Создание и исследование новых металлических, керамических, интерметаллидных, композиционных материалов и наноструктурных покрытий с высокими физико-химическими и эксплуатационными свойствами

Объект исследования - функциональные наноструктурные покрытия, композиционные интерметаллидные сплавы, карбиды и бориды переходных металлов, наноструктурные частицы из титансодержащих ТС, сложнооксидные катализаторы Цель: получение порошков твердых сплавов, синтез сложнооксидных катализаторов, формирование функциональных покрытий локализованными и нелокализованными анодными материалами из сплавов интерметаллидов и боридов, получение боридов вольфрама электродуговой плазмой. Предложена методика электроискрового осаждения металлокерамических Fe-Cr-B покрытий для нержавеющей стали AISI304 позволяющая повысить жаростойкость, коррозионную устойчивость и твердость ее поверхности; снизить и стабилизировать коэффициент трения, а также улучшить износостойкость. Получен анодный сплав Ni-Al легированного Cr, Co, W, Zr, позволяющий повысить износостойкость в условиях сухого трения в 6 раз. При ультразвуковом выглаживании для уменьшения шероховатости электроискровых покрытий сформированных катодным Ni необходимо использовать комбинацию усилия прижатия и кратность проходов индентора. В среде электродуговой плазмы из шеелитового минерального концентрата Дальневосточного региона получены бориды вольфрама. Кристаллы размером 250-1000 нм образуются при резком охлаждении до температур 753–933 К, а размером 1-20 мкм - при медленном остывании (1750-2400 К) в присопловой области плазмотрона. При переработке сплава Т5К10 ЭЭД энергия разряда эрозии линейно возрастает, а удельные энергозатраты уменьшаются, стремясь к постоянной величине (3,3-4,5 кВт/кг), зависящей от используемой жидкости. Образование пересыщенного твердого раствора (W,Ti)C и уменьшение диаметра зерен приводят к увеличению твердости образовавшихся сферических частиц до 2540 HV0.05. Поэтому перспективно производство ТС с повышенной износостойкостью из полученных порошков. Синтезирован перовскит состава Y0,9Mg0,1Fe0,9Cu0,1O3, имеющий температуру начала каталитического горения углерода 420 ºС с температурой максимума при 523 ºС. Методом квантово-механического моделирования определены оптимальные пути миграции кислородных вакансий из объема кристалла YFeO3 к его поверхности в направлении (100).