Создание термобаръерных наноструктурированных композитных и градиентных покрытий на основе диоксида циркони

Объект исследования - покрытия из нанокомпозитных материалов, сформированных на основе диоксида циркония, стабилизированного иттрием, никеля с разным соотношением фаз и различным распределением этих фаз по толщине покрытия. Цель исследования - разработка перспективных жаростойких и термобарьерных наноструктурированных покрытий различной морфологии на основе диоксида циркония, способных эффективно работать в широком интервале температур; установление закономерностей формирования концентрационно-градиентных покрытий и влияния концентрационного профиля на адгезию покрытий на основе диоксида циркония. Получены покрытия из стабилизированного диоксида циркония методом ионно-лучевого и ВЧ магнетронного распыления керамической и металлической мишеней. Определены условия формирования наноструктуры у напыляемого покрытия. Исследовано влияние термических отжигов на структуру, фазовый состав, твердость и адгезию к поверхности никеля наноструктурированного покрытия из стабилизированного диоксида циркония. Получены композитные покрытия Ni-ZrO. Разработана технология и получены концентрационно-градиентные покрытия Ni-ZrO. Исследованы морфологии поверхности и скола градиентных покрытий Ni-ZrO. Проведены сравнительные исследования теплопроводности чистого оксидного покрытия (ZrO), композитного покрытия (Ni-ZrO) и композитно-градиентного покрытия (Ni-ZrO). Результаты выполненных исследований, касающиеся общих закономерностей создания наноструктурированных покрытий с различной морфологией, а также стабильности полученной структуры, могут быть внедрены практически на любом предприятии региона, относящегося к аэрокосмической отрасли, машиностроению, приборостроению, электронике. В более конкретном аспекте разработанные при выполнении проекта новые термобарьерные покрытия на основе наноструктурированного диоксида циркония могут быть использованы для повышения надежности и ресурса нового поколения ЖРД, а также увеличения их удельной мощности.