Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0220U000433, 0118U006153 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Проривні МГД-плазмові технології одержання нового покоління литих конструкційних та композиційних матеріалів для високотехнологічних галузей техніки

Керівник роботи

Дубодєлов Віктор Іванович, Доктор технічних наук

Дата реєстрації

11-02-2020

Організація виконавець

Фізико-технологічний інститут металів і сплавів НАН України

Опис

Основна мета досліджень - розробка наукових основ проривних ливарних МГД-плазмових технологій одержання нового покоління литих конструкційних і компози-ційних функціональних матеріалів на металевій основі. Ідейний базис проекту - сучасні наукові уявлення в області теорії рідкометале-вих систем, метастабільної мікронеоднорідності і МГД-плазмових способів, у т. ч. амплітудно-частотних, впливу на неї: електромагнітні дії для управління процесами теп-ломасопереносу в оброблюваному розплаві - введення в металеві розплави рафінуючих, модифікуючих, мікролегуючих і композитних добавок в різних агрегатних станах (твердому, рідкому, газоподібному або пароподібному) з допомогою занурюваних пла-змотронів для створення керованої штучної мікронеоднорідності й надання розроблю-ваним металевим матеріалам суттєво покращеної або особливої структури і кардиналь-но підвищених або особливих властивостей у твердому стані. Досягнення поставленої мети забезпечували за рахунок реалізації унікальної концепції досліджень. В її основі лежить комплексне використання зовнішніх енерге-тичних впливів (заглибленої низькотемпературної плазми, керованих магнітогідроди-намічних течій) на рідкометалеві системи при їх електрофізичній термосиловій оброб-ці, введенні до них металевих і неметалевих добавок, зокрема, приведення матричного розплаву до рівноважного мікрооднорідного стану з подальшим переведенням розплаву та добавок за допомогою плазмотрону в реакційній зоні (температура - 3000-5000 К) магнітодинамічного міксера-дозатора у високореакційний стан (пару), забезпечення протікання фізико-хімічних та міжфазних взаємодій з утворенням нових пароподібних фаз і створення в процесі їх подальшої конденсації в рідкометалевому матричному охолоджувачі (температура - 1000-1100 К) високоградієнтних станів - концентраційних і температурних (швидкості охолодження понад 104 К/с). Реалізація такої комплексної МГД-плазмової дії дозволяє подолати головні вади існуючих технологій примусового введення армуючих часток у металеві матричні роз-плави при одержанні композитів, а саме: спливання чи занурення введених часток, їх незасвоєння і навіть "відторгнення" матричним розплавом через незмочуваність і вза-галі некогерентність до нього, коагуляцію та злипання високодисперсних часток в ході обробки, некерованість їх розподілу по об'єму тощо.

Опис продукції

В результаті виконання проекту створено теоретичні та технологічні передумови і розроблено новий спосіб одержання новітніх литих металевих матеріалів, оригінальне МГД-плазмове обладнання з системами контролю та управління для його реалізації, одержано зразки таких матеріа-лів і литих виробів з них, проведено ґрунтовні дослідження їх структури і властивостей. Отримані нові знання у різних галузях фундаментальної й прикладної науки - фізиці (зокрема, фізиці плазми та конденсованих систем, електродинаміці, магнітній гідродинаміці), термодинаміці, теорії тепломасопереносу, матеріалознавстві, що дозволить забезпечити зростання рівня освіти, науки, промисловості, розширити експортний потенціал держави і можливості для міжнародного співробітництва.

Автори роботи

Верховлюк А.М.
Горюк М.С.
Моісеєв Ю.В.
Найдек В.Л.
Нарівський А.В.
Сергієнко Р.А.
Середенко В.О.
Тарасевич М.І.
Фікссен В.М.
Щерецький О.А.