Разработка физико-технологических принципов формирования новых функционально-ориентированных поверхностных композиций с иерархической структурой из высокоэнтропийных материалов с термоупругими фазовыми превращениями для повышения функциональной надежности и увеличения жизненного цикла изделий машиностроения

Проект направлен на решение научной проблемы, связанной с разработкой перспективных многослойных поверхностных композиций с использованием высокоэнтропийных материалов, в том числе с термоупругими фазовыми превращениями для повышения функциональной надежности и увеличения жизненного цикла изделий.Целью проекта является разработка на научной основе технологических принципов формирования многофункциональных поверхностных композиций и реализация комплексного подхода к композиционному конструированию поверхностных слоев, в основе которого лежит использование высокоэнтропийных функциональных материалов, в том числе с термоупругими фазовыми превращениями, способных адаптироваться к условиям эксплуатации для повышения надежности и увеличения жизненного цикла изделий. Научная новизна проекта заключается в следующем: - впервые в качестве покрытий и в составе поверхностных композиций используются ВЭС-ы с термоупругими фазовыми превращениями, обеспечивающие, во-первых, функциональные свойства материала с ЭПФ, выполняя релаксационные функции, снижая скорость накопления повреждений и блокируя распространение трещин; во-вторых, возможность влиять на прочностные и функциональные свойства композиции за счет формирования тонкой структуры, управляемой параметрами обработки; - впервые для повышения циклической долговечности изделий в условиях многофакторных воздействий при повышенных требованиях к износу на слой высокоэнтропийного функционального материала наносят магнетронным распылением упрочняющий слой суперэластичной керамики (ZrO2–CeO2–Y2O3), совместимой с функциональным слоем. Керамика на основе циркония демонстрирует температуры фазовых превращения в диапазоне от 0-1200 ° C, обладает повышенной вязкостью разрушения, но нуждается в защите от коррозионных воздействий. Для защиты от воздействия среды на упрочняющий керамический слой наносят магнетронным распылением тонкий защитный слой оксидов или карбидов гафния и циркония, обладающих наивысшей температурной стойкостью. Реализация в полном объеме проекта, направленного на разработку и исследование поверхностных композиций с использованием высокоэнтропийных материалов с термоупругими фазовыми превращениями позволит повысить прочностную надежность, продлить жизненный цикл и расширить функциональные возможности изделий машиностроения.