compuși intermetalici, kompozitivy ceramică, „materiale Intellektualnye“ - materiale ale secolului XXI
Progresul civilizației în nici un fel asociat cu materialele. Crearea de noi materiale, îmbunătățirea și aplicarea lor se bazează pe nivelul de dezvoltare al societății, ca și cererea pentru mașini noi și unități care nu pot fi îndeplinite fără crearea de noi materiale. Superaliaje, metalice, ceramice structurale, materiale compozite de carbon - este doar o mică listă a materialelor, crearea care, în secolul al XX-lea. Acesta stimulează dezvoltarea de rachete și inginerie aerospațială, care funcționează în condiții extreme.
Raportul prezintă o nouă generație de materiale, aspectul care este natural din punct de vedere al dezvoltării istorice a perioadelor de materiale.
Intermetalicelor - o nouă clasă de materiale (metal compus), care prin structura sa sunt intermediare între metale și ceramică. Acestea au o structură cristalină complexă cu prezența legăturilor interatomice la 30% component covalente care determină proprietățile lor unice fizico-mecanice (rezistență la căldură ridicată, densitate scăzută, inflamabilitate scăzută în oxigen, rezistență ridicată la uzură).
Compozite ceramice (keramokompozity) - materiale a căror eșec aparență datorită proprietăților de nivel înalt ale ceramicii (rezistența scăzută la șoc termic și termotsiklichnosti). Prin urmare, dezvoltarea materialelor compozite cu matrice ceramică armat cu fibre, se va crea cu totul noi modele.
Materiale „inteligente“ - materiale care au capacitatea de a auto-se adapta la schimbarea mediului extern, adică, reacționează la influența externă pentru a modifica proprietățile lor (mărime, densitate, vâscozitate, conductivitate, etc.). Astăzi, materiale „inteligente“ a reprezentat o continuare logică a întregii perioade de dezvoltare a materialelor.
Realizări ale SA „NPO“ compozite „“ în domeniul dezvoltării keramokompozitov intermetalic și „materiale inteligente“ vor fi utilizate pe scară largă în produse cum ar fi industria aerospațială, și alte sectoare ale economiei.
Dezvoltarea modernă a ingineriei aerospațială presupune crearea unor materiale care pot funcționa eficient în condiții de expunere prelungită la temperaturi ridicate la coroziune ciclică. Aceste materiale trebuie să fie la căldură și rezistent la eroziune, au o rezistență ridicată la căldură și densitate scăzută, rezistență la mediul de spațiu. Metodele tradiționale de dezvoltare de noi materiale de astăzi au epuizat deja potențialul lor. De exemplu, creșterea rezistenței termică a materialelor metalice prin creșterea conținutului de elemente de aliere, tehnologia de întărire a atins termochimice capacitățile sale maxime. Același lucru se poate spune despre ceramică. Îmbunătățirea rezistenței la șocuri termice și termotsiklichnosti care apar în timpul funcționării nodurilor responsabile cu industria aerospațială, metodele convenționale de astăzi nu sunt posibile.
rezerve mari îmbunătăți modele de performanță este utilizarea compușilor intermetalici (intermetalicelor) și armate compozite cu matrice ceramice (keramokompozity).
Pentru dezvoltarea materialelor cu temperaturi ridicate pe bază de compuși intermetalici sunt considerabile sistemului interes din titan-aluminiu-nichel și aluminiu.
titan intermetalic și aliaje de nichel pe bază rezistente la căldură, numite materiale de ultimă generație datorită combinației favorabile proprietăților fizice și mecanice complexe. Ei au o rezistență termică ridicată și rezistență la căldură, modulul de elasticitate, nonincendive ridicată în aer, cu densitate mică.
În ciuda faptului că, în structura sa, aceste materiale sunt bine cunoscute aliaje compuși intermetalici pe bază (Ti3 Al, TiAl, NiAl) a găsit nici o aplicație practică datorită fragilității sale la temperatura normală. Problema creării unui aliaj al acestor materiale, inclusiv alegerea compoziției și de topire, este mai puțin complicată în comparație cu problema tehnologiei de producție a acestora și transformarea produsului semifinit ulterioară în componente și detalii de design. Prin urmare, numai prin progresele în procesele de fabricație, observate în ultimii ani, este posibil, în viitorul apropiat, utilizarea practică a acestor materiale în construcția. Acestea includ tehnologia de producere a materialelor sub formă de pulbere, folosind o cristalizare de mare viteză, difuzie, sudura cu laser, deformare în condiții izoterme.
Locul de munca anterioare au aratat posibilitatea de a aliajelor pe bază de compuși intermetalici Ti3 Al, TiAl și NiAl în probele nou generat de echipamente noi, inclusiv rachete-spațiu, aviație, auto, și altele.
Keramokompozity (V, M)
Motivul principal pentru care a determinat cercetătorii materiale oameni de știință în mod activ pentru a studia keramokompozitov și dezvoltarea tehnologiei pentru fabricarea lor, a servit ca un nivel eșec al proprietăților keramokompozitov carbon-carbon (CCC) (rezistență scăzută la oxidare medii și rezistență insuficientă la eroziune fluxuri la temperaturi ridicate) - și ceramică vysotemperaturnoy (Low rezistență la șocuri termice și termotsiklichnosti). Prin urmare, primul din materiale compozite keramomatrichnyh, care sunt prelucrate varietate astăzi de tehnici de fabricație sunt compozite carbon din ceramică, și mai precis, carbon-carbid ca cel mai aproape compozit la CCC, care astăzi tehnologia de fabricație, cel mai studiat. Aceste materiale compozite sunt moștenite toate avantajele ca CCC și ceramica la temperaturi ridicate și eliminați dezavantajele lor inerente.
Astăzi CCC a făcut insertii secțiunii critice, blocuri de duze și papuci SRM, frâne de aeronave, rulmenți și încălzitoarele cu temperatură înaltă, filtre pentru medii corozive, conducte de transfer de căldură etc.
îmbunătățirea în continuare a unităților structurale cu temperaturi ridicate de mașini care lucrează în condiții extreme (la temperaturi ridicate în curgere corozive și erozive) unde utilizate până în prezent CCC, într-o oarecare măsură, împiedicată de lipsa unor noi okislitelnostoykih termoerozionno- și materiale compozite. Creșterea nivelului de proprietăți se poate realiza prin creșterea temperaturii de topire, conductivitate termică, duritate, inerția chimică. Există suficient compozite sunt considerate materiale promițătoare pe bază de carburi refractare de metale de tranziție și siliciu.
Am găsit o utilizare interesantă am dezvoltat un compozit C-ZrO2. Astăzi, „NPO“ compozite „“ din acest material sunt fabricate membrane de microfiltrare. Aceste membrane având o combinație (carbon-zirconiu) și strat selectiv de matrice de dioxid de zirconiu sunt folosite în industria alimentară. Pentru a crea o matrice de oxid a dezvoltat o tehnologie bazată pe metoda sol-gel.
Keramokompozity ca și compuși intermetalici - materialele cheie pentru viitorul de fabricație high-tech de design inovator în industria aerospațială, de energie și de alte industrii, care lucrează într-un mediu în care produsele ineficiente din metal, ceramică și compozit carbon-carbon.
Viitorul România, CSI și tsilivizatsii Eurasiatic
XY Materiale interdisciplinare Discuție
A.N.Timofeev