|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материаловедение №12 за 2015 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Физические основы материаловедения
- Электронные зонные структуры атомных ковалентных и частично ионных проводов АNВ8-N И. А. БОЧКОВ1, П. Н. ДЬЯЧКОВ2, д-р хим. наук1Рязанский государственный радиотехнический университет,e-mail: illikb@yandex.ru,2Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской Академии наук, г. Москва, 3
Самые тонкие нанопровода — это цепочки с одним атомом в поперечном сечении. Мы рассчитали зонные структуры цепочек ANB8-N с помощью метода линеаризованных присоединенных цилиндрических волн. Зонные структуры ковалентных одноатомных цепей из элементов четвертой группы характеризуются σ(s)-, π+- и π–-, а также σ(pz)*-зонами. Цепочки С, Si, Ge и Sn — металлические. Из-за цилиндрической симметрии цепей спин и орбитальное движение электронов взаимодействуют в цепочках, расщепляя π-зоны, но каждая π+- и π–-полоса двукратно вырождена по спину. Энергия спин-орбитального расщепления варьируется от 1,7 мэВ до 0,67 эВ для C- и Sn- цепей.
Ключевые слова: ионные нанопровода, зонная структура, метод линеаризованных присоединенных цилиндрических волн, нанотрубки.
Структура и свойства материалов
- Идентификация механизмов разрушения конструкционных сталей методом акустико-эмиссионной диагностики А. Г. ПЕНКИН, В. Ф. ТЕРЕНТЬЕВ, д-р техн. наук, В. В. РОЩУПКИН, д-р техн. наук, М. А. ПОКРАСИН, канд. физ.-мат. наукФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН), г. Москва,е-mail: fatig@ mail.ru, 7
Исследовали механизмы разрушения при статическом растяжении плоских образцов конструкционных сталей 09Г2 и стали К3, широко используемых в нефтяной и газовой промышленности, в бездефектном состоянии и после выращивания искусственного дефекта в виде усталостной трещины, с использованием акустико-эмиссионной диагностической системы СДС1008 и фрактографического анализа поверхностей разрушения.
Ключевые слова: конструкционные стали, статическое растяжение, искусственные дефекты, усталостная трещина, акустическая эмиссия, фрактография разрушения.
Материалы будущего
- Статическая трещинностойкость двухфазного титанового сплава ВТЗ-1 в морской воде М. Р. ОРЛОВ, д-р техн. наук, С. А. НАПРИЕНКОФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», г. Москва,e-mail: m.r.orlov@yandex.ru, 13
Представлены результаты испытаний на замедленное разрушение двухфазного титанового сплава ВТ3-1 в воздушной атмосфере и в морской воде. Установлено, что испытание образцов в морской воде приводит к трехкратному снижению статической трещиностойкости сплава, в отличие от испытаний в воздушной атмосфере.
На основании полученных результатов построена кинетическая модель замедленного статического разрушения сплава ВТ3-1 в морской воде. Установлено, что максимальная скорость развития трещины по механизму замедленного статического разрушения при нагружении сплава в морской воде достигает величины 20 мкм / с, при этом минимальная величина коэффициента интенсивности напряжений, дающая начало движению трещины по механизму замедленного статического разрушения, соответствует значению около 34 MПа∙м1/2.
Ключевые слова: титановый сплав ВТ3-1, механизм замедленного статического разрушения, растровая электронная микроскопия, коэффициент диффузии, напряжено-деформированное состояние.
Современные технологии
- Жаростойкий вермикулитобетон с использованием золоотходов от сжигания водоугольного топлива С. В. БАСТРЫГИНА, канд. техн. наук, Т. П. БЕЛОГУРОВА, канд. техн. наукИнститут химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева Кольского научного центра РАН, г. Апатиты,e-mail: belog_tp@chemy.kolasc.net.ru, 19
Представлены результаты разработки и изучения свойств жаростойкого вермикулитобетона с использованием золоотходов от сжигания водоугольного топлива. Проведенные исследования свидетельствуют о перспективности использования этих золоотходов в качестве добавки в жаростойкие бетоны.
Ключевые слова: золоотходы от сжигания водоугольного топлива, жаростойкий вермикулитобетон, структура, свойства, деформации, усадка, теплопроводность.
- Разработка экономно-легированного жаропрочного никелевого сплава СЛЖС32БР с монокристаллической структурой А. В. ЛОГУНОВ1, д-р техн. наук, Ю. Н. ШМОТИН1, д-р техн. наук, С. А. ЗАВОДОВ1, И. А. ЛЕЩЕНКО1, д-р техн. наук, Д. В. ДАНИЛОВ1, канд. техн. наук, И. И. ХРЯЩЕВ1, А. М. МИХАЙЛОВ2, А. Е. СЕМИН2, д-р техн. проф., М. А. МИХАЙЛОВ21ОАО «НПО «Сатурн»,e-mail: logunov06@rambler.ru,2ООО НТЦ «ТСМ» — МИСиС, 24
Выполнены исследования, направленные на создание перспективного безрениевого жаропрочного никелевого сплава СЛЖС-32 БР для монокристаллических лопаток турбин. Рассчитан и обоснован химический состав опытного перспективного сплава, а также выплавлена опытная партия сплава (10 кг). Согласно аналитическим результатам исследования длительная прочность разработанного сплава при 1000 °С и 100 ч составляет 248 MПа.
Ключевые слова: жаропрочные никелевые сплавы, монокристаллическая структура, энергия когезии, структурная стабильность, локальное микрооплавление.
- Структура и механические свойства трехмерных капиллярно-пористых титановых покрытий на внутрикостных имплантатах В. И. КАЛИТА, д-р техн. наук, Д. И. КОМЛЕВ, канд. техн. наук, А. А. РАДЮКФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН), г. Москва,e-mail: vkalita@imet.ac.ru, 29
Разработан процесс плазменного напыления трехмерных капиллярно-пористых титановых покрытий из проволоки для внутрикостных имплантатов с использованием двух дополнительных дуговых разрядов между плазмотроном и проволокой, между плазмотроном и подложкой. За счет повышения температуры напыляемых частиц и активации подложки повысили сдвиговую прочность титанового покрытия с пористостью 46% до 120 MПа.
Ключевые слова: внутрикостные имплантаты, плазменное напыление, трехмерные капиллярно-пористые титановые покрытия, дополнительные дуговые разряды, сдвиговая прочность.
Композиционные материалы
- Синтез и триботехнические свойства композиционных покрытий с матрицей из полиимида ПМ-ДАДФЭ и наполнителями из наночастиц дихалькогенидов вольфрама при сухом трении скольжения А. Д. БРЕКИ1, канд. техн. наук, А. Л. ДИДЕНКО2, канд. хим. наук, В. В. КУДРЯВЦЕВ2, д-р хим. наук, проф., Е. С. ВАСИЛЬЕВА1, канд. техн. наук, О. В. ТОЛОЧКО1, д-р техн. наук, А. Г. КОЛМАКОВ3, д-р техн. наук, Ю. А. ФАДИН6, д-р техн. наук, Н. Н. СЕРГЕЕВ4, д-р техн. наук, А. Е. ГВОЗДЕВ4, д-р техн. наук, проф., Н. Е. СТАРИКОВ5, д-р техн. наук, проф., Д. А. ПРОВОТОРОВ5, канд. техн. наук1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого,e-mail: albreki@yandex.ru,2Институт высокомолекулярных соединений РАН, г. Санкт-Петербург,3Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН), г. Москва,4Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого,5Тульский государственный университет,6Институт проблем машиноведения РАН, г. Санкт-Петербург, 36
Описан синтез и представлены результаты исследования триботехнических характеристик композиционных покрытий толщиной 40 мкм с матрицей из полиимида ПМ-ДАДФЭ и наполнителем в виде полученных методом газофазного синтеза наночастиц дисульфида вольфрама размером 40 нм и наночастиц диселенида вольфрама размером 60×5 нм.
Ключевые слова: твердосмазочные материалы, полиимиды, композиционные покрытия, дихалькогениды, наночастицы, сухое трение, износ, триботехнические характеристики.
- Концепция создания слоистых многофункциональных композиционных материалов для эксплуатации в арктических условиях Д. К. РЯБОВ1, В. В. ШЕСТОВ1, В. М. БУЗНИК1,2, академик РАН, В. В. АНТИПОВ1, канд. техн. наук1Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», г. Москва,e-mail: ryabov.d@bk.ru,2Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН), г. Москва, 41
В статье предлагается концепция конструирования многофункциональных слоистых композиционных материалов — сэндвич-панелей, предназначенных для использования в устройствах и сооружениях, эксплуатируемых в арктических условиях. Предложена общая схема компоновки элементов композита, обсуждается подбор компонентов, рассмотрены варианты огнестойких и обычных сэндвич-панелей.
Ключевые слова: композиционные материалы, конструкционные материалы, функциональные материалы, обшивка, металлы, виброзащита, теплоизоляция, работоспособность.
- Теплофизические свойства композиционных материалов на основе алюминиевого сплава с высоким содержанием карбидной фазы SiC Ю. В. ЛОЩИНИН, А. А. ШАВНЕВ, канд. техн. наук, А. Н. НЯФКИН, С. И. ПАХОМКИН, М. Г. РАЗМАХОВФедеральное Государственное Унитарное Предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» ГНЦ, г. Москва,e-mail: Yloshhinin@mail.ru, 48
Измерены теплофизические свойства в диапазоне температур от –140 до 400 °С композиционных материалов на основе алюминиевого сплава АК7 с содержанием карбидной фазы SiC от 50 до 70% (об.).
Рассмотрены закономерности изменения теплофизических свойств от состава и температуры. Установлено, что теплопроводность материалов в диапазоне температур от –140 до 50 °С значительно больше зависит от содержания SiC, чем при температурах от 50 до 400 °С. Показано, что теплопроводность и температурный коэффициент линейного расширения практически не зависят от содержания фазы SiC более 60% (об.).
Ключевые слова: теплофизические свойства, теплопроводность, температурный коэффициент линейного расширения, композиционные материалы, карбидная фаза.
Информация
- Указатель статей, опубликованных в журнале «Материаловедение» в 2015 г , 53
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|