Основные результаты научных исследований // 2015

Разработан способ формирования каталитических композиций CuMoO4/базальтовое волокно, включающий пропитку носителя водным раствором полимерно-солевых комплексов меди и молибдена и последующий окислительный пиролиз. Высокую активность катализатора при окислении углерода обеспечивает ультрадисперсная структура медно-молибдатного покрытия, а его закрепление на носителе - взаимодействие базальта и пропиточного раствора с образованием пористой структуры волокон и железо-молибдатного промежуточного слоя (рис 1).

Рис. 1. СЭМ изображения базальтового волокна: а - исходное, б - после нанесения медно-молибдатного катализатора.
Рис. 1. СЭМ изображения базальтового волокна: а - исходное, б - после нанесения медно-молибдатного катализатора.

Публикации

  1. Кириченко Е.А., Лебухова Н.В., Чигрин П.Г. Синтез молибдата меди ме-тодом пиролиза полимерно-солевых композиций // Химическая технология. 2015. № 1. C. 2-6
  2. Лебухова Н.В., Кириченко Е.А., Чигрин П.Г. Термохимическая стойкость и адгезионная прочность каталитических композиций CuMoO4/базальтовое волокно // Неорганические материалы. 2015. Т. 51. № 5. С. 516-521

Методами электронной микроскопии установлено, что при лазерной абляции оксидов переходных металлов IV группы на поверхности подложки формируются агломераты на основе метастабильных наночастиц данных оксидов. Повышение интенсивности лазерного излучения и температуры подложки приводит к увеличению размеров стабилизированных фаз в формируемых агломератах. Определено влияние коэффициента пористости на диэлектрические свойства формируемых слоев: при уменьшении пористости действительная и мнимая компоненты диэлектрической проницаемости увеличиваются (рис.2).

действительной (a)мнимой (б)
Рис. 2. Зависимости действительной (a) и мнимой (б) компоненты диэлектрической проницаемости слоя агломератов наночастиц HfO2 от частоты. Коэффициент пористости слоя: 1 - 60±5%; 2 - 52±5%; 3 - 40±5%; 4 - 20±5%.

Публикации

  1. Панфилов В.И., Пугачевский М.А., Кузьменко А.П. Влияние температуры подложки на гранулометрию и фазовый состав абляционных наночастиц HfO2. Известия Юго-Западного государственного университета. Серия техника и технологии. 2015. Т. 15. № 2. С. 84-89
  2. Пугачевский М.А., Панфилов В.И. Диэлектрические свойства наночастиц HfO2, полученных лазерной абляцией. Письма в ЖТФ. 2015. Т. 41. В. 6. С. 73-80

Проведен сравнительный анализ износостойкости субмикронного сплава WC-8%Co-1%Cr3C2 с повышенной твердостью (1490 кг/мм2) и традиционных твердых сплавов при сухом трении и микроабразивном износе. Показано, что субмикронный твердый сплав WC-8%Co-1%Cr3C2 изнашивается преимущественно за счет послойного удаления карбида вольфрама и кобальтовой фазы из прослоек. Разработанный субмикронный твердый сплав при сухом трении превосходит по износостойкости промышленные среднезернистые твердые сплавы в 1,5-7,7 раза, а при микроабразивном износе - в 1,8-2,8 раза.

Рис.3. Износостойкость исследованных твердых сплавов при сухом трении(А) и микроабразивном износе (Б)
Рис.3. Износостойкость исследованных твердых сплавов при сухом трении(А) и микроабразивном износе (Б)

Публикации

  1. М.И. Дворник, А.В. Зайцев. Сравнительный анализ износостойкости субмикронного твердого сплава WC - 8 Co - 1 Cr3C2 и традиционных твердых сплавов при сухом трении // Перспективные материалы. 2015 № 5, с. 34-41,
  2. М. И. Дворник, А. В. Зайцев. Сравнительный анализ микроабразивной износостойкости традиционных твердых сплавов и субмикронного твердого сплава WC-8Co-1Cr3C2 // Вопросы материаловедения - 2015 №1(81), с. 45-51

Установлены основные закономерности формирования модифицированных поверхностных слоев на сталях 45 и Х12Ф1 методом электроискрового легирования вольфрамсодержащими и безвольфрамовыми твердыми сплавами. Показано, что добавка хрома в WC-Co сплав повышает жаростойкость покрытий в 2-3 раза по сравнению со стальной подложкой. За счет снижения длительности разрядных импульсов и добавления борсодержащего минерального сырья в исходный электродный материал можно увеличить микротвердость и износостойкость электроискровых TiC-Ni-Mo покрытий. Дополнительная лазерная обработка позволяет значительно уменьшить шероховатость электроискровых покрытий и снизить количество пор и трещин в поверхностном слое.

Публикации

  1. Николенко С.В., Сюй Н.А., Карпович Н.Ф., Макаревич К.С., Чигрин П.Г., Метлицкая Л.П. Исследование физико-химических свойств модифицированного поверхностного слоя стали Х12Ф1 после электроискрового легирования вольфрамсодержащими электродными материалами с добавками минерального сырья // Вестник машиностроения. 2015. № 2. С. 59-62
  2. Николенко С.В., Верхотуров А.Д., Сюй Н.А. Создание и исследование новых электродных материалов с самофлюсующимися добавками для повышения эффективности механизированного электроискрового легирования // Электронная обработка материалов. 2015. Т. 51. № 1. с. 38-44

Обобщены результаты теоретических и практических работ по получению компактных и порошковых электродных материалов с добавками минерального сырья и нанопорошка оксида алюминия для нанесения наноструктурированных электроискровых покрытий. Сформулированы принципы синтеза электродных материалов на основе тугоплавких соединений, включающие необходимость применения самофлюсующихся Ni-Cr-B-Si и минеральных добавок для создания защитной атмосферы. Выявлены основные закономерности влияния параметров разрядного воздействия на состав, структуру и свойства упрочняющих покрытий из синтезированных материалов.

Публикации

  1. Николенко С.В., Ри Хосен. Электродные материалы для электроискрового легирования с минеральными и самофлюсующимися добавками. Хабаровск: изд-во ТОГУ. 2015. 206 с

Исследованы свойства электроискровых покрытий, полученных при использовании алюминида титана Ti3Al с различными добавками тугоплавких оксидов и карбидов. Установлено, что наилучшей стойкостью к высокотемпературному окислению по сравнению с титановой подложкой обладает покрытие Ti3Al-10%Al2O3, осажденное в азоте. Скорость окисления титана удается снизить примерно в 8 раз. Добавка карбидов в интерметалидный сплав не приводит к повышению износостойкости соответствующих покрытий из-за декарбидизации.

Публикации

  1. Бурков А.А., Пячин С.А., Власова Н.М., Карпович Н.Ф., Каминский О.И. Повышение жаростойкости титанового сплава ВТ-20 электроискровым осаждением покрытий на основе интерметаллида Ti3Al с добавками оксида алюминия // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2015. Т. 12. №3. С. 346-352

Методом теории функционала плотности и псевдопотенциала исследовано разрушение поверхности нанопроволок TiC под действием растягивающих напряжений. Показано, что окисление поверхности TiC ведет к облегчению процесса разрушения, в то время как азотирование делает поверхность прочнее. Исследование поверхности TiC, имеющей царапину атомарного масштаба, показывает, что такая царапина может быть залечена атомами кислорода и азота

Публикации

  1. Заводинский В.Г. Квантово-механическое исследование разрушения поверхности наносистем на основе карбида титана под действием растягивающих напряжений // Computational nanotechnology. №1. 2015. С. 20-24

Выявлена зависимость структуры интерметаллидных сплавов от содержания основной и упрочняющей фазы в смеси. Показано, что материал, полученный после размола интерметаллидных сплавов в циркониевом контейнере с добавкой 1 масс. % углерода после спекания содержит Ti2AlN как основную фазу и карбонитрид титана Ti(C,N), состав которого при увеличении температуры приближается к стехиометрическому, что обеспечивает рост микротвердости. При спекании смеси после размола в корундовом контейнере образуется двухфазный материал, содержащий основную фазу Al2O3 и фазу TiC, количество которой увеличивается с ростом температуры спекания. Однако такие образцы обладают малой механической прочностью.

Публикации

  1. Теслина М.А., Ершова Т.Б., Власова Н.М., Астапов И.А. Получение методом порошковой металлургии МАХ-фаз системы Ti-Al-N //Вопросы материаловедения. 2015. №1(81). С.52-59

Металлотермическим методом из оксидных систем синтезированы новые композиционные материалы на основе Ni-AI матрицы, содержащей различные комплексы легирующих добавок металлов (Cr, Мо, W), (Cr, Мо, W, Тi), (Cr, Мо) или боридов (Мо2В5), (МоВ). Легирование композитов металлами позволяет увеличить твердость Ni-AI матрицы от 3,6 ГПа до 8,0 ГПа, при этом жаростойкость (при 900о С) возрастает от 3 до 5 раз. Показано, что легированные (Cr, Мо, W) композиты удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к анодным материалам, и могут быть рекомендованы для создания покрытий методом электроискрового легирования.

Публикации

  1. Гостищев В.В. Высокотемпературный синтез литого композита на основе алюминида никеля и борида молибдена / В.В. Гостищев, И.А. Астапов, А.В. Середюк, Хосен Ри // Химическая технология. - № 8, 2015. С 469-474.
  2. Ри Хосен. Синтез сложнолегированных никелидов алюминия металлотермией оксидов металлов/ Хосен Ри, В.В. Гостищев, А.В. Середюк, И.А. Астапов, С.Н. Химухин // Вестник ТОГУ. - № 2 (37). 2015. С. 53-60.

2011 2012 2013 2014 2015