Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследования и разработка технологий изготовления особоизносостойких материалов для производства высокоэффективного режущего и бурового инструмента

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
алмаз, твёрдый сплав, сверхтвёрдый материал, композит

Цель проекта:
1. Российской стороны: -доработка опытной технологии синтеза микроалмазов для выполнения требований к исходным компонентам, обеспечивающим получение двухслойных алмазно-твердосплавных пластин (АТП) с хаданными характеристиками; -разработка конструкции аппарата высокого давления, обеспечивающей спекание АТП при давлении до 8 Гпа; исследование и разработка опытной технологии получения наноструктурированного материала на основе вольфрамокобальтого твердого сплава с высокими показателями прочности, твердости и трещиностойкости для применения в качестве подложки в паре алмазная пластина - твердосплавная подложка; -исследование и разработка опытной технологии изготовления АТП с высокими физико-механическими свойствами на наноструктурированной подложке; -изготовление и исследование образцов АТП. Белорусской стороны: -исследование процессов взаимодействия фаз и формирования многокомпонентного связующего материала при твердофазном и жидкофазном спекании; -разработка и обоснование нового технологического подхода к управляемому синтезу гибридных высоконаполненных композиционных материалов на основе алмаза; -разработка методов взрывной, горячей взрывной и горячей квазистатической консолидации алмазных композиций; -разработка опытной технологии импульсной консолидации нано- и микропорошков алмаза, изготовление опытной партии компактов на их основе. 2. Целью данного проекта является создание в России и республике Беларусь технологий и собственного производства наноструктурированных алмазных компактов и двухслойных АТП для изготовления особоизносостойкого высокоэффективного бурового инструмента для обработки материалов с экстремальными значениями твердости и прочности.

Основные планируемые результаты проекта:
2. Основные характеристики планируемых результатов:
Для АТП:
Твердость алмазного слоя: 75-90 ГПа
Прочность на сжатие: 1,3-1,4 ГПа
Прочность на изгиб: 1,15-1,3 ГПа
Трещиностойкость: 5-7 МПа*м^1/2
Износостойкость: 0,24 мг/кг

Для алмазных компактов:
Твердость: 80-100 ГПа
Прочность на сжатие: 2,00 ГПа
Прочность на изгиб: 1,05 ГПа
Модуль упругости (Юнга): не менее 700 ГПа
Трещиностойкость: 5-8 МПа*м^1/2
Износостойкость: 0,30 мг/кг
Термостойкость: 1473 К
Теплопроводность: 400-500 Вт/м*К

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. Конечным продуктом данного проекта является разработанная технология собственного производства наноструктурированных алмазных компактов и двухслойных алмазно-твердосплавных пластин в России и республике Беларусь.

2. Новизна заключается в том, что разрабатываемые технологии синтеза и взрывной консолидации нано- и микроалмазов, а также усовершенствование процесса изготовления АТП и алмазных компактов, позволяют получать продукт в России и республике Беларусь, который сопоставим с современными мировыми аналогами.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Полученные результаты планируется использовать для изготовления особоизносостойкого высокоэффективного бурового и режущего инструмента для обработки материалов с экстремальными значениями твердости и прочности.

Текущие результаты проекта:
Российской стороны:
Разработан способ получения двухслойных АТП с заданными характеристиками путём доработки технологии синтеза микроалмазов и оптимизации способа получения твердосплавной подложки на основе вольфрамокобальтого твердого сплава;
Разработаны методики исследования физико-механических свойств экспериментальных образцов микроалмазов, твердосплавной подложки и АТП.;
Изготовлены опытные образцы АТП на наноструктурированных подложках с режущим слоем на основе микро- и наноалмазов, проведено исследование их физико-механических свойств.
Разработаны аппараты высокого давления новой конструкции, обеспечивающей спекание одновременно до трех АТП при давлении до 8 ГПа.

Белорусской стороны:
Разработаны методики взрывной, горячей взрывной и горячей квазистатической консолидации алмазных композиций;
Исследованы детонационные характеристики и состав продуктов детонации, откорректирован состав и технология.
Изготовлены опытные партии энергетических материалов, синтезирована наноуглеродная алмазосодержащая шихта.