ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
2023, №01
Влияние электронно-пучковой обработки
на характер распространения усталостных
трещин и формирование пластических зон
на поверхностях разрушения в никелиде титана
С. Н. Мейснер, Л. Л. Мейснер
Изучено влияние поверхностной электронно-пучковой обработки на характер и скорости распространения усталостных трещин при циклическом растяжении в режиме малоциклового нагружения образцов никелида титана до и после облучения низкоэнергетическим сильноточным электронным пучком (НСЭП), установлена корреляция между стадийностью распространения усталостных трещин и формированием пластических зон на поверхностях разрушения в необлученных и облученных образцах. Обработка поверхностей образцов выполнена на электронно-пучковой установке “РИТМ-СП” с параметрами электронного пучка: плотность энергии ES= 3,7 Дж/см2, продолжительность импульса t = 2,5 мкс, число импульсов n = 5. Выявлены различия в стадийности распространения магистральных усталостных трещин при циклическом растяжении необлученных и облученных образцов никелида титана. Определены преимущественные механизмы квазистатического и усталостного разрушения на различных стадиях распространения трещин. Показано, что поверхностная НСЭП обработка образцов приводит к сдвигу начала процесса усталостного разрушения материала и всех стадий его протекания на DN ³ +3000, увеличивая за счет этого циклостойкость образцов в ~ 1,5 раза. Наибольшее влияние поверхностной модификации проявляется на стадии I распространения усталостной трещины. Более низкая скорость распространения усталостных трещин на этой стадии в облученных образцах, приводит к увеличению ее продолжительности, по сравнению с необлученными образцами. Сделан вывод, что для эффективного увеличения усталостной долговечности образцов никелида титана с помощью НСЭП обработок необходимо создать условия для увеличения числа циклов до начала стадии I и максимального увеличения протяженности этой стадии.
Ключевые слова: никелид титана, модификация поверхности, электронно-пучковая обработка, малоцикловая усталость, усталостные трещины, фрактография.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-5-18
Мейснер Станислав Николаевич — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) (634055, Томск, Академический, 2/4), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в областях материаловедения сплавов с памятью формы, электронно-микроскопических и физических методов исследований. E-mail: msn@ispms.ru.
Мейснер Людмила Леонидовна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) (634055, Томск, Академический, 2/4), доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник, специалист в областях физики конденсированного состояния, фазовых переходов, деформации и разрушения сплавов с памятью формы, модификации поверхности. E-mail: llm@ispms.ru.
Мейснер С.Н., Мейснер Л.Л. Влияние электронно-пучковой обработки на характер распространения усталостных трещин и формирование пластических зон на поверхностях разрушения в никелиде титана. Перспективные материалы, 2023, № 1, с. 5 – 18. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-5-18
Процессы на поверхности стекла
при облучении электронами средних энергий
Р. Х. Хасаншин, Л. С. Новиков
Экспериментально исследованы процессы, протекающие на поверхности защитных стекол солнечных батарей и элементов отражающих покрытий высокоорбитальных искусственных спутников Земли (ИСЗ) при облучении электронами с энергией 30 кэВ. Образцы для исследований изготовлены на основе стекол К-208, при этом образцы отражающих покрытий отличались наличием на обратной поверхности стеклянных пластин слоев серебра и нержавеющей стали, нанесенных последовательно методом магнетронного напыления. Электронное облучение образцов проводили в вакууме 10–4 Па при плотности потока частиц (φ) от 1·109 до 8·1012 см–2с–1, поверхности образцов до и после облучения исследовали методами атомно-силовой микроскопии (АСМ). На облучаемой поверхности стеклянных образцов возникали электростатические разряды (ЭСР), параметры которых характеризовались осциллограммами генерируемых электромагнитных импульсов, для элементов отражающих покрытий дополнительно измеряли токи утечки на металлическую подложку. Установлено, что изменения структуры облучаемой поверхности образцов обусловлены появлением следов ЭСР и образованием на ней газонаполненных пузырьков, а изменения тыльной поверхности стеклянных пластин вызваны, предположительно, ударными волнами, образующимися при возникновении ЭСР на облучаемой поверхности. Частота ЭСР и токи утечки растут с увеличением плотности потока электронов в указанном диапазоне, однако эти зависимости существенно различаются. Измерения при постоянном значении φ = 2,0·1010см–2с–1 показали, что с увеличением флюенса электронов (Ф) от 1·1014 до 5·1016 см–2 частота ЭСР возрастает, но при этом амплитуда электромагнитных импульсов снижается.
Ключевые слова: покровное стекло, электронное облучение, электростатические разряды, ударная волна, структура поверхности, ток утечки.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-19-27
Хасаншин Рашид Хусаинович — Акционерное общество “Композит” (141070, Королев, Московской обл., ул. Пионерская, 4), кандидат физико-математических наук, начальник лаборатории; Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (105005, Москва, ул. Бауманская 2-я, 5, стр. 4), доцент, кафедра физики, специалист в области взаимодействия излучения с веществом и математического моделирования. E-mail: rhkhas@mail.ru
Новиков Лев Симонович — Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова (119991, Москва, ГПС-1, Ленинские горы, 1, стр. 2), доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник, заведующий отделом, специалист в области радиационного материаловедения и физики космоса. E-mail: novikov@sinp.msu.ru.
Хасаншин Р.Х., Новиков Л.С. Процессы на поверхности стекла при облучении электронами средних энергий. Перспективные материалы, 2023, № 1, с. 19 – 27. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-19-27
Исследование влияния pH на сорбционные
свойства наноструктурированных
графенсодержащих композитных материалов,
модифицированных полианилином,
в процессах извлечения поллютантов
различной химической природы
Т. С. Кузнецова, Т. В. Пасько, А. Е. Бураков, И. В. Буракова,
Э. С. Мкртчян, О. А. Ананьева, А. Г. Ткачев
Проведена оценка влияния величины pH модельных водных растворов, содержащих в отдельности ионы тяжелых металлов (на примере ионов цинка и свинца), а также молекулы органических красителей метиленового синего (МС) и желтого “солнечный закат” (ЖСЗ). Требуемую величину pH достигали путем приготовления растворов в соответствующих буферных системах. В качестве сорбента использовали наноструктурированный композиционный материал, представленный матрицей из углеродных нанотрубок (УНТ) и оксида графена (в-ОГ), модифицированной полианилином, где в качестве связующего агента использована фенолформальдегидная смола в различные формы указанного материала – ксерогель, криогель, аэрогель, а также их карбонизированные модификации. Установлено, что для всех форм сорбента максимальная адсорбционная емкость по отношению к тяжелым металлам (цинк и свинец) и органическому красителю МС отмечается при pH = 6. При адсорбции анионного красителя ЖСЗ лучшие показатели достигаются при pH = 2.
Ключевые слова: углеродные нанотрубки, оксид графена, полианилин, адсорбция, метиленовый синий, желтый “солнечный закат”, свинец, цинк, водородный показатель.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-28-36
Кузнецова Татьяна Сергеевна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Тамбовский государственный технический университет” (392000, Тамбов, ул. Ленинградская, 1), инженер, специалист в области адсорбционных технологий. E-mail: kuznetsova-t-s@yandex.ru.
Пасько Татьяна Владимировна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Тамбовский государственный технический университет” (392000, Тамбов, ул. Ленинградская, 1), кандидат технических наук, доцент, специалист в области адсорбционных технологий и синтеза УНМ. E-mail: tpasko@yandex.ru.
Бураков Александр Евгеньевич — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Тамбовский государственный технический университет” (392000, Тамбов, ул. Ленинградская, 1), кандидат технических наук, доцент, специалист в области адсорбционных технологий и синтеза УНМ. E-mail: m-alex1983@yandex.ru.
Буракова Ирина Владимировна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Тамбовский государственный технический университет” (392000, Тамбов, ул. Ленинградская, 1), кандидат технических наук, доцент, специалист в области адсорбционных технологий и синтеза УНМ. E-mail:
iris_tamb68@mail.ru.
Мкртчян Элина Сааковна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Тамбовский государственный технический университет” (392000, Тамбов, ул. Ленинградская, 1), аспирант, специализируется в области адсорбционных технологий и синтеза УНМ. E-mail: elina.mkrtchyan@yandex.ru.
Ананьева Оксана Альбертовна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Тамбовский государственный технический университет” (392000, Тамбов, ул. Ленинградская, 1), студент, специализируется в области адсорбционных технологий. E-mail: oksana.a9993471@gmail.com.
Ткачев Алексей Григорьевич — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Тамбовский государственный технический университет” (392000, Тамбов, ул. Ленинградская, 1), доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой, специалист в области синтеза углеродных наноматериалов. E-mail: nanotam@yandex.ru.
Кузнецова Т.С., Пасько Т.В., Бураков А.Е., Буракова И.В., Мкртчян Э.С., Ананьева О.А., Ткачев А.Г. Исследование влияния pH на сорбционные свойства наноструктурированных графенсодержащих композитных материалов, модифицированных полианилином, в процессах извлечения поллютантов различной химической природы. Перспективные материалы, 2023, № 1, с. 28 – 36. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-28-36
Низкотемпературное старение
композитов системы Al2O3 – [ZrYb]O2,
включающих гексаалюминат стронция
Л. И. Подзорова, А. А. Ильичева, О. И. Пенькова,
В. П. Сиротинкин, О. С. Антонова, А. С. Баикин, Г. П. Кочанов
Рассмотрено влияние гидротермальной обработки, соответствующей ускоренному низкотемпературному старению и имитирующей длительное нахождение в биосреде, на фазовый состав и прочность при изгибе композитов Аl2O3 – [ZrYb]O2, содержащих переменное количество Аl2O3 и включающих гексаалюминат стронция. Показано, что композиты после гидротермального воздействия сохраняют высокую прочность при изгибе, средние величины которой изменяются от 700 до 850 МПа в зависимости от содержания компонентов. Данный факт свидетельствует о сохранении фазового состава в объеме материалов. Определено, что в приповерхностном слое образцов образуется моноклинная фаза диоксида циркония, количество которой колеблется от 11 до 9 %, коррелируя с увеличением содержания оксида алюминия в композитах. Образование моноклинной фазы диоксида циркония в таком количестве значительно ниже предела в 25 %, указанного в ISO 13356 2015. Данные композиты могут представлять интерес, как материалы медицинского назначения.
Ключевые слова: фазообразование, гексаалюминат, микроструктура, прочность, гидротермальная обработка.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-37-45
Подзорова Людмила Ивановна — Институт металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский пр., 49), кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области физико-химических основ технологии конструкционной керамики. E-mail:
ludpodzorova@gmail.com.
Ильичева Алла Александровна — Институт металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский пр., 49), cтарший научный сотрудник, специалист в области исследования низкотемпературного синтеза прекурсоров оксидов
Пенькова Ольга Ивановна — Институт металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский пр., 49), научный сотрудник, специалист в области технологии керамик.
Сиротинкин Владимир Петрович — Институт металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский пр., 49), кандидат химических наук, старший научный сотрудник, специалист в области кристаллоструктурных исследований.
Антонова Ольга Станиславовна — Институт металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский пр., 49), младший научный сотрудник, специалист в области керамических композиционных материалов.
Баикин Александр Сергеевич —Институт металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский пр., 49), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области прочности и пластичности металлических и композиционных материалов и наноматериалов.
Кочанов Герман Петрович — Институт металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский пр., 49), научный сотрудник, специалист в области синтез карбидов, обработка твердых материалов.
Подзорова Л.И., Ильичева А.А., Пенькова О.И., Сиротинкин В.П., Антонова О.С., Баикин А.С., Кочанов Г.П. Низкотемпературное старение композитов системы Al2O3–[ZrYb]O2, включающих гексаалюминат стронция. Перспективные материалы, 2023, № 1, с. 37 – 43. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-37-45
Структура и магнитные свойства порошков
сплавов (Sm,Zr)(Co,Fe,Cu)z для магнитопластов
Н. Б. Кольчугина, Н. А. Дормидонтов, П. А. Прокофьев,
Ю. В. Милов, А. С. Андреенко, И. А. Сипин,
А. Г. Дормидонтов, А. С. Бакулина
Рассмотрены магнитотвердые сплавы составов (Sm,Zr)(Co,Fe,Cu)z, предназначенные для использования в качестве порошкового наполнителя в магнитопластах. Исследованы микроструктура и собственная коэрцитивная сила сплавов Sm0,87Zr0,13(Co0,702Cu0,088Fe0,210)6,7, Sm0,81Zr0,19(Co0,702Cu0,088Fe0,210)6,3и Sm0,85Zr0,15(Co0,690Cu0,070Fe0,240)6,8, структурное и магнитное состояние которых было получено при различных температуре отпуска и скорости охлаждения. Формирование высокой коэрцитивной силы и удовлетворительной прямоугольности для исследуемых порошков сплавов наблюдается при размере зерен и субзерен фазы 2:17 — 10 – 20 мкм. Показано, что на основе сплава состава Sm,87Zr0,13(Co0,702Cu0,088Fe0,210)6,7возможно получение анизотропных порошков для магнитопластов с коэрцитивной силой 14 – 20 кЭ и более для применения в электрических машинах.
Ключевые слова: магнитопласты, магниты Sm – Co, коэрцитивная сила, прямоугольность петли гистерезиса, термическая обработка.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-46-54
Кольчугина Наталья Борисовна — ООО “Магнитоэлектромеханика” (123458, Москва ул.Твардовского, 8, стр.1), руководитель проекта по гранту; Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией, специалист в области редкоземельных и высокочистых материалов, а также редкоземельных магнитотвердых материалов. E-mail: natalik014@yandex.ru.
Дормидонтов Николай Андреевич — ООО “Магнитоэлектромеханика” (123458, Москва ул.Твардовского, 8, стр. 1), инженер; Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области редкоземельных магнитотвердых материалов. E-mail: ontip@mail.ru.
Прокофьев Павел Александрович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области редкоземельных магнитотвердых материалов. E-mail: pav3387@yandex.ru.
Милов Юрий Владимирович — ООО “Магнитоэлектромеханика” (123458, Москва ул. Твардовского, 8, стр. 1), физик, специалист в области редкоземельных магнитотвердых материалов. E-mail: milov.yv@mail.ru.
Андреенко Александр Степанович — ООО “Магнитоэлектромеханика” (123458, Москва ул. Твардовского, 8, стр. 1), ведущий конструктор, специалист в области редкоземельных магнитотвердых материалов. E-mail: asa@widisoft.com.
Сипин Иван Александрович — ООО “Магнитоэлектромеханика” (123458, Москва ул. Твардовского, 8, стр. 1), заместитель генерального директора по науке, специалист в области редкоземельных магнитотвердых материалов. E-mail: si-ivan@yandex.ru.
Дормидонтов Андрей Гурьевич — ООО “Магнитоэлектромеханика” (123458, Москва ул. Твардовского, 8, стр. 1), кандидат физико-математических наук, ведущий инженер, специалист в области редкоземельных магнитотвердых материалов. E-mail: doremi.andr@gmail.com.
Бакулина Анна Сергеевна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области редкоземельных магнитотвердых материалов. E-mail: annbak@mail.ru.
Кольчугина Н.Б., Дормидонтов Н.А., Прокофьев П.А., Милов Ю.В., Андреенко А.С., Сипин И.А., Дормидонтов А.Г., Бакулина А.С. Структура и магнитные свойства порошков сплавов (Sm,Zr)(Co,Fe,Cu)zдля магнитопластов. Перспективные материалы, 2023, № 1, с. 46 – 54. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-46-54
Получение, структура и свойства твердых
растворов диборидов (Hf1 – хTaх)B2
В. В. Курбаткина, Е. И. Пацера, Т. А. Свиридова,
П. А. Логинов, Д. А. Сидоренко, А. С. Кольва, Е. А. Левашов
Пористые спеки твердых растворов (Hf1 – хTaх)B2 получены из элементов методом самораспространяющего высокотемпературного синтеза (СВС) и затем измельчены в шаровой мельнице до фракции d50 < 10 мкм. С помощью горячего прессования изготовлены компакты из однофазных твердых растворов различной стехиометрии
(Hf1 – хTaх)B2, и проведены исследования их структуры и свойств. Построенные зависимости параметров решетки от параметра x подтвердили соответствие правилу Вегарда. Анализ микроструктуры методами сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и энергодисперсионной спектроскопии (ЭДС) подтвердил существование области однофазных растворов между фазами HfВ2 и TaB2. Методом ПЭМ изучены ламели, изготовленные из компактов (Hf0,8Тa0,2)B2 и (Hf0,6Ta0,4)B2. Установлено, что с ростом содержания тантала размер субзерен уменьшается до 0,2 – 1 мкм, что коррелирует с размером областей когерентного рассеяния (ОКР). Измерены механические свойства однофазных твердых растворов. Показано, что составы (Hf0,8Ta0,2)B2и (Hf0,6Ta0,4)B2 обладают рекордно высокими значениями твердости 63 – 70 ГПа и модуля упругости 550 – 587 ГПа. Построена температурная зависимость электросопротивления, определены значения теплоемкости и коэффициентов температуропроводности и теплопроводности в широком диапазоне составов твердых растворов (Hf1 – хTaх)B2, где х = 0 – 0,9
Ключевые слова: самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС), дибориды, твердые растворы, структура, физические и механические свойства.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-55-65
Курбаткина Виктория Владимировна — Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС” (119049, Москва, Ленинский проспект, 4), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области материаловедения. E-mail: vvkurb@mail.ru.
Пацера Евгений Иванович — Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС” (119049, Москва, Ленинский проспект, 4), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии. E-mail: patsera_yevgeniy@mail.ru.
Свиридова Татьяна Александровна — Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС” (119049, Москва, Ленинский проспект, 4), кандидат физико-математических, научный сотрудник, специалист в области рентгеноструктурного анализа. E-mail: tim@mail.ru.
Логинов Павел Александрович —Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС” (119049, Москва, Ленинский проспект, 4), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии. E-mail: pavel.loginov.misis@list.ru.
Сидоренко Дарья Андреевна — Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС” (119049, Москва, Ленинский проспект, 4), кандидат технических наук, научный сотрудник, специалист в области структурных исследований. E-mail: dsidorenko@inbox.ru.
Кольва Алексей Сергеевич — Национальный исследовательский техно-логический университет “МИСиС” (119049, Москва, Ленинский проспект, 4), лаборант, магистрант.
Левашов Евгений Александрович — Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС” (119049, Москва, Ленинский проспект, 4), доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, заведующий кафедрой, специалист в области СВС, порошковой металлургии, инжененрии поверхности; НУЦ СВС МИСиС – ИСМАН, директор. E-mail:levashov@shs.misis.ru.
Курбаткина В.В., Пацера Е.И., Свиридова Т.А., Логинов П.А., Сидоренко Д.А., Кольва А.С., Левашов Е.А. Получение, структура и свойства твердых растворов диборидов (Hf1 – хTaх)B2. Перспективные материалы, 2023, № 1, с. 55 – 65. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-55-65
Исследование влияния добавок LiCl и LiF
на кинетику электроимпульсного плазменного спекания мелкозернистого оксида алюминия
М. С. Болдин, А. А. Попов, Г. В. Щербак, К. Е. Сметанина,
Д. А. Пермин, В. А. Кошкин, А. В. Нохрин,
В. Н. Чувильдеев, А. А. Москвичев, А. А. Мурашов
Исследовано влияние добавок хлорида и фторида лития в количестве 2 масс. % на кинетику электроимпульсного (“искрового”) плазменного спекания промышленного микронного порошка оксида алюминия. Порошок Al2O3 + 2 масс. % LiF получали методом смешивания порошка α-Al2O3 с водным раствором LiCl. Порошок Al2O3+ 2 масс. % LiCl получали путем совместного размола компонент Al2O3и LiCl в планетарной мельнице. Спекание порошков осуществляли со скоростями нагрева 10 и 50 °С/мин до температуры, соответствующей окончанию усадки. Керамики спеченные со скоростью нагрева 10 °С/мин имеют относительную плотность 97,4 – 98,7 %. Установлено, что добавка фторида лития в порошок оксида алюминия позволяет снизить температуру начала интенсивной усадки порошков от 1400 – 1500 °С до 1255 – 1335 °С. Показано, что LiCl испаряется при низких температурах нагрева и не оказывает влияния на интенсивность уплотнения порошков Al2O3. Присутствие перегретого расплава LiF в микроструктуре керамики, не успевшего полностью испариться из объема образца, приводит к появлению остаточной пористости и снижению твердости керамики. С использованием уравнения Янга – Катлера определены механизмы уплотнения порошков чистого оксида алюминия α-Al2O3 и порошковых композиций с добавкой LiCl и LiF в условиях высокоскоростного нагрева. Показано, что энергия активации спекания близка к энергии активации зернограничной диффузии. Установлено, что расплав LiF облегчает процесс проскальзывания частиц Al2O3 на стадии низкотемпературного уплотнения.
Ключевые слова: оксид алюминия, электроимпульсное плазменное спекание, плотность, диффузия, энергия активации.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-66-79
Болдин Максим Сергеевич — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, специалист в области электроимпульсного (“искрового”) плазменного спекания. E-mail: boldin@nifti.unn.ru.
Попов Александр Андреевич — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), младший научный сотрудник, специалист в области электроимпульсного (“искрового”) плазменного спекания. E-mail: popov@nifti.unn.ru.
Щербак Глеб Вячеславович — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), лаборант, специалист в области механических свойств. E-mail: kod.sherbak@yandex.ru.
Сметанина Ксения Евгеньевна — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), инженер, специалист в области рентгенофазового анализа. E-mail: smetanina@nifti.unn.ru.
Пермин Дмитрий Алексеевич — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), кандидат химических наук, заведующий кафедрой неорганической химии, специалист в области синтеза новых неорганических материалов. E-mail: permin@chem.unn.ru.
Кошкин Виталий Алексеевич — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), лаборант, специалист в области синтеза новых неорганических материалов. E-mail: Koshkin@ihps-nnov.ru.
Нохрин Алексей Владимирович — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области диффузионных процессов. E-mail: nokhrin@nifti.unn.ru.
Чувильдеев Владимир Николаевич — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник, специалист в области диффузионных процессов. E-mail: chuvildeev@nifti.unn.ru.
Москвичев Александр Александрович — Институт проблем машиностроения РАН — филиал ФИЦ Институт прикладной физики РАН (603022, Нижний Новгород, ул. Белинского, 85), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области дифференциальной сканирующей калориметрии. E-mail: triboman@mail.ru.
Мурашов Артём Александрович — Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23), инженер, специалист в области электронной микроскопии. E-mail: aamurashov@nifti.unn.ru.
Болдин М.С., Попов А.А., Щербак Г.В., Сметанина К.Е., Пермин Д.А., Кошкин В.А., Нохрин А.В., Чувильдеев В.Н., Москвичев А.А., Мурашов А.А. Исследование влияния добавок LiCl и LiF на кинетику электроимпульсного плазменного спекания мелкозернистого оксида алюминия. Перспективные материалы, 2023, № 1, с. 66 – 79. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-66-79
Высокопрочные фторопластовые композиты
с повышенной сопротивляемостью
к деформациям под нагрузкой
П. Н. Петрова, М. А. Маркова, А. Л. Федоров
Разработана технология пластического деформирования полимерных заготовок на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ), а также полимерного композиционного материала (ПКМ) на основе углеродных волокон марки УВИС-АК-П с целью повышения их прочности и сопротивляемости к ползучести. Исследована зависимость физико-механических и триботехнических характеристик полученных композитов и проведено сравнение с композитом того же состава, но полученного с использованием ранее разработанной технологией. Установлено, что использование технологии пластического деформирования ПКМ на основе ПТФЭ и углеродных волокон марки УВИС-АК-П является эффективным решением получения высокопрочных, износостойких композитов, характеризующихся при этом повышенной сопротивляемостью к растягивающим нагрузкам. Прочность при растяжении повышается в 3 раза, а ползучесть снижается в 22 – 29 раза по сравнению с образцами из ПТФЭ и ПКМ, которые не подвергали пластической деформации. Структурные исследования показали, что данная технология приводит к ориентации углеродных волокон (УВ) в направлении течения материала и изменению спиральной конформации макромолекул с переходом к более стабильной конформации, что благоприятно влияет на эксплуатационные свойства разработанных материалов.
Ключевые слова: политетрафторэтилен, углеродные волокна, ползучесть, износостойкость, прочность, пластическая деформация.
DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-80-88
Петрова Павлина Николаевна — ФГБУН ФИЦ ЯНЦ СО РАН “Институт проблем нефти и газа” Сибирского отделения РАН (677000, Якутск Автодорожная, 20), кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, специалист в области композитных материалов на основе политетрафторэтилена и сверхмолекулярного полиэтилена. E-mail: ppavlina@yandex.ru.
Маркова Марфа Алексеевна — ФГБУН ФИЦ ЯНЦ СО РАН “Институт проблем нефти и газа” Сибирского отделения РАН (677000, Якутск Автодорожная, 20), младший научный сотрудник, специалист в области композитных материалов на основе политетрафторэтилена. E-mail: markovamusya@mail.ru.
Федоров Андрей Леонидович — ФГБУН ФИЦ ЯНЦ СО РАН “Институт проблем нефти и газа” Сибирского отделения РАН (677000, Якутск Автодорожная, 20), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области композитных материалов на основе политетрафторэтилена и полиэтилена. E-mail: gelvirb@mail.ru.
Петрова П.Н., Маркова М.А., Федоров А.Л. Высокопрочные фторопластовые композиты с повышенной сопротивляемостью к деформациям под нагрузкой. Перспективные материалы, 2023, № 1, с. 80 – 88. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-1-80-88
