубка 7 подается в верхний коллектор 10 и продавливается через отверстия в щите 5 в виде погружных струй. Они попадают на внешнюю поверхность кожуха, что значительно увеличивает турбулентность потока вблизи охлаждающей поверхности. При этом наблюдается уменьшение толщины гидродинамического и теплового граничного уровня, через который осуществляется передача тепла от рубашки к основному потоку охладителя. Вблизи охлаждающей поверхности также повышено гидродинамическое давление воды, что особенно важно для предотвращения образования паровой рубашки. Все эти факторы повышают охлаждающую способность кристаллизатора. Проведем сравнительный анализ эффективности работы струйных и стандартных щелевых кристаллизаторов. Струйный кристаллизатор применялся для КГК слитков силумина диаметром 50 мм. Схема литья показана на рис. 2. Изготовлены слитки АК12 и АК18. В качестве шихтового материала использовались прутки АК12 и легирующая добавка Al+40%Si. Модифицирующие флюсы и легирующие добавки не применялись. Температура разливки сплава АК12 составила 840860С, силумина АК18 — 880920С. Из слитков вырезали образцы поперечного сечения. После шлифовки, полировки и травления водным раствором кислот (2% HCl + 3% HNO3 + 1% HF) методом металлографического анализа средние участки образцов анализировали на оптическом микроскопе «Аксиотех-100». Результаты микроструктурного анализа опытных образцов сравнивались с эталонными заготовками, полученными с применением натрийсодержащих флюсов и фторсодержащих легирующих добавок. В результате проведенных исследований установлено, что интенсивность струйного охлаждения рубашки кристаллизатора существенно влияет на размер фазовых составляющих силуминовых слитков. Таким образом, при расходе воды и давлении в кристаллизаторе 50 м 3 /ч 0,4 МПа в опытных образцах АК12 дисперсность кристаллов кремния составила 1,02,0 мкм, зерна α-фазы — 3040 мкм (рис. 3, ). В аналогичных серийных слитках размер кристаллов кремния составил 48 мкм, α-фазы — 6080 мкм (рис. 3, ). В опытных заготовках АК18 эвтектический кремний измельчен до 23 мкм, а первичный кремний — до 2030 мкм (рис. 3, ). В аналогичных серийных слитках размер эвтектического кремния составил 48 мкм, α-фазы — 6080 мкм (рис. 3, ). В аналогичных серийных слитках размер кристаллов эвтектического кремния и первичного кремния составил 40–60 мкм (рис. 3, ). Таким образом, заливка силуминов в струйный кристаллизатор без применения позволяет увеличить дисперсность фазовых составляющих слитков ∅50 мм в 24 раза по сравнению с заливкой в ​​стандартный щелевой кристаллизатор. Высокая производительность КГК в струйный кристаллизатор позволяет перерабатывать отходы алюминиевых сплавов в слитки с более дисперсной структурой. Добавляясь в состав, они повышают структурную наследственность отливок. Это улучшает физико-механические свойства заготовок из алюминиевых сплавов. Такой способ, в частности, может решить проблему изготовления поршней из заэвтектических силуминов АК18, 21. Это требует получения из этих сплавов заготовок с высокодисперсной структурой методом ХГК в струйном кристаллизаторе. Затем добавляют в шихту в количестве не менее 30% от общей загрузки печи и заливают жидкий металл на поршневую машину кокильного литья заготовок. Установлено, что после такой модификации наследственности происходит измельчение как эвтектического, так и первичного кремния, а время жизни процесса составляет не менее 2,5 часов. Улучшение структурной наследственности — универсальный модификатор повышения дисперсности всех фазовых компонентов сплавов и резерв повышения механических свойств заготовок. Структурная наследственность сплавов Al-Si будет определяться концентрацией кристаллов кремния в шихте. Это кристаллографически идентичные (изоморфные) природные ядра. Таким образом, чем выше концентрация кристаллов кремния в шихте, тем выше их дисперсность в получаемой заготовке. В этом суть наследственной модификации. Для этого требуются высокодисперсные шихтовые материалы. ХУВ в струйный кристаллизатор — наиболее производительный процесс получения таких материалов. Наследственная модификация позволит не только увеличить дисперсность фазовых компонентов силуминовых заготовок при кокильном литье, но и снизить газоусадочную пористость в отливках при литье под давлением. Замечено, что чем мельче структура полученных заготовок, тем меньше таких дефектов проявляется. Наследственная модификация применима для всех алюминиевых сплавов, если используется шихта с мелкокристаллической структурой. КГК в струйный кристаллизатор позволяет получать легкоплавкие высокодисперсные раскислители на основе Al-модификаторов. Они повышают эффективность модификации структуры получаемых заготовок при любом способе литья. Таким образом, подача ХУ в струйный кристаллизатор позволяет: получение слитков силумина с высокодисперсной микроструктурой без применения модификаторов; обеспечивают высокопроизводительную переработку отходов алюминиевых сплавов в слитки с высокодисперсной структурой; повышают эффективность наследственной модификации заготовок из алюминиевых сплавов; получают высокодисперсные и относительно легкие модификаторы; значительно улучшают окружающую среду в литейном цехе. Борисов Г.П. Некоторые аспекты положительной роли газовой пористости в управлении процессами формования алюминиевых отливок № 2, 2007 г.      № 4, 2007 г. В архив , 2015 электронная почта: liteinoe2006@yandex. ru

Возбуждающий постсинаптический потенциал, имитированный в синаптических транзисторах на основе оксида индия и цинка, управляемый твердым электролитом из метилцеллюлозы

• Список журналов
• Научные отчеты
• PMC5141428

Научная Республика, 2016 г.; 6: 38578.

Опубликовано онлайн 2016, декабрь 7. DOI: 10.1038/SREP38578

, ^{1, 2} , ¹ , ^{A, 1 2} , ^{B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, . и 1}

Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензии Отказ от ответственности

Возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП) биологических синапсов имитируется в синаптических транзисторах на основе оксида индия и цинка, управляемых твердым электролитом из метилцеллюлозы. Эти синаптические транзисторы демонстрируют отличные электрические характеристики при рабочем напряжении 0,8 В, I _{вкл/выкл} соотношение 2,5 × 10 ⁶ и подвижность 38,4 см ² /Vs. После последовательного подключения этого устройства к сопротивлению 4 МОм оно демонстрирует отличные характеристики инвертора. Пороговый потенциал 0,3 В достигается путем изменения амплитуды, ширины или количества стробирующих импульсов, что аналогично биологическому ВПСП.

Для аппаратной реализации нейроморфных вычислений были предложены различные синаптические устройства для имитации биологических синапсов, которые являются основными единицами памяти и обработки информации в нейронных системах, таких как человеческий мозг. ^{1 ,2 ,3} Предложены ионные двухконцевые устройства, в которых протоны (H ⁺ ) обеспечивают как память, так и выходной сигнал. Эти устройства демонстрировали синаптическую обратимую кратковременную депрессию, память устройства, и их можно было включать и выключать всего за 30 нДж энергии на бит. ⁴ Гораздо больше внимания, чем когда-либо прежде, уделялось синаптическим транзисторам, структура которых аналогична структуре сложного дендро-аксонного синапса в нейронной сети. ^{5 ,6} Например, существенная синаптическая пластичность, известная как пластичность, зависящая от синхронизации спайка, была реализована путем программирования синхронизации пары пре- и постсинаптических спайков в полимерных синаптических транзисторах MEH-PPV с электролитным управлением. ⁷ Массивно-параллельная обработка сигналов была эмулирована в синаптических транзисторах из углеродных нанотрубок (CNT). ^{8 ,9 ,10} В этих синаптических транзисторах ионно-электронные динамические взаимодействия, наблюдаемые на границе электролит/полупроводник, имеют большое значение для имитации синапсов. В настоящее время многие синаптические функции, такие как долговременная память, кратковременная память и возбуждающий постсинаптический ток, также имитируются с помощью синаптических транзисторов с двойным электрическим слоем (EDL), управляемых протонной проводящей пленкой. ¹¹ Пленки, проводящие протоны широкого спектра действия, такие как наногранулированные пленки SiO ₂ , твердый электролит KH550-GO и хитозановая мембрана, были предложены в качестве затворной среды синаптических транзисторов. ^{12 ,13 ,14} Учитывая важность диэлектриков затвора для синаптических устройств на основе транзисторов, подвижные протоны в таких электролитах-проводниках протонов играют важную роль в применении этих устройств. ^{15 ,16} Распределение подвижных протонов можно модулировать скачками напряжения, приложенными к пресинаптической входной клемме. Проводимость канала можно настроить за счет динамических взаимодействий между протонами и электронами как электростатически, так и электрохимически.

В этом исследовании были продемонстрированы протонно-электронные гибридные синаптические транзисторы на основе оксида индия и цинка (IZO), управляемые твердым электролитом из метилцеллюлозы (MC), как показано на рис. Этот синаптический транзистор демонстрирует отличные электрические характеристики. Инвертор с резисторной нагрузкой был построен с использованием этого транзистора, включенного последовательно с нагрузочным резистором, и был получен коэффициент усиления по напряжению, равный 9. Что еще более важно, потенциал действия ВПСП генерировался в таком инверторе путем настройки схемы или времени пресинаптических напряжений. Поэтому такие синаптические устройства на основе транзисторов представляют большой интерес для синаптической электроники и нейроморфных систем.

Открыть в отдельном окне

( a ) Схематическое изображение синаптического транзистора IZO, управляемого твердым электролитом MC. Длина и ширина канала составляют 80 мкм и 1000 мкм соответственно. ( b ) Сэндвич-структура ITO/MC/IZO.

показывает СЭМ-изображение поперечного сечения твердого электролита MC, нанесенного на подложку n ⁺⁺ (100) Si. Толщина твердого электролита МК оценивалась в ~14,7 мкм. Наблюдалась неконсолидированная структура, которая могла обеспечить большую удельную поверхность для адсорбции молекул воды. ¹⁷ Молекулярная формула твердого электролита MC показана на . Гидроксильные остатки позволяют электролиту МС поглощать молекулы воды и достигать высокой протонной проводимости. ^{18 ,19} Протоны образуются в результате ионизации молекул воды. Механизм диффузии H ⁺ в твердом электролите MC такой же, как и в других пленках-проводниках протонов. ²⁰ Предполагается, что микропоры имеют столбчатую структуру. Затем каждая микропора и раствор в микропоре составляют цилиндрический твердый электролитический конденсатор. При приложении положительного напряжения большое количество протонов может двигаться вдоль направления электрического поля, но протоны могут адсорбироваться гидроксильными группами на стенке микропор через определенные промежутки времени в процессе переноса протонов. показывает частотно-зависимую удельную емкость и кривые фазового угла. Удельная емкость увеличивается с уменьшением частоты и достигает максимального значения ( C _EDL ) ~1,7 мкФ/см ² при 1,0 Гц. ²¹ По величине фазового угла релаксационные явления можно классифицировать как емкостные ( θ ( f ) < −45°) или резистивные ( θ ( f ) > −45° ) поведение. ²² Емкостно-частотные характеристики электролита MC можно разделить на следующие три различные частотные области: (1) Емкостное поведение в области высоких частот ( f  > 20 кГц) объясняется диполярной релаксацией твердого электролита MC. (2) Резистивное поведение в области промежуточных частот (20 Гц <  f  < 20 кГц) обусловлено миграцией диссоциированных протонов из твердого электролита МК в осциллирующем электрическом поле. 3. Емкостное поведение в области низких частот ( f  < 20 Гц) связано с формированием ДЭС на границах между твердым электролитом МК и ITO-электродом. показывает Cole — Cole участок твердого электролита MC. Протонная проводимость ( σ ) может быть рассчитана из графика Cole — Cole с действительной осью в соответствии с уравнением протонной проводимости: ²³

Открыть в отдельном окне твердый электролит ( a ) СЭМ-изображение твердого электролита MC на подложке n ⁺⁺ (100) Si. ( b ) Молекулярная формула твердого электролита MC. ( c ) Измеренная последовательная емкость и фазовый угол в зависимости от частоты конденсатора на основе MC. ( d ) Cole — Cole График твердого электролита MC, испытанный с многослойной структурой ITO/MC твердый электролит/IZO. На вставке показан ток утечки твердого электролита МК. На один из металлических зондов подается напряжение (-4 В~4 В), а на другой металлический зонд подается напряжение 0 В.

Где L, A и R ₀ — толщина твердого электролита MC, площадь поверхности электрода и сопротивление короткого замыкания установки, которое составляет приблизительно 30 Ом соответственно. Расчетная протонная проводимость твердого электролита МК составила ~1,0 × 10 ⁻³  См/см. Высокая протонная проводимость имеет решающее значение для образования ДЭС. Кривая тока утечки твердого электролита МК показана на вставке. К нижнему электроду прикладывают напряжение (от -4 В до 4 В), а к верхнему электроду прикладывают напряжение 0 В. Ток утечки ниже ~2  нА в диапазоне напряжений от −4 В до 4 В. Таким образом, на характеристики синаптических транзисторов IZO это не повлияет.

показывает выходные характеристики с изменением в V _gs от 0,2 В до 0,8 В с шагом 0,1 В. В небольшой области В _ds кривая выходной характеристики соответствует линейной характеристике, что свидетельствует об омическом контакте. Напротив, в области высоких значений V _ds ток канала синаптического транзистора IZO достигает состояния насыщения постепенно. Механизм ДЭС твердого электролита МК играет важную роль в токах каналов синаптического транзистора IZO. показывает соответствующую кривую передаточных характеристик устройства при фиксированном значении V _ds 1,5 В. Рабочее напряжение синапса составляет примерно 0,8 В. Энергия, необходимая для работы синапса, рассчитывается примерно как 16 нДж на бит. Синаптический транзистор IZO работает в режиме обеднения n-типа. Наблюдается петля гистерезиса против часовой стрелки ~0,2 В, которая в основном связана с подвижными протонами в твердом электролите МК. ²⁴ Синаптические транзисторы IZO демонстрируют высокие характеристики с большим коэффициентом включения/выключения тока стока 2,5 × 10 ⁶ и небольшой подпороговый размах 84,5 мВ/дек. Пороговое напряжение ( V _th ) в 0,1 В было рассчитано по оси x, пересекающей квадратный корень из графика I _ds – V _gs . Полевую подвижность ( μ ) в области насыщения можно оценить как ~38,4 см ² /Вс, используя следующую формулу: ²⁵

Открыть в отдельном окне

( a ) Выходная характеристика синаптического транзистора IZO, управляемого твердым электролитом MC; Шаг В _gs составляет 0,1 В. ( b ) Передаточная характеристика синаптического транзистора IZO, управляемого твердым электролитом MC; V _ds равно 1,5 V.

Где L (80 мкм) и W (1000 мкм) — длина и ширина канала соответственно, а 9 i 90~ ^{90 мкФ/см 2 при 1 Гц) — удельная емкость. По сравнению с предыдущим отчетом подвижность синаптического тонкопленочного транзистора IZO, управляемого твердым электролитом MC, выше. 26 ,27 ,28}

Нагруженный резистором инвертор был построен путем последовательного соединения синаптического транзистора IZO с резистором (4 МОм), как показано на рис. Электрод истока синаптического транзистора IZO был зафиксирован на уровне 0 В, а электрод стока был подключен к резистору. На электрод стока подавалось напряжение 1,0 В. Эквивалентная схема показана на вставке , а характеристики передачи статического напряжения (VTC) при подаваемом напряжении ( V _DD ) 1,0 В показаны в . Когда входное напряжение ( В _в ) ниже -0,25 В, управляющий транзистор выключен. Таким образом, получается высокое выходное напряжение ( В _из ) ~1,0 В. Когда входное напряжение ( В _в ) выше 0,1 В, управляющий транзистор находится в состоянии «ВКЛ», и, следовательно, получается низкое значение В _из из 0 В. В характеристиках ВТХ наблюдается резкий переход В _из в ответ на0209 В _в примерно от -0,1 В. В _из может переключаться в пределах примерно -0,1 В от В _в вариациях. Коэффициент усиления по напряжению (-d В _из /d В _из ) инвертора с резисторной нагрузкой рассчитывается равным ~9 по кривой VTC. ²⁹ Это выше, чем (~8,0) ранее описанного транзисторного инвертора IZO с электролитическим управлением. ³⁰ Отмечено, что из-за накопления протонов наблюдается петля гистерезиса против часовой стрелки 0,25 В. Представлен ряд характеристик VTC в различных диапазонах входного напряжения (-0,4 В–0,4 В, –0,6 В–0,6 В, –0,8 В–0,8 В и –1,0 В–1,0 В) и ряд соответствующих против часовой стрелки петли гистерезиса (0,12 В, 0,18 В, 0,24 В и 0,3 В) наблюдаются, как показано на рис. При большем диапазоне сканирования наблюдается большая петля гистерезиса против часовой стрелки. С увеличением диапазона сканирования индуцируется и накапливается все больше подвижных протонов. Динамический отклик инвертора с резисторной нагрузкой при В _DD 1,0 В предоставляется в . Устройство показывает хорошее инверторное действие и реакцию на маломощный прямоугольный входной сигнал ( В _в ), переключаясь между -1,0 В и 1,0 В с частотой 0,2 Гц. Когда В _в переключается между -1,0 В и 1,0 В, наблюдается небольшое время релаксации порядка миллисекунд в В _из . Такое поведение релаксации связано с миграцией и накоплением протонов в твердом электролите MC, что означает, что это устройство можно использовать для искусственных электронных синапсов.

Открыть в отдельном окне

Синаптический транзисторный инвертор ИЗО.

( a ) Схема испытаний инверторов с резисторной нагрузкой; инвертор с резисторной нагрузкой построен путем последовательного соединения синаптического транзистора IZO с резистором (4  МОм). ( b ) Входная и выходная кривая синаптического транзисторного инвертора IZO; В _dd составляет 1 В. ( c ) Выходная кривая с различными диапазонами сканирования синаптического транзисторного инвертора IZO; В _dd равно 1 В. ( d ) Кривая циклической характеристики синаптического транзисторного инвертора IZO; частота импульсов 0,2 Гц.

ВПСП биологических синапсов также имитировали для дальнейшего подтверждения эффективности изготовленного устройства. ВПСП — это постсинаптический потенциал, благодаря которому нейрон с большей вероятностью активирует потенциал действия. Эта временная деполяризация постсинаптического мембранного потенциала, вызванная потоком положительно заряженных нейротрансмиттеров в постсинаптическую клетку, является результатом открытия лиганд-управляемых нейротрансмиттерных каналов. ³¹ Для моделирования этого биологического явления подвижные протоны, нижний электрод затвора ITO, самособирающийся канальный слой IZO с электродами истока/стока и проводимость самособирающегося слоя канала рассматривались как нейротрансмиттеры, пресинаптический входной терминал, постсинаптический выходной терминал и синаптический вес соответственно. Потенциал покоя составлял примерно -70 мВ, а пороговый потенциал был менее 0 мВ, как показано на рис. Для резисторно-нагруженного инвертора на основе синаптического транзистора ИЗО пороговый потенциал 0,3 В фиксировался сначала при V _DD 1,0 В. На пресинаптический входной терминал накладывалась серия импульсных сигналов с амплитудой импульса 0,2 В, 0,6 В и 1,0 В и шириной импульса 15 мс. Вследствие миграции и накопления протонов постсинаптический выходной терминальный потенциал постепенно приближается к пороговому потенциалу с увеличением амплитуды импульса. Он превышает пороговый потенциал при амплитуде импульса 1 В, как показано на рис. Кроме того, при амплитуде импульса 0,4 В постсинаптический потенциал выходного терминала постепенно приближается к пороговому потенциалу и, наконец, превышает порог при ширине импульса 60 мс, как показано на рис. При подаче серии импульсов с шириной импульса 15 мс и амплитудой импульса 0,4 В, 0,6 В и 0,8 В потенциал постсинаптического выходного терминала мог превышать пороговый потенциал с номерами импульсов 16, 3 и 1. , соответственно, как показано на . После небольшого импульса межфазным протонам требуется короткое время, чтобы вернуться в свое равновесное положение. Следовательно, когда другие импульсы подаются на пресинаптический входной терминал вскоре после предыдущего импульса, реакция тока канала будет усилена. Таким образом, подвижные протоны в твердом электролите МК с высокой протонной проводимостью и большим C _EDL играют важную роль в EPSP синаптических транзисторов EDL.

Открыть в отдельном окне

( a ) Принцип ВПСП биологических синапсов. ( b ) ВПСП с разной амплитудой импульсов; ширина импульса составляет 15 мс, а V _dd устанавливается на 1 В. ( c ) EPSP с различной шириной импульса; V _в и V _dd установлено на 0,4 В и 1 В соответственно. ( d ) ВПСП с разным числом импульсов. V _в составляют 0,4 В, 0,6 В и 0,8 В соответственно, а V _dd установлен на 1 В.

. В электролите наблюдалась большая емкость ДЭС 1,7 мкФ/см ² на частоте 1,0 Гц. Микроструктура твердого электролита МК была настолько рыхлой, что его протонная проводимость могла достигать ~1,0 × 10 ⁻³  См/см. Рабочее напряжение, большой коэффициент включения/выключения и подвижность самосборного синаптического транзистора IZO составляли 0,8 В, 2,5 × 10 ⁶ и 38,4 см ² /Вс соответственно. Пороговый потенциал (0,3 В) достигался изменением амплитуды импульса, ширины или номера пресинаптического входного терминала, что аналогично ВПСП биологических синапсов. Таким образом, синаптические транзисторы IZO, управляемые твердым электролитом MC, являются перспективными устройствами в качестве альтернативы искусственному синапсу.

Порошок MC (Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd) смешивали с деионизированной водой при 85°C в течение 5 мин, а затем охлаждали на воздухе окружающей среды с получением гомогенного раствора с концентрацией 1,0% масс. Затем раствор MC наносили центрифугированием на стеклянную подложку из оксида индия-олова (ITO) и сушили на воздухе при температуре 50 °C в течение 2  часов. Твердый электролит MC также был приготовлен на подложке n ⁺⁺ (100) Si для получения изображения поперечного сечения SEM с помощью автоэмиссионной сканирующей электронной микроскопии (FE-SEM) (Hitachi-S4800). Узорчатые пленки IZO толщиной 150 нм наносились на твердый электролит МК методом радиочастотного магнетронного напыления. ИЗО (В 9В качестве мишени для распыления использовалась керамика 0050 2 O ₃ :ZnO = 90:10 мас.%. Давление осаждения, рабочая мощность и расход аргона составляли 0,5 Па, 100 Вт и 14 см3/мин соответственно. Тонкий слой IZO самоорганизовался между двумя узорчатыми пленками IZO на расстоянии ~80 мкм за счет эффекта дифракции. ^{32 ,33} Таким образом, был получен синаптический тонкопленочный транзистор IZO, как показано на рис. Длину канала можно определить как расстояние между электродом истока и электродом стока. Длина канала ( L ) и ширина ( W ) составляли 80 мкм и 1000 мкм соответственно. Тонкий канальный слой IZO может самоорганизоваться между электродами истока/стока из-за отражения наночастиц IZO на краю маски, а наночастицы с малым углом падения приводят к увеличенным размерам. В таких процессах активный канал IZO естественным образом формировался путем дифракции во время осаждения электрода IZO исток/сток без какого-либо специального процесса. Толщина самосборного канала ИЗО зависит от расстояния между никелевой маской и подложкой. Если расстояние от маски до подложки слишком мало, канальный слой IZO не будет самосборным. С другой стороны, если расстояние от маски до подложки слишком велико, самособирающаяся пленка IZO слишком толстая, чтобы действовать как активный канал. Большее отрицательное напряжение затвора необходимо для выключения транзистора с более толстым каналом IZO. Как правило, толщина канала IZO оценивается примерно в 30 нм с помощью измерения SEM в процессах, где расстояние от маски до подложки составляет ~50 мкм.

Для получения значений емкости и протонной проводимости твердого электролита MC была также изготовлена ​​сэндвич-структура ITO/MC твердый электролит/IZO, как показано на рис. Как протонную проводимость, так и удельную емкость твердого электролита МК измеряли с помощью анализатора импеданса Solartron 1260. Все электрические характеристики синаптических транзисторов IZO собственной сборки, затворенных твердым электролитом МК, были измерены с помощью анализатора полупроводниковых параметров Keithley 4200SCS. Чтобы обеспечить точность эксперимента и воспроизвести эти синаптические устройства на основе транзисторов, было проведено большое количество экспериментов в тех же условиях, и все электрические характеристики искусственных синаптических устройств были измерены в закрытой комнате, сделанной Сталинитом. Для поддержания температуры ~30 °С и влажности 60% использовали увлажнитель и зондовую станцию ​​с нагревателем. После выполнения всех условий проверочные эксперименты проводились повторно.

Как цитировать эту статью : Guo, L. et al . Возбуждающий постсинаптический потенциал, имитированный в синаптических транзисторах на основе оксида индия и цинка, закрытых твердым электролитом из метилцеллюлозы. наук. Респ.
6 , 38578; doi: 10.1038/srep38578 (2016).

Примечание издателя: Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

Эта работа поддерживается Национальным фондом естественных наук Китая (51402321), Планом финансирования постдокторских исследований провинции Цзянсу (1402013B), Исследовательским фондом базы выращивания провинции Цзянсу для государственной ключевой лаборатории фотогальванической науки и техники (SKLPSTKF201503) и Starting Foundation передового таланта Университета Цзянсу (14JDG049).

Вклад авторов L.Q.G. и J.N.D. были главными исследователями и несли основную ответственность за статью. G.G.C. придумали и разработали эксперименты. Дж. В. и C.J.W. проводил опыты. Н.Ю.Г. проанализировал данные. Л.К.Г. и C.J.W. написали работу и подготовили рисунки. Все авторы рассмотрели эту рукопись.

• Оно Т.
  и другие. Кратковременная пластичность и долговременная потенциация имитируются в одиночных неорганических синапсах. Природа Матер. 10, 591–595 (2011). [PubMed] [Google Scholar]
• Боргетти Дж.
  и другие. «Мемристивные» переключатели позволяют выполнять логические операции с сохранением состояния посредством материальной импликации. Природа
  464, 873–876 (2010). [PubMed] [Google Scholar]
• Струков Д. Б., Снайдер Г. С., Стюарт Д. Р., Уильямс Р. С.
  Пропавшие мемристоры найдены. Природа
  453, 80–83 (2008). [PubMed] [Google Scholar]
• Josberger E. E., Deng Y. X., Sun W., Rylan K. & Marco R.
  Двухконцевые протонные аппараты с синаптической кратковременной депрессией и аппаратной памятью. Доп. Матер.
  26, 4986–4990 (2014). [PubMed] [Google Scholar]
• Чжоу Дж. М., Ван С. Дж., Чжу Л. К., Ши Ю. и Ван К.
  Синаптическое поведение имитируется в гибких оксидных транзисторах на пластиковых подложках. Электронное устройство IEEE. 34, 1433–1435 (2013). [Google Scholar]
• Ван С. Дж.
  Чжу Л. К., Лю Ю. Х., Фэн П. и Лю З. П.
  Протон-проводящие нейронные транзисторы, связанные с оксидом графена, для когнитивных систем, вдохновленных мозгом. Доп. Матер.
  28, 3557–3563 (2016). [PubMed] [Google Scholar]
• Lai Q. X.
  и другие. Ионные/электронные гибридные материалы, интегрированные в синаптический транзистор с функциями обработки сигналов и обучения. Доп. Матер.
  22, 2448–2453 (2010). [PubMed] [Академия Google]
• Судзуки И., Фукуда М., Сиракава К., Дзико Х. и Гото М.
  Многоэлектродные чипы из углеродных нанотрубок для неинвазивного измерения в реальном времени дофамина, потенциалов действия и постсинаптических потенциалов. Биосенсоры и биоэлектроника
  49, 270–275 (2013). [PubMed] [Google Scholar]
• Ким К., Чен С. Л., Чыонг К., Шен А. М. и Чен Ю.
  Синапс из углеродных нанотрубок с динамической логикой и возможностью обучения. Доп. Матер.
  25, 1693–1698 (2013). [PubMed] [Google Scholar]
• Chen C. L.
  и другие. Цепь импульсного нейрона на основе транзистора из углеродных нанотрубок. Нанотехнологии
  23, 275202 (2012). [PubMed] [Академия Google]
• Guo L. Q., Wan Q., Wan C. J., Zhu L. Q. & Shi Y.
  Переход от кратковременной памяти к долговременной памяти имитируется в синаптических транзисторах с гомопереходом IZO. Электронный разработчик IEEE. лет.
  34, 1581–1583 (2013). [Google Scholar]
• Чжао К. С., Сюань Р. Дж., Хань С. и Чжан Г. М.
  Беспереходные низковольтные тонкопленочные транзисторы на основе оксида индия-олова. Акта физ. Грех. 61, 197201 (2012). [Google Scholar]
• Guo L. Q., Huang Y. K., Shi Y. Y., Cheng G. G. & Ding J. N.
  Индий-цинк-оксидные электрические двухслойные тонкопленочные транзисторы, управляемые силановыми связующими агентами 3-триэтоксисилилпропиламин-графеноксидный голидный электролит. Дж. Физ. Д: заявл. физ. 48, 285103 (2015). [Академия Google]
• Ву Г. Д., Чжан Дж., Ван С., Ян Ю. и Цзян С. Х.
  Биополисахаридные протонные проводники на основе хитозана для синаптических транзисторов на бумажных подложках. Дж. Матер. хим. С
  2, 6249–6255 (2014). [Google Scholar]
• Юань Х. Т.
  и другие. Электростатическая и электрохимическая природа жидкостных двухслойных электрических транзисторов на основе оксидных полупроводников. Варенье. хим. соц.
  132, 18402–18407 (2010). [PubMed] [Google Scholar]
• Цзян Дж., Дай М. З., Сунь Дж., Чжоу Б., Лу А. С. и Ван Ц.
  Электростатическая модификация оксидных полупроводников двойными электрическими слоями микропористого SiO ₂ на основе твердого электролита. Дж. Заявл. физ.
  109, 054501 (2011). [Google Scholar]
• Коломер М. Т.
  Транспорт протонов, водопоглощение и водородопроницаемость нанопористых гематитовых керамических мембран. J. Источники питания
  196, 8280–8285 (2011). [Google Scholar]
• Самсудин А. С., Иса М. И. Н.
  Характеристика карбоксиметилцеллюлозы, легированной ДТАБ, как новых типов биополимерных электролитов. Бык. Матер. науч.
  35, 1123–1131 (2012). [Google Scholar]
• Харун Н. И., Али Р. М., Али А. М. М. и Яхья М. З. А.
  Диэлектрические свойства полимерных электролитов на основе ацетата целлюлозы. Ионика
  18, 599–606 (2012). [Google Scholar]
• Guo L. Q.
  и другие. Влияние влажности на характеристики тонкопленочных транзисторов с двойным электрическим слоем на основе оксида, управляемых наногранулированным твердым электролитом SiO ₂ . Достижения АИП
  3, 072110 (2013). [Google Scholar]
• Мори С.
  и другие. Повышение эффективности преобразования падающего фотона в ток для солнечных элементов, сенсибилизированных фталоцианином, за счет трехмерной молекулярной структуризации. Варенье. хим. соц.
  132, 4054–4055 (2010). [PubMed] [Академия Google]
• Ларссон О., Саид Э., Берггрен М. и Криспин Х.
  Механизмы поляризации изолятора в органических полевых транзисторах с полиэлектролитным управлением. Доп. Функц. Матер.
  19, 3334–3341 (2009). [Google Scholar]
• Jin Y. G.
  и другие. Гидролитически стабильные фосфорилированные гибридные диоксиды кремния для протонной проводимости. Доп. Функц. Матер.
  17, 3304–3311 (2007). [Google Scholar]
• Guo L. Q., Wan C. J., Zhu L. Q. & Wan. В.
  Индуцированная протонами многоуровневая память в тонкопленочных транзисторах из оксида индия-цинка собственной сборки. заявл. физ. лет.
  103, 113503 (2013). [Академия Google]
• Чун Ю. С., Чанг С. и Ли С. Ю.
  Влияние изоляторов затвора на характеристики a-IGZO TFT, изготовленного при комнатной температуре. Микроэлектрон. англ.
  88, 1590–1593 (2011). [Google Scholar]
• Чао Дж. Ю., Чжу Л. К., Сяо Х. и Юань З. Г.
  Оксидные двухслойные электрические транзисторы, управляемые биополимерным электролитом на основе хитозана. Электронное устройство IEEE. 36, 799–801 (2015). [Google Scholar]
• Zhu L. Q., Xiao H. & Wang J. X.
  Оксидные двухслойные электрические транзисторы с боковой связью, управляемые электролитом из циркония, стабилизированного скандием и церием. Дж. Физ. Д: заявл. физ. 49, 025104 (2016). [Google Scholar]
• Li H.K., Chen T.P., Liu P.S., Hu G. & Liu Y.
  Светостимулируемый синаптический транзистор с синаптической пластичностью и функциями памяти на основе тонкопленочной структуры InGaZnO _x -Al ₂ O ₃ . Дж. Заявл. физ.
  119, 244505 (2016). [Google Scholar]
• Guo Z. J., Guo L. Q., Zhu L. Q. & Zhu Y. J.
  Кратковременная синаптическая пластичность, имитируемая на ионно-электронном гибридном оксидном синаптическом транзисторе, закрытом наногранулированным SiO ₂ Пленки.