Основные результаты научных исследований // 2012

Разработана методика получения наночастиц диоксида титана методом лазерной абляции. Установлено, что при импульсном лазерном воздействии с интенсивностью 109 Вт/м2 диоксид титана распыляется частицами размером от 10 до 50 нм. Методом оптической спектроскопии выявлено ряд пиков люминесценции в диапазоне длин волн 400-2000 нм, что связано с определенным типом поверхностных дефектов. Ширина запрещенной зоны наночастиц составляет 3,5±0,05 эВ. Исследовано влияние температурного отжига на размеры частиц и их структуру. Показано, что метод лазерной абляции позволяет получить фазу анатаза с повышенной устойчивостью к температурным воздействиям.

Публикации

  1. Пугачевский М.А. Влияние отжига на фотолюминесцентные свойства наночастиц диоксида титана // Журнал прикладной спектроскопии. 2012. Т. 79. №5. С. 838-841.

Получены WC-10%Сo твердые сплавы с различной (1.5-16 вес. %) концентрацией углерода, которые были использованы в качестве электродных материалов для нанесения упрочняющих покрытий методом электроискрового легирования. Повышенное содержание углерода в твердых сплавах позволяет уменьшить декарбидизацию карбида вольфрама WC при формировании покрытий и положительным образом влияет на их прочностные характеристики. Износостойкость электроискровых покрытий на основе вольфрамсодержащих твердых сплавов с концентрацией углерода 8-10 вес. % в 1,2-1,4 раза выше по сравнению с покрытием на основе стандартного сплава ВК10

Публикации

  1. Burkov A.A, Pyachin S.A., Zaytsev A.V. Influence of Carbon Content of WC-Co Electrode Materials on the Wear Resistance of Electrospark Coatings // Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology. 2012. Vol. 2. No. 2. P. 65-70.)

Проведено моделирование напряженного состояния в микроструктуре субмикронных и ультрамелкозернистых твердых сплавов и исследован процесс распространения трещины. Установлено, что трещина распространяется от поры, включений свободного углерода или скопления серы через прилегающие контакты WC и хрупкие включения η-фазы до прослойки кобальта, которая служит барьером для распространения трещины. Изучено влияние дефектов на прочность и твердость экспериментальных образцов сплава WC-8%Co-1%Cr3C2. Экспериментально показано, что повышенной прочностью(1,64±0,108 ГПа) и твердостью (90,5±0,1 HRA) обладают образцы с минимальным содержанием дефектов.

Публикации

  1. Dvornik M.I., Zaytsev A.V., Mikhailenko E.A. Influence of defects on strength and hardness of submicron WC-8Co-1Cr3C2 hard alloy // Physics Procedia. 2012. Vol. 23. P. 73 -76
  2. Дворник М.И., Зайцев А.В., Ершова Т.Б. Влияние дефектов на прочность субмикронного твердого сплава WC-8% Co-1% Cr3C2 // Материаловедение. 2012. -№ 3. С. 19-23.

Методами квантово-механического моделирования изучен механизм влияния атомов переходных металлов на размеры кристаллитов карбида вольфрама в твердых сплавах WC/Co. на их твердость и прочность. Добавление в сплав атомов V, Cr, Ti, которые скапливаются на границах кристаллитов, увеличивает барьер для миграции пар WC, что уменьшает скорость разрастания крупных частиц карбида вольфрама. Ванадий является наиболее эффективным ингибитором (замедлителем роста зерна), а титан - наихудшим из изученных, что соответствует литературным данным.

Публикации

  1. V.G. Zavodinsky. //Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials.Vol. 31 (2012). Р.261-265.

Методами квантово-механического моделирования исследована структура и прочность связи кобальтовых пленок толщиной 1 и 2 монослоя с различными поверхностями гексагонального карбида вольфрама. Установлены энергетически наиболее выгодные атомные конфигурации, определяющие расположение атомов кобальта на поверхности WC. Для поверхностей (0001) и (10 0) связь между слоями кобальта и поверхностью WC становится значительно прочнее при формировании второго монослоя кобальта, энергия разделения увеличивается в 2-3 раза. Для поверхности (1 10) покрытие из двух монослоев менее стабильно, энергия разделения сопоставима со значениями, полученными для поверхности ГЦК-WC(100). Полученные результаты могут быть учтены при разработке WC-Co сплавов с повышенными прочностными характеристиками.

Публикации

  1. A.A. Gnidenko. // Physics Procedia. 2012. Vol. 23. P. 132-135.

Методами металлургии при выплавке в индукционной печи и последующей центробежной разливке определены оптимальные условия получения интерметаллидных сплавов (Ni-Al) заданного состава. Установлено влияние различного соотношения компонентов в шихте, электрических параметров печи и условий разливки на распределение элементов структуры и свойства интерметаллидных сплавов. При содержании никеля от 60-85%, мас. сплавы обладают максимальной жаростойкостью и прочностью, что позволяет рекомендовать их к использованию для создания функциональных покрытий методом электроискрового легирования.

Публикации

  1. С.Н. Химухин, И.А. Астапов, М.А. Теслина, В.В. Гостищев, Ри Хосен, Э.Х. Ри. Получение сплавов на основе алюминидов никеля // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2012. №2-6 (292). С. 75-81

Исследованы условия получения интерметаллидов системы Ni-Al методами металлургии и алюминотермическим восстановлением оксида никеля (NiO). Дана термодинамическая оценка и выполнен термический анализ исходной металлотермической системы NiO-Al, результаты которых согласуются с экспериментом по получению сплавов. Установлен состав исходной шихты, обеспечивающий ~92% выход интерметаллидов Ni-Al в сплав. Сплав состоит из двух фаз (NiAl и Ni2Al3), его твердость соответствует твердости материала, полученного по традиционной технологии.

Публикации

  1. В.В. Гостищев, И.А. Астапов, М.А. Теслина, С.Н. Химухин. Получение сплавов на основе алюминидов никеля металлотермией оксидов // Химическая технология. 2012. №8. С. 470-474

2011 2012 2013 2014 2015