Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0220U101237, 0119U001570 , Науково-дослідна робота Назва роботи Розробка захисних та радіаційно стійких композиційних матеріалів на основі керамічних та полімерних високодисперсних частинок для ядерної енергетики України, потреб промисловості і суспільства Назва етапу роботи Керівник роботи Макара Володимир Арсенійович, Доктор фізико-математичних наук Дата реєстрації 05-01-2020 Організація виконавець Навчально-науковий центр "Фізико-хімічне матеріалознавство" КНУ імені Тараса Шевченка та Національної АН України Опис етапу Об’єкт дослідження: Керамічні композиційні матеріали на основі перехідних металів та їх боридів і оксидів. Мета роботи: Розробка композиційних керамічних матеріалів на основі карбідів, боридів чи оксидів перехідних металів з підвищеними радіаційнозахисними характеристиками і призначеними для покращення конструкційних елементів ядерних реакторів, потреб промисловості і суспільства. Методи дослідження: метод механохімічного синтезу, електронна та оптична мікроскопії, рентгенівська дифрактометрія, енергодисперсійний аналіз, визначення мікротвердості та тріщиностійкості за допомогою індентування, фізико-математичне моделювання, статистичний аналіз. Вперше синтезовано зразки нанорозмірного (до 20 нм) металокерамічного матеріалу Fe-TiC (25 ваг.%) шляхом спікання при високих температурах під високим тиском (850оС, 8 ГПа) порошку, виготовленого методом механічного легування в планетарному кульовому млині шихти з елементарних металів (Fe та Ті) і вуглецю. Встановлений позитивний ефект використання вуглецевих нанотрубок (ВНТ) (замість інших форм вуглецю) в процесі механічного легування. Досліджено реальну структуру та мікроструктуру синтезованих матеріалів. Особливості мікроструктури викликають високу щільність отриманого матеріалу і високе значення його твердості за Віккерсом (11,3 ГПа). ВНТ полегшують процес розмелювання та значно прискорюють утворення карбідної фази, впливають на подрібнення зерен отриманого матеріалу і тим самим забезпечують його ущільнення та поліпшені механічні характеристики. Вперше синтезовано нанорозмірний карбід NiCx в результаті механохімічної обробки в планетарному кульовому млині шихти Ni-ВНТ. Показано, що на характер взаємодії між вихідними компонентами та відповідно й на фазовий склад кінцевого продукту синтезу суттєво впливаєте яка саме алотропічна форма вуглецю (графіт чи вуглецеві нанотрубки) була використана для виготовлення шихти. Опис продукції Вперше синтезовано зразки нанорозмірного (до 20 нм) металокерамічного матеріалу Fe-TiC (25 ваг.%) шляхом спікання при високих температурах під високим тиском (850оС, 8 ГПа) порошку, виготовленого методом механічного легування в планетарному кульовому млині шихти з елементарних металів (Fe та Ті) і вуглецю. Встановлений позитивний ефект використання вуглецевих нанотрубок (ВНТ) (замість інших форм вуглецю) в процесі механічного легування. Досліджено реальну структуру та мікроструктуру синтезованих матеріалів. Особливості мікроструктури викликають високу щільність отриманого матеріалу і високе значення його твердості за Віккерсом (11,3 ГПа). ВНТ полегшують процес розмелювання та значно прискорюють утворення карбідної фази, впливають на подрібнення зерен отриманого матеріалу і тим самим забезпечують його ущільнення та поліпшені механічні характеристики. Вперше синтезовано нанорозмірний карбід NiCx в результаті механохімічної обробки в планетарному кульовому млині шихти Ni-ВНТ. Показано, що на характер взаємодії між вихідними компонентами та відповідно й на фазовий склад кінцевого продукту синтезу суттєво впливаєте яка саме алотропічна форма вуглецю (графіт чи вуглецеві нанотрубки) була використана для виготовлення шихти. Методом рідкофазного реакційного синтезу суміші порошків B2O3-Al-C-TiB2 одержано керамічний композит TiB2-Al2O3-В4С, структура якого містить 2 основні компоненти: 1) дрібнодисперсна матриця на основі оксиду алюмінію та нанорозмірних зерен карбіду бору, 2) відносно великі (близько 20 – 50 мкм) включення TiB2. Тріщиностійкість зразків досягає 9.1 МПа×м1/2, що істотно вище за відповідні величини для його складових. Синтезовані модифіковані вуглецевими нанотрубками металокерамічні високодисперсні композиції придатні для їх використання в якості надтвердих жаро- і радіаційностійких матеріалів. Позитивний економічний ефект від використання ВНТ в якості компоненти шихти – зменшення енерговитрат на синтез металокерамічних композицій. Автори роботи Загородній В'ячеслав Васильович Камінська Марина Антонівна Макара Володимир Арсенійович Ніжельська Олена Ігорівна Шірінян Арам Сергійович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити