Отчет о научно-исследовательской работе «Новые материалы и покрытия, в том числе наноструктурные, на основе металлических, тугоплавких, оксидных систем с повышенными эксплуатационными свойствами» (промежуточный)

В качестве объектов исследования использовали модифицированные и новые ком-позиционные, инструментальные и каталитические материалы, функциональные покры-тия. Цель работы заключалась в получении твердого сплава из диспергированного по-рошка, синтезе новых алюмоматричных материалов методом СВС, синтезе сложнооксид-ных систем с высокой каталитической активностью, формировании функциональных по-крытий методом механического и электроискрового легирования. Определены условия формирования двухслойного градиентного твердого сплава из порошков ВК15 и ВК8 полученных электроэрозионным диспергированием. Выявлены особенности получения алюмоматричных сплавов методом жидкофаз-ного алюминотермического СВС из оксидов, которые заключаются в необходимости уве-личение термитной добавки или использования комплекса оксидных фаз в шихте. Установлены оптимальные параметры вакуумного спекания систем Ti-Al-C и Ti-Al-SiC для формирования в структуре готового сплава MAX-фаз и высокоуглеродистого карбонитрида (T=1300 °С, t=1…2ч.).Получены электроискровые покрытия из металломатричных композиций системы Ni-Cr-Zr-Ti-Al и металлических стекол Fe1-x(Cr0,2Mo0,1W0,1C0,24B0,12Si0,15)x позволяющие повысить износостойкость и жаростойкость сталей 45 и 30 соответственно, что позволит расширить их область использования. Метом механического легирования получены эффективные жаростойкие (800 С) покрытия на титановом сплаве ВТ1-0 системой TiAl-М (где M – Mo, Nb, Co, Ni). Проведено математическое моделирование формирования вакансий в ортоферрите иттрия (YFeO3) при различной степени нестехиометрии по кислороду YFeO3-δ (δ = 0,0625 и 0,25), энергетический выигрыш при формировании одного из двух типов вакансий изменяется от 0,3 до 0,1 эВ.Исследована каталитическая активность сажистого углерода перовскита состава ABO3-δ (где A=Y, La; B=Fe) с температурой максимума скорости горения при 556 °С.Установлено, что наиболее эффективным допантом фотокаталитичекой активности фотокатализатора Sr1 xMexBi4O7/(BiO)2CO3 является Cu в количестве 5 ат.%.