Search academic texts

Information × Registration Number 0525U000098, Doctoral dissertation Status Доктор фізико-математичних наук Date 18-03-2025 popup.evolution o Title Structure and physico-mechanical properties of aluminum-based coatings with quasicrystalline and approximant phases Author Sergiy Polishchuk, Кандидат фізико-математичних наук popup.advisor Oleksandr D. Rud popup.opponent Oleksiy Onoprienko popup.opponent Myroslav Karpets popup.opponent Mykola O. Borovyi Description Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.13 – фізика металів. Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України. Київ, 2025. Дисертаційна робота присвячена розробці наукових основ створення покриттів з квазікристалічними або апроксимантними фазами в алюмінієвих сплавах із заданим рівнем властивостей. Вперше показано, що в інтервалі температур осадження (температура підкладки) 0,5…0,7 від температури плавлення сплаву (Тпл), формування квазікристалічної або кристалічної апроксимантної структури вакуумного конденсату відбувається безпосередньо при осадженні суміші парових фаз компонентів у відповідних співвідношеннях. Зниження температури осадження сплавів приводить до зменшення розміру зерен та збільшення фазонних спотворень структури. Визначено умови формування гетерофазних покриттів, що містять окрім фаз зі складною кристалічною будовою, інші кристалічні фази. Запропоновано методику вимірювання залишкових напружень у квазікристалічних покриттях за допомогою модифікованого методу sin²ψ. Встановлено, що основний внесок у залишкові напруження вносять термічні напруження через різницю між КТР підкладки і покриття. Показано, що основним механізмом релаксації напружень у покриттях Al-Cu-Fe є наскрізне розтріскування і визначено значення критичного коефіцієнту інтенсивності напружень K1c матеріалу покриття. Встановлено величину критичної товщини покриттів, при якій ймовірним стає їх наскрізне розтріскування. Виявлено, що мікротвердість квазікристалічної фази у вакуумних покриттях при зниженні розміру зерен змінюється немонотонно, що пов’язується із зміною механізмів пластичної деформації. Визначено, що зносостійкість гетерофазних покриттів із ікосаедричною квазікристалічною та β-кубічною фазами є вищою ніж у однофазного квазікристалічного покриття, завдяки впливу більш пластичної β-фази. Вперше встановлено, що зменшення розміру зерен у квазікристалічних і апроксимантних матеріалах до наномасштабних значень приводить до значного зростання їх демпфуючої здатності при підвищених температурах, що пов’язується із зміною механізму дисипації енергії з дислокаційного на переважно зернограничний. Визначено вплив періоду модуляції λ у багатошарових фольгах Al/Cu на кінетику і послідовність фазових перетворень. Запропоновано модель утворення фаз Al2Cu, γ2-Al4Cu9 та β1-AlCu3 в багатошарових фольгах. Проаналізовано калориметричні характеристики екзотермічних реакцій формування інтерметалевих сполук у фольгах з різним періодом модуляції та визначено енергії активації реакцій з цих фаз. Registration Date 2025-03-03 popup.nrat_date 2025-03-03 Close