Разработка и исследование стеклокерамических термостабильных композиционных покрытий ZrB2-MoSi2 на поверхности углеродсодержащих материалов Наименование этапа: Разработка физико-химических основ направленного синтеза стеклокерамических термостабильных композиционных покрытий ZrB2-MoSi2 на поверхности углеродсодержащих материалов (заключительный)

Объектом исследования являются композиционные покрытия ZrB2 - хMoSi2 - 5 мас. % Y2O3 (х = 24, 35, 45 мас. %) + (10, 15, 20 мас. %) Al полученные на поверхности углеродсодержащих материалов с использованием нового многокамерного высокочастотного детонационного ускорителя. Цель работы - исследование кинетики и механизма высокотемпературного (до 1500°С) окисления композиционных покрытий ZrB2-MoSi2. Методы, использованные при выполнении работ: методы растровой электронной микроскопии, методы рентгенофазового анализа, скоростной газодинамический метод напыления покрытий, методы термической обработки. Инструментарий, использованный при выполнении работ: многокамерный высокочастотный детонационный ускоритель; растровый электронный микроскоп (Quanta 600 FEG и Nova NanoSem 450); рентгеновский дифрактометр Rigaku SmartLab оснащенный высокотемпературной приставкой Rigaku SHT-1500; электрическая печь Nabertherm GmbH LHT 04/17. В рамках данного научного исследования на третьем этапе получены следующие важнейшие результаты: 1) На поверхности углеродсодержащих материалов сформированы композиционные покрытия ZrB2 - хMoSi2 - 5 мас. % Y2O3 (х = 24, 35, 45 мас. %) - (10, 15, 20 масс. %) Al с использование нового многокамерного высокочастотного детонационного ускорителя. 2) Установлены закономерности высокотемпературного окисления полученных стеклокерамических термостабильных покрытий в условиях естественной конвекции воздуха 3) Установлены закономерности защитного действия формирующихся на поверхности покрытий оксидных пленок. 4) Установлены температурно-временные пределы работоспособности оксидных пленок, формирующихся на поверхности полученных стеклокерамических термостабильных покрытий. 5) Установлены физико-химические принципы создания стеклокерамических термостабильных композиционных покрытий ZrB2-MoSi2 с комплексом заданных свойств на основе результатов систематического исследования высокотемпературных процессов, происходящих при их образовании и эксплуатации: образование стекломатрицы, взаимодействие тугоплавких металлов, оксидов и бескислородных соединений со стеклорасплавом и воздушной средой, изменение фазового состава и физико-химических свойств покрытий при термообработке. 6) Результаты проведенных исследований представлены в зарубежных журналах, индексируемых в базе данных «Сеть науки» (Web of Science / Scopus), опубликованы в изданиях, которые учитываются в базе данных РИНЦ, представлены на четырех международных конференциях. Подана заявка на изобретение: Ковалева М.Г., Сирота В.В., Тюрин Ю.Н., Вагина О.Н. Способ получения защитных покрытий на поверхности углерод-углеродных композиционных материалов, № 2021133095 от 15.11.2021.