Реєстраційний номер
0224U001691,
(0121U108516)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Фізико-механічні властивості сучасних конструкційних і функціональних матеріалів при низьких і наднизьких температурах
Назва етапу роботи
Фізико-механічні властивості сучасних конструкційних і функціональних матеріалів при низьких і наднизьких температурах.
Керівник роботи
Паль-Валь Павло Павлович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
26-01-2024
Організація виконавець
Фізико-технічний інститут низьких температур імені Б. І. Вєркіна Національної академії наук України
Опис роботи
Основною метою роботи є комплексне дослідження механічних властивостей та встановлення фізичних механізмів непружної деформації в умовах помірного та глибокого охолодження низки сучасних конструкційних та функціональних матеріалів: високоентропійних сплавів, наноструктурних металів та сплавів, полімерних нанокомпозитів. Актуальність та важливість роботи обумовлена тим, що ці матеріали є перспективними для практичного застосування у сучасному промисловому виробництві, зокрема, у авіаційній та космічній галузях, медицині та електроніці, енергетиці та кріогенному приладобудуванні. Фізико-механічні властивості новітніх матеріалів значно відрізняються від властивостей добре вивчених традиційних матеріалів, тому їх дослідження є важливою проблемою сучасної фундаментальної фізики кристалів та фізичного матеріалознавства, яка потребує подальшої уваги та розвитку.
У роботі передбачається одержання нових експериментальних даних і теоретичних розробок в результаті дослідження механічних, мікромеханічних та акустичних властивостей цілої низки новітніх матеріалів в екстремальних умовах низьких і наднизьких температур, починаючи з 0.45 К; встановлення фізичних механізмів і закономірностей низькотемпературної пластичної деформації, пружних і непружних властивостей зазначених матеріалів; встановлення впливу структурних і морфологічних параметрів на процеси пружної і непружної деформації сучасних конструкційних і функціональних матеріалів в області низьких і наднизьких температур; вивчення деформаційної, температурної і часової стабільності наноструктурних металів і сплавів, створених за допомогою методів інтенсивної пластичної деформації; вивчення деградації механічних властивостей полімерних матеріалів під дією факторів космічного простору; створення надійної довідкової бази про властивості новітніх конструкційних і функціональних матеріалів при низьких і наднизьких температурах, що є наразі відсутньою.
Опис етапу
В області температур 0.5 – 350 К всебічно досліджені механічні та акустичні властивості низки новітніх перспективних для практичного застосування матеріалів. Метою досліджень було встановлення фізичних механізмів що контролюють фізико-механічні властивості матеріалів в екстремальних умовах низьких і наднизьких температур. Для вирішення поставленої проблеми авторами було задіяно комплекс сучасних експериментальних та теоретичних методів: методи активної деформації; мікроіндентування; методи акустичної спектроскопії; рентгенівський, електронно-мікроскопічний та оптичний контроль структури зразків; метод дифракції зворотнього розсіювання електронів (EBSD), сучасні методи теоретичної фізики твердого тіла. В результаті досліджень одержана низка результатів світового рівня, які сприятимуть розвитку фундаментальних уявлень про механізми пластичності та руйнування твердих тіл в умовах низьких та наднизьких температур. Зокрема, вперше запропоновано молекулярно-кінетичну модель високоеластичної деформації аморфних полімерів. В рамках цієї моделі одержано точний розв’язок нелінійного реологічного рівняння, яке описує кінетику вимушеної високоеластичної деформації аморфних полімерів в умовах помірного та глибокого охолодження, передбачено тристадійну форму діаграм розтягу зразків таких матеріалів і запропоновано молекулярно-кінетичну інтерпретацію кожної стадії. В інтервалі температур 0,5 – 300 К встановлені мікромеханізми пластичної деформації високоентропійного сплаву Fe50Mn30Co10Cr10, пластичність якого індукована фазовими перетвореннями між ГЦК та ГЩУ фазами (TRІP механізм). Вперше обґрунтована стратегія вирішення дилеми «висока міцність – низька пластичність» для високоміцних нанокристалічних ГЩУ металів, яка полягає у створенні гетерогенної зеренної структури з певним розподілом зерен за розміром.
Опис продукції
Автори роботи
Додано/оновлено в НРАТ
2024-01-26
