Защитные покрытия на основе суперконструкционны термопластов, наполненных квазикристаллами системы Al65Cu23Fe12.

            Целью работы является разработка полимерматричных композиционных покрытий на основе полисульфона, наполненного икосаэдрической квазикристаллической фазой i-Al₆₅Cu₂₃Fe₁₂). Функциональные покрытия широко применяются в решении технических задач, в случае если основной материал конструкции отвечает всем требованиям в области прочности, твердости, пластичности и прочих, но его поверхность не обеспечивает необходимые значения коэффициента поверхностного трения, не обладает необходимой коррозионной стойкостью, или не обеспечивает заданного уровня смачиваемости и т.д.

            Полисульфон был выбран как матричная основа для покрытия в силу высоких физико-механических характеристик, высокой химической стойкости и высокой адгезии к основным конструкционным сплавам. Квазикристаллическая фаза в этой системе выступает одновременно армирующим компонентом, что повышает износостойкость покрытия, и в тоже время антифрикционной добавкой, значительно уменьшающей поверхностный коэффициент трения.

            Отработана методика получения квазикристаллического наполнителя с содержанием квазикристаллической фазы Al₆₅Cu₂₃Fe₁₂ концентрации 95% (массовая доля), что подтверждается рентгенофазовым анализом (рисунок 1), и получения порошка прекурсора покрытия с равномерно распределенной квазикристаллической фазой (в концентрациях 1, 2, 5, 10, 15, 20 массовых процентов системы i-Al₆₅Cu₂₃Fe₁₂) размеры частиц которой не превышают 10 мкм (рисунок 2). В данный момент ведутся работы по нанесению покрытия на подложки из конструкционных сплавов.

                   

                                                 Рисунок 1 – Дифрактограмма квазикристаллического наполнителя:

                                                                            i – i-Al₆₅Cu₂₃Fe₁₂ (~95%)

                                                                                   a – FeAl (~5%)

 

           

                                         Рисунок 2 – РЭМ изображение прекурсора Полисульфон + 20% i-Al₆₅Cu₂₃Fe₁₂ 

Научный руководитель – к.т.н.  Степашкин А.А.