СОЗДАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ, КЕРАМИЧЕСКИХ, ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫХ, КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И НАНОСТРУКТУРНЫХ ПОКРЫТИЙ С ВЫСОКИМИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМИ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ

Целью научно-исследовательской работы является установление общих закономерностей получения новых металлических, оксидных, порошковых, композиционных, интерметаллидных материалов и покрытий. Объектом исследования являлись закономерности получения новых материалов, модифицирования их состава, структуры и свойств под воздействием и с использованием различных физико-химических методов (электроискровое легирование, плазмохимический синтез, золь-гель технология, самораспространяющийся высокотемпературный синтез). Исследования проводили в рамках парадигмы Тананаев-Самсонов-Верхотуров «состав-структура-свойства-технология-эксплуатационные характеристики». Проведен синтез и исследована структура высокоэффективных катализаторов состава A0,1Y0,9CrO3+δ (A = Mg, Li) и YCr0,9B0,1O3+δ (B = Cu, Fe, Mn). Методом ТФП определены энергии формирования кислородных дефектов и барьеры миграции интеркалированного кислорода в исследуемых перовскитах. Методами искрового плазменного спекания были получены ультрамелкозернистый карбид вольфрама и наноструктурные WC-Co сплавы и исследованы отличия их микроструктур и твердостей от среднезернистых аналогов. Разработана установка плазменного синтеза карбидов тугоплавких соединений в потоке электродуговой плазмы с СВЧ-воздействием. Исследован процесс плазмохимического синтеза карбида титана из TiO2 и рутилового концентрата. Полученный результат может позволить получать карбид титана из минерального сырья минуя стадии гидрометаллургического передела. Методом ЭИЛ сформированы двухслойные покрытия, для первого (нижнего) слоя на катоде использовали аноды Ni или Cu, а для второго - сплавы на основе системы Ni-Al. Нижний слой в покрытии препятствует распространению микротрещин из верхнего слоя к поверхности катода, что позволяет увеличить жаростойкость покрытий. Впервые методом электроискрового легирования нелокализованным электродом стали 35 были получены металлокерамические покрытия на основе Ni-Al матрицы, армированной карбидом вольфрама, сочетающие высокую жаро- и износостойкость, для деталей машин и механизмов теплоэнергетической отрасли.