Реєстраційний номер
0222U004599,
0117U002205
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Нанокомпозити на основі SiC і Si3N4 з функцією самозаліковування дефектів структури для керамічних вузлів тертя, корозійностійких покриттів і тепловідводів довготривалої експлуатації
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Рагуля Андрій Володимирович, Доктор технічних наук
Дата реєстрації
19-09-2022
Організація виконавець
Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича Національної академії наук України
Опис етапу
Досліджено умови консолідації композитів систем ZrN Si 3 N 4 та Si 3 N 4 -ZrN-TiN
методом ІПС. Встановлено, що ущільнення композитів системи Si 3 N 4 -ZrN-TiN
інтенсифікує нанокристалічний TiN при Т~ (1100 1300) С. Механічні властивості
композитів ZrN-Si 3 N 4 -TiN вищі за матеріали на основі ZrN-Si 3 N 4 . У композитів з 15% та
30 мас.% TiN HV 10 = 20÷22 ГПа, K 1c = 5,2÷5,8 МПа·м 1/2 , відповідно. На трибологічні
властивості в парі з ВК6 та Si 3 N 4 впливає вміст ZrN, та матеріал контртіла, та їх
фізико–хімічна взаємодія. Досліджено ефект самозаліковування поверхневих дефектів
Si 3 N 4 -ZrN-TiN: при сухому терті – шляхом окислення до SiО 2 або Si(ОН) 2 , що працює як
тверде мастило; тертя у фізрозчині – утворення трибошарів Zr(ОН) 2 та Ti(ОН) 2 ; при
температурах 500 - 550 ℃ – утворення регенеруючого ZrO 2 .
Створена кераміка SiC-Si 3 N 4 -Si 2 N 2 O методом ГП з активаторами спікання.
Встановлені оптимальні склади та режими реакційної консолідації кераміки з однорідною
високодисперсною структурою, з композиційними границями зерен. Виявлено ефект
формування в міжзеренних прошарках металоподібних структур, що впливають на
електрофізичні та трибологічні характеристики кераміки.
Реалізовано принцип створення нового функціонального елементу на основі
безкисневих тугоплавких сполук для високотемпературних термоелектричних генераторів
термоЕРС та напруги, за рахунок формування мікроструктури керамічних провідникових
термоелектричних матеріалів з діелектричною матрицею і реакційно здатними
провідниковими добавками, утворення нових фаз, що формуються in situ при
високотемпературному ущільненні. Показано, що у таких дисперсніх композитів при
концентрації провідника близькій до порогу перколяції виникає поперечна термоЕРС, яка
є анізотропією теплопровідності, внаслідок якої виникає поперечний перепад температур,
і, як наслідок, вихрових струмів.
Опис продукції
Автори роботи
Іценко Анатолій Іванович
Бородянська Ганна Юліївна
Гадзира Микола Пилипович
Галямін Володимир Борисович
Грінкевич Костянтин Едуардович
Давидчук Надія Костянтинівна
Дерій Андрій Іванович
Замула Марина Валеріївна
Згалат-Лозинський Остап Броніславович
Зяткевич Дмитро Павлович
Козак Світлана Іванівна
Колесніченко Валерій Григорович
Кушнір Владислав Володимирович
Лажевський Віктор Опанасович
Манакіна Діана Михайлівна
Пінчук Микита Олександрович
Петровський Віталій Ярославович
Петухов Олександр Сергійович
Похилько Богдан Анатолійович
Рагуля Андрій Володимирович
Семенюк Наталія Григорівна
Теплюк Олена Вікторівна
Тимошенко Ярослав Григорович
Тищенко Надія Іванівна
Ткаченко Іван Віталійович
Шульженко Володимир Якович
Додано/оновлено в НРАТ
2022-09-19
