1. III.22.2.3..Высокоэнергетические импульсные процессы получения новых материалов с формированием композитов и функциональных покрытий
(Рук.: Ульяницкий В.Ю.)
Номер проекта в ИСГЗ ФАНО: 0308-2018-0005
Регистрационный номер: АААА-А17-117021650056-0
| Планы: Среди задач совершенствования работы оборудования и оптимизации режимов детонационного напыления важным является изучение детонации различных газовых топлив, включая разбавление взрывчатых смесей инертными добавками. Для широкого спектра функциональных покрытий определяющей характеристикой их надежности и ресурса работы являются остаточные напряжения, изучение которых позволит разработать методы снижения напряжений за счет напыления с одновременной пиннинг-обработкой тугоплавкими порошками.
Планируется оптимизировать режимы напыления композитов на основе карбидов с нейтрализацией остаточных напряжений для повышения усталостной прочности износостойких покрытий на изделиях из титана, при этом увеличить их износостойкость за счет уменьшения содержания металлической связки.
Детальным исследованием коррозионной стойкости детонационных покрытий из различных материалов, предполагается найти эффективную защиту для энергетического оборудования и химической аппаратуры.
Среди основных задач также исследование и разработка комбинированных видов соединения, с использованием SPS, детонационного напыления, магнитно-импульсной и сварки взрывом современных композиционных порошковых материалов с наполнителями в виде углеродных частиц и нанотрубок, управление структурой и свойствами. Планируется изучить возможность соединения материалов методом SPS, а также возможность соединения материалов при помощи комбинированного метода с использованием взрыва и SPS, исследовать свойства получаемых материалов; изучить процессы карбидообразования или восстановления оксидов при взаимодействии металлических материалов с графитовой фольгой и углеродными нанотрубками в условиях SPS. Технологической особенностью электроискрового спекания является применение графита в качестве материала оснастки, вследствие чего в процессе спекания возникает граница раздела графит/спекаемый материал. Поэтому планируется тщательное изучение влияния углерода на свойства, состав и структуру спекаемых материалов.
Получение новых знаний о природе и физических механизмах высокоэнергетических импульсных процессов, включающих газовую детонацию, детонационное напыление, синтез новых материалов методом искрового плазменного спекания (Spark Plasma Sintering (SPS)), а также магнитно-импульсную сварку металлов и сварку взрывом.
Планируется: изучение воздействия высокоэнергетического потока продуктов газовой детонации на порошковые композиты и смеси с численным моделированием и отработкой эффективных режимов напыления, изучение свойств и определение функциональных характеристик получаемых покрытий, а также формирование объемных многокомпонентных градиентных структур для получения материалов с новыми свойствами; исследование процесса компактирования порошков в импульсных электрических полях SPS с получением наноструктурных объемных материалов, ультравысокотемпературных керамических материалов, модифицирования материалов при распределении в них углеродных нанотрубок, а также спекания высокопористых материалов; реализация сварки взрывом с магнитно-импульсным воздействием на консолидируемые компоненты. При выполнении данного Проекта предполагается создать научные основы новых технологий получения современных композиционных материалов с улучшенными характеристиками. |
