Отчет о прикладных научных исследованиях "Экспериментальные исследования, изготовление образцов. Часть 2" этап 3 промежуточный

Цель: разработка составов и технологии получения нанокомпозитных материалов на основе псевдосплавов несмешивающихся металлов (Cr - Cu, W - Cu, Mo - Cu) для применения в качестве контактов в переключателях мощных электрических сетей, работающих в условиях больших токов и высоких напряжений, для повышения их энергоэффективности, экономичности и надежности. Разработаны лабораторная методика исследования влияния электрического искрового и дугового разрядов на поверхность контакта в контролируемой газовой атмосфере и программа исследования воздействия электрического искрового и дугового разрядов на поверхность электрического контакта. Проведены экспериментальные исследования воздействия искрового и дугового электрических разрядов на поверхность электрического контакта в зависимости от состава и структуры материала, в том числе процесса зажигания и гашения электрического разряда и динамики его перемещения по поверхности электродного материала с помощью высокоскоростной видеосъемки, микроструктуры поверхности электродного материала после воздействия электрического разряда с помощью световой и растровой электронной микроскопии.Высокоскоростная видеосъемка выявила различия в протекании электрического разряда между электродами из микрогетерогенных (промышленных) псевдосплавов по сравнению с наноструктурированными (экспериментальными) псевдосплавами, что подтверждает необходимость разработок наноструктурированных материалов. Микроскопические исследования изменений поверхностного слоя, вызванных электрическим разрядом, показали, что в промышленных микрогетерогенных образцах происходит эрозия сравнительно больших участков медной фазы, а в наноструктурированных экспериментальных материалах фазы меди и хрома настолько хорошо перемешаны, что отдельной эрозии меди не наблюдается. Изменения в местах воздействия электрического разряда на поверхность наноструктурированных псевдосплавов выражены, главным образом, в огрублении микроструктуры. Проведены испытания физико-механических свойств экспериментальных образцов нанокомпозитных материалов оптимизированного состава на основе псевдосплавов и сравнительные испытания их промышленных аналогов. Установлено, что предварительная механообработка спекаемого порошка приводит к увеличению прочностных показателей (превышающих промышленные аналоги). В тоже время снижается пластичность в конечном материале, и меняется характер разрушения с пластичного на хрупкий. Показатели износостойкости экспериментального образца, полученного по технологии ВЭМО + ИПС, превышают аналогичные показатели большинства промышленных образцов. Исключение составил образец фирмы Plansee, показавший лучшие результаты при трении, но имеющий самые низкие прочностные показатели.