Розглянуто особливості впливу метастабільних станів на процеси формування триботехнічних властивостей евтектичних покриттів на основі заліза з тугоплавкими карбідами та боридами. Показано, що шляхом зміни ступіня нерівноважності термодинамічного стану, шляхом відпалу, можна керувати їх триботехнічними та корозійними властивостями.

Одержано та вивчено структуру і властивості евтектичних сплавів на основі заліза з тугоплавкими фазами втілення, за різних умов нерівноважної кристалізації у вигляді порошків і покриттів. Досліджено питання реалізації можливості управління експлуатаційними властивостями евтектичних сплавів, одержаних за нерівноважних умов. Такі умови створюються у покриттях, напилюваних за фізичними методами, за якими припускається швидкий нагрів часток вище температури ліквідус та подальше охолодження на холодній підкладці. У результаті такого температурно-часового циклу, що відбуваються у покриттях з евтектичних сплавів, виникають нерівноважні структури та фазові стани з різними, притаманними їм властивостями. Подальший нагрів таких покриттів призводить до зсуву їх станів до положення рівноваги шляхом проходження проміжних станів, які мають свої характерні властивості. Таким чином, температурна обробка евтектичних покриттів дає змогу одержати стани з оптимальними експлуатаційними властивостями. Досліджено структури та фазовий склад порошків різних фракцій з евтектичних сплавів на основні заліза з тугоплавкими карбідами та боридами, одержаними за методом розпилення рідкого металу струменем інертного газу. На підставі аналізу одержаних результатів встановлено залежість структуроутворення від швидкості охолодження. У порошках, охолоджених з великими швидкостями, виявлено ефект зміни механізму кристалізації з формуванням структури тонкого конгломерату фаз. Визначено критичну швидкість переходу від колональної структури до структури незалежного зародження та росту фаз евтектичного зерна. Досліджено структуру та фазовий склад газо-плазмових,

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж620

Рубрики:

Нанотехнології

Шифр НБУВ: Ж14768 Пошук видання у каталогах НБУВ 

The technology of out fire defects repair in low carbon steel constructions by soldering with low-temperature solders is developed. The new fusible tin rich solder composition containing copper and bismuth additives is developed and declared. The solder has optimum properties of liquid stream, corrosion resistance, durability and adhesion strength. The low carbon steel soldering technology with application of high-frequency electric current generator is carried to practical application.

Досліджено інтенсивність зношування та коефіцієнти тертя детонаційно-газових покриттів на основі карбіду кремнію, легованого оксидами хрому та алюмінію, в широкому діапазоні параметрів тертя та температур. Показано, що за таких умов переважає механо-хімічне зношування завдяки утворенню оптимальних оксидних плівок, тому до дослідження покриттів можна підбирати пари тертя з різних матеріалів з мінімальним сумарним зносом. Одержані покриття з карбіду кремнію можна розглядати як альтернативні для заміни покриттів з карбіду вольфраму.

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.030.022-18

Рубрики:

Металізація металів у вакуумі

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

З аналізу літературних даних розглянуто існуючі підходи до оцінки міжфазної взаємодії у масивних композиційних матеріалах з волокнистою формою зміцнювача. Зроблено висновки щодо області можливого застосування цих оцінок при переході до наноструктурних композиційних систем. Особливістю систем з нанорозмірними компонентами є неможливість свідомої організації хімічної взаємодії на міжфазній межі через малі розміри зміцнювача, наприклад, вуглецевих нанотрубок. Теоретично обурунтовано необхідність та експериментально доведено можливість створення дифузійного бар'єру на міжфазній межі, який дозволить свідомо регулювати взаємодію нанорозмірних компонентів композиції з вуглецевими нанотрубками.

Розглянуто особливості впливу легування металевої матриці на процеси формування триботехнічних властивостей сплавів та покриттів на основі заліза з тугоплавкими карбідами і боридами. Оцінено перспективу їх використання для підшипників ковзання замість бабітів.

Розглянуто особливості створення композиційних покриттів, зміцнених вуглецевими нанотрубками (ВНТ) та існуючі підходи до оцінки міжфазної взаємодії у масивних композиційних матеріалах з волокнистою формою зміцнювача. Загальні положення теорії міжфазної взаємодії композиційних матеріалів перенесено з масивних об'єктів на нанорозмірні. Відзначено, що особливістю систем з нанорозмірними компонентами є неможливість контрольованої організації хімічної взаємодії на міжфазній поверхні через малі розміри зміцнювача, наприклад, ВНТ. Товщина одностінних ВНТ складає один атомний тар, що практично виключає можливість створення умов для контрольованої хімічної взаємодії на межі матриці з карбідоутворюючого металу та ВНТ. У роботі теоретично обгрунтовано розв'язання проблеми міжфазної взаємодії в нанокомнозитних матеріалах шляхом створення дифузійного бар'єру з не карбідоутворюючого металу (зокрема міді) на поверхні ВНТ. Найбільш ефективним засобом створення дифузійного бар'єру є конденсація електрично нейтрального пару металу на поверхні ВНТ. Експериментально доведено можливість створення дифузійного бар'єру з міді на міжфазній поверхні у вигляді покриття, який у подальшому надасть змогу регулювати взаємодію металевих компонентів композиції з ВНТ.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.062 + К413

Рубрики:

Механічні властивості заліза та його сплавів

Тертя. Теорія зносу і змащування машин і механізмів

Шифр НБУВ: Ж63290 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто особливості створення композиційних покриттів, зміцнених вуглецевими нанотрубками, та існуючі підходи до оцінки міжфазної взаємодії у масивних композиційних матеріалах з волокнистою формою зміцнювача. Особливістю систем з нанорозмірними компонентами є неможливість свідомої організації хімічної взаємодії на міжфазній межі через малі розміри зміцнювача, наприклад, вуглецевих нанотрубок. Теоретично обурунтовано необхідність та експериментально доведено можливість створення дифузійного бар'єру на міжфазній межі, який дозволить свідомо регулювати взаємодію нанорозмірних компонентів композиції з вуглецевими нанотрубками.

Проведено аналіз досліджень зі зміцнення металевих поверхонь шляхом формування дифузійних покриттів, виділено найбільш перспективні технології для підвищення зносостійкості деталей тертя. Наведено загальний вигляд установки для іонного азотування у геліконному розряді та принципові схеми основних її вузлів, описано принципи їх роботи. Експериментально досліджено зміцнення сталевих зразків за допомогою методу іонного азотування у геліконному розряді. Доведено перспективність впровадження цього методу зміцнення шляхом порівняння одержаних результатів із результатами сучасних традиційних методів азотування.

Показано, що при синтезі вуглецевих нанотрубок методом PECVD на каталітичних центрах, утворених з тонкої плівки, нанесеної вакуумно-дуговим розпиленням каталізатора, додавання до робочої газової суміші регульованої плазмової компоненти газу приводить до утворення нанотрубок двох морфологічних типів: "лісу" і багатостінних зі субструктурою поверхні. Вуглецеві нанотрубки мають центри росту або на суцільній "шкірці", що утворюється на поверхні підкладки завдяки плазмовій компоненті, або знаходяться безпосередньо на поверхні підкладки, коли на ній утворюються достатньо малі (5 - 20 нм) каталітичні центри великої густини. Плазмова компонента утворює на багатостінних нанотрубках дуже розвинену поверхню, що важливо для їх прикладного застосуваня.

Проведено порівняльний аналіз можливостей традиційного методу металографічного аналізу структури металів і сплавів та топографічного аналізу поверхні сильно протравлених сплавів, з яких за допомогою хімічного методу видалено одну із складових (наприкпад, металеву) структури. Наведено потенційні можливості растрової електронної мікроскопії в режимі вторинних електронів через високу роздільну здатність та глибину різкості. Показано, що застосування обох методів доповнює один одного та суттєво збільшує інформацію щодо реальної структури кристалів фаз, що входять до складу сплаву. На прикладі досліджених сплавів на основі заліза та хрому з тугоплавкими боридами продемонстровано можливості поєднання обох методів дослідження структури для розкриття механізму кристалізації сплавів евтектичних систем та прогнозування їх властивостей. З аналізу структур литих сплавів розглянутих евтектичних систем встановлено зміну механізму кристалізації залежно від швидкості охолодження, з кооперативного росту складових евтектики на незалежний зріст із формуванням структури тонкого конгломерату фаз. Наведено реальні форми евтектичних кристалів боридів, їх зв'язок між собою у сплаві з утворенням несучого каркасу боридної фази в евтектичних колоніях, що надає змогу розглядати такі евтектики як композиційні матеріали, а відтак, передбачати їх поведінку в реальних умовах експлуатації. Робота являє інтерес як для розробників нових складів сплавів, так і для теорії кристалізації, а також для використання в учбовому процесі в курсах з матеріалознавства.

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.030.022-18

Рубрики:

Металізація металів у вакуумі

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено метод синтезу вуглецевих наноструктур (вуглецеві нанотрубки (ВНТ), аморфний графен) на іонно-плазмових установках типу "Булат" з дуговим розпорошенням катоду на металевих підкладинках з титану та заліза. Для запобігання хімічній взаємодії металевих підкладинок з плівками металу-каталізатора за високих температур винайдено спосіб створення дифузійного бар'єру з нітридів або гідридів в одній технологічній операції. За створення композиційного покриття на титанових стопах і залізі, зміцненого ВНТ, розв'язано проблему відсутності взаємодії між ними та карбідоутворювальним металом-матрицею шляхом напорошення захисного покриття з міді. Суцільне мідне покриття на ВНТ, каталітичних центрах і металевій підкладинці з великою площею поверхні являє перспективну структуру для розв'язання проблеми відповідності габаритів мініатюрних електронних пристроїв і радіаторів їх охолодження. Одержано покриття з наночастинок аморфного вуглецю на кремнієвих і металевих підкладинках, що являє перспективну основу для розробки прямих перетворювачів сонячної енергії в електричну.

Індекс рубрикатора НБУВ: К233.104.3 + К343.1

Рубрики:

Структурні та фазові перетворення в алюмінії та його сплавах. Теорія термічної обробки

Металургія алюмінію

Шифр НБУВ: Ж72631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведено порівняльний аналіз можливостей традиційного методу металографічного аналізу структури металів і сплавів та топографічного аналізу поверхні сильно протравлених сплавів, з яких за допомогою хімічного методу видалено одну із складових (наприкпад, металеву) структури. Наведено потенційні можливості растрової електронної мікроскопії в режимі вторинних електронів через високу роздільну здатність та глибину різкості. Показано, що застосування обох методів доповнює один одного та суттєво збільшує інформацію щодо реальної структури кристалів фаз, що входять до складу сплаву. На прикладі досліджених сплавів на основі заліза та хрому з тугоплавкими боридами продемонстровано можливості поєднання обох методів дослідження структури для розкриття механізму кристалізації сплавів евтектичних систем та прогнозування їх властивостей. З аналізу структур литих сплавів розглянутих евтектичних систем встановлено зміну механізму кристалізації залежно від швидкості охолодження, з кооперативного росту складових евтектики на незалежний зріст із формуванням структури тонкого конгломерату фаз. Наведено реальні форми евтектичних кристалів боридів, їх зв'язок між собою у сплаві з утворенням несучого каркасу боридної фази в евтектичних колоніях, що надає змогу розглядати такі евтектики як композиційні матеріали, а відтак, передбачати їх поведінку в реальних умовах експлуатації. Робота являє інтерес як для розробників нових складів сплавів, так і для теорії кристалізації, а також для використання в учбовому процесі в курсах з матеріалознавства.

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.030.022-18

Рубрики:

Металізація металів у вакуумі

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено метод синтезу вуглецевих наноструктур (вуглецеві нанотрубки (ВНТ), аморфний графен) на іонно-плазмових установках типу "Булат" з дуговим розпорошенням катоду на металевих підкладинках з титану та заліза. Для запобігання хімічній взаємодії металевих підкладинок з плівками металу-каталізатора за високих температур винайдено спосіб створення дифузійного бар'єру з нітридів або гідридів в одній технологічній операції. За створення композиційного покриття на титанових стопах і залізі, зміцненого ВНТ, розв'язано проблему відсутності взаємодії між ними та карбідоутворювальним металом-матрицею шляхом напорошення захисного покриття з міді. Суцільне мідне покриття на ВНТ, каталітичних центрах і металевій підкладинці з великою площею поверхні являє перспективну структуру для розв'язання проблеми відповідності габаритів мініатюрних електронних пристроїв і радіаторів їх охолодження. Одержано покриття з наночастинок аморфного вуглецю на кремнієвих і металевих підкладинках, що являє перспективну основу для розробки прямих перетворювачів сонячної енергії в електричну.