Регистрация / Вход
Прислать материал

Влияние модифицирующих добавок на фазовую стабильность и жаростойкость покрытий на основе стабилизированного диоксида циркония на углерод-углеродном композиционном материале (УУКМ)

Фамилия
Синицын
Имя
Дмитрий
Отчество
Юрьевич
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Функциональных наносистем и высокотемпературных материалов
Академическая группа
МФХ-15-2
Научный руководитель
к.т.н. доцент Аникин В.Н.
Название тезиса
Влияние модифицирующих добавок на фазовую стабильность и жаростойкость покрытий на основе стабилизированного диоксида циркония на углерод-углеродном композиционном материале (УУКМ)
Тезис

С каждым годом в связи с развитием авиации, показывающей уровень развития страны, к авиакосмическим и ракетным аппаратам предъявляются все более высокие эксплуатационные требования. В качестве деталей газотурбинных двигателей (ГТД), сопел ракетных двигателей и кромок несущих поверхностей находят применение углерод-углеродные композиционные материалы (УУКМ), представляющие собой 2D армированные углеродными волокнами композиты с пироуглеродной матрицей, имеющие высокую удельную прочность и жесткость при низкой плотности, что снижает конечный вес аппарата и расходы на топливо. Однако выше 370 – 400 0С они легко окисляются кислородом атмосферы и выгорают.

Возникает потребность в защитном покрытии, способном работать при высоких температурах и иметь низкий коэффициент термического расширения (КТР) и модуль упругости при высоком пределе прочности и относительно высокой теплопроводности. Таким является покрытие на основе стабилизированного диоксида циркония и дисилицида молибдена, работающее на основе стабилизации высокотемпературной модификации ZrO2 и эффекте самозалечивания. Покрытие нанесено с помощью атмосферного плазменного напыления (АПН) в защитной атмосфере с предварительным нанесением подслоя NiCrAlY для снижения разности КТР между подложкой и основным слоем.

В ходе работы проведено изучение элементного состава покрытий и их фазового состава, проведен рамановский анализ и испытания на трехточесный изгиб. Подобраны толщина слоя и подслоя и общая толщина. Испытана относительно долговременная жаростойкость при 1700 0С в течение 400 с кратковременная в течение 20 с при 2100 0С.

Работа выполнена в рамках проекта Министерства образования и науки Российской Федерации № RFMEFI57814X0044