Разработка иерархически структурированных дискретно-армированных и дисперсно-упрочненных термостабильных композиционных материалов для теплонагруженных узлов перспективной ракетно-космической техники (промежуточный, этап 3)

Объектом исследования являются сверхтугоплавкие и окислительностойкие керамические и дискретно-армированные волокнами карбида кремния композиты в системах HfB2-SiC, (Hf,Ta)B2-SiC, (Hf,Nb)B2, (Hf,Nb)B2-SiC, (Zr,Nb)B2-SiC, HfB2-HfC, HfB2-HfC-SiC, (Zr,Ta)B2-TaSi2, жаропрочные никелевые сплавы NiAl-Cr-Co-Mo-X-Y (X, Y= Re, Ta, Ti, Zr, La, Ru), NiAl-Cr-Co-Nb-Hf, АЖК, титановый сплав TiAl-Nb-Mo-B-Y2O3, твердые сплавы W-Co-Ta-C, а также жаростойкие покрытия в системах Zr-Ni, Al-Ca-Mn, Mo-Si-B, Mo-Zr-Hf-Y-Si-B, Сr-C-Ni-Al, полученные по технологиям электроискрового и магнетронного осаждения. Целью исследования являлась разработка иерархически структурированных дискретно-армированных и дисперсно-упрочненных термостабильных композиционных материалов для теплонагруженных узлов перспективной ракетно-космической техники (РКТ). Проведены комплексные исследования дискретно-армированных композиционных материалов с керамической и металлической матрицами, дисперсно-упрочненных жаропрочных сплавов и защитных покрытий. Определены предельные режимы работы керамики в условиях статического и газодинамического окисления. Изучены механизм и кинетика деформации, рекристаллизации и окисления материалов и покрытий, в том числе в режиме in-situ в колонне просвечивающего электронного микроскопа. Актуальность исследований обусловлена потребностью отрасли в новых высокотемпературных термостойких керамических и металломатричных композиционных материалах, расширяющих температурно-временные интервалы применения теплонагруженных узлов и элементов конструкций для повышения их тактико-технических характеристик. Научная новизна заключается в установлении взаимосвязей между структурой и свойствами перспективных дискретно-армированных, дисперсно-упрочненных термостабильных керамических и металломатричных композиционных материалов и покрытий, а также в установлении механизмов их деформации и окисления. Результаты проекта имеют высокую научную и практическую значимость, не имеют аналогов в России и за рубежом, а также являются существенным заделом для создания нового поколения материалов для теплонагруженных узлов перспективной РКТ.