Создание комплектов аттестованных стандартных образцов (СО), методик их аттестации и методик выполнения измерений (МВИ) для метрологического обеспечения контроля состава, структуры и свойств наноструктурированных композиционных материалов

Краткое описание выполненных работ:

1. Обоснована и подготовлена номенклатура эксплуатационной, ремонтной и технологической документации для создаваемого метрологического комплекса.
2. Проведено патентное исследование в области структурно-фазового состояния высокотемпературных наноструктурированных материалов на основе интерметаллида Ni3Al, применяемых в создаваемом метрологическом комплексе.
3. Проведен анализ методик предприятия по исследованию наноструктурированных сплавов на основе алюминия для разработки методических метериалов по измерению структурных параметров.

Краткое описание выполненных работ:

1. Подготовлены исходные данные для разработки СО структуры и свойств радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем из углеродных наночастиц с характеристическим размером не более 5 нм.
2. Разработан состав комплектов ГСО химического состава монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, легированного рутением (ВЖМ4), и интерметаллидной композиции на основе Ni3Al (ВКНА-25).
3. Разработаны технологические рекомендации по изготовлению комплектов СО состава и структуры монокристалличе¬ского высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, легированного рутением, и интерметаллидной композиции на основе Ni3Al.
4. Разработаны проекты методик аттестации комплектов ГСО химического состава монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, легированного рутением (ВЖМ4), и интерметаллидной композиции на основе Ni3Al (ВКНА-25).
5. Разработаны проекты методик аттестации СО состава и структуры монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, легированного рутением, и интерметаллидной композиции на основе Ni3Al, полимерсиликатных нанокомпозитов, упрочняющих наноструктурированных и нанослойных покрытий.
6. Разработано техническое задание на создание метрологического комплекса, обеспечивающего калибровку основных средств измерения состава, структуры и свойств наноструктурированных композиционных материалов.
7. Подготовлена приборно-испытательная база для разработки методических материалов по определению прочностных свойств тонких проволочных образцов (тонких волокон для композиционных материалов).

Изготовлен комплект ГСО химического состава монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, легированного рутением (ВЖМ4).
  Разработаны СО и технологические рекомендации по изготовлению комплектов СО монокристаллических интерметаллидных композиций на основе Ni3Al.
  Разработан СО высокопрочного коррозионностойкого свариваемого сплава с матрицей на основе интерметаллического соединения Ti2NbAl.
  Разработаны СО и технологические рекомендации по изготовлению комплектов СО упрочняющих наноструктурированных и нанослойных покрытий.
  Разработаны методические материалы:
  Разработан и изготовлен комплект СО структуры чистых и органомодифицированных слоистых наносиликатов.
  Разработан СО высокопрочного коррозионностойкого свариваемого сплава на основе алюминия с нанослойным покрытием.
  Разработаны проекты методик аттестации СО:
высокопрочных, коррозионностойких свариваемых сплавов с нанослойными покрытиями с матрицей на основе интерметаллического соединения Ti2NbAl и алюминия,
радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем из углеродных наночастиц.

Разработаны МВИ химического состава (легирующих элементов, микролегирующих элементов и примесей) высокорениевых и интерметаллидных жаропрочных никелевых сплавов спектрально-эмиссионными методом; комплексной диэлектрической проницаемости радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем в виде углеродных наночастиц;
коэффициентов отражения радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем в виде углеродных наночастиц; электропроводности порошка углеродных наночастиц.
Изготовлены комплекты СО высокопрочного коррозионностойкого свариваемого сплава с матрицей на основе интерметаллического соединения Ti2NbAl.
Изготовлены комплекты СО упрочняющих наноструктурированных и нанослойных покрытий на основе окси-, карбонитридов металлов.
Разработаны СО и технологические рекомендации по изготовлению СО наномодифицированных радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем из углеродных наночастиц. Разработан и изготовлен комплект СО структуры наносиликатов и полимерсиликатных нанокомпозитов, содержащих 1–10% органомодифицированного слоистого наносиликата с межслойным расстоянием до 2 нм. Разработан СО состава и параметров структуры монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, содержащего 4 % рутения, 6 % алюминия с дендритно-ячеистой (композиционной) структурой и наноразмерными включениями фаз с характеристическим размером от 5 до 50 нм. Разработаны методические материалы по определению содержания органомодификатора в нанокомпозитах;
  по определению размеров и распределения наносиликата в полимерной матрице;
  по определению степени кристалличности полимерсиликатного нанокомпозита; по измерению структурных параметров (линейных размеров наночастиц и прослоек наноструктурированных фаз, величин периодов элементарных ячеек, ориентационных соотношений фаз, характера сопряжения межфазных границ и др.);
по измерению линейных размеров наночастиц, прослоек наноструктурированных фаз, величин периодов элементарных ячеек наносиликатов;
по одновременному измерению периодов решёток γ и γ΄ фаз и величины термонапряжений в γ и γ΄ фазах в монокристаллах никелевых сплавов;
по измерению состава наноструктурированных фаз и прослоек с локальностью 20 нм и определению характера распределения элементов (путём построения карт распределения);
по измерению линейных размеров и определению ориентационных соотношений фаз в металлических материалах.
Подготовлены, оформлены и поданы заявки на охраноспособные технические решения.
Аттестован ГСО химического состава сплава ВЖМ 4. Проведены экспертиза и аттестация МВИ химического состава (легирующих элементов, микролегирующих элементов и примесей) высокорениевых и интерметаллидных жаропрочных никелевых сплавов спектрально-эмиссионными методом.
Разработаны проекты национальных стандартов на метод эмиссионного спектрального анализа химического состава наноструктурированных сплавов с фотоэлектрической регистрацией;
метод эмиссионного спектрального анализа химического состава наноструктурированных сплавов с индуктивно-связанной плазмой.

Изготовлены и исследованы СО состава и параметров структуры монокристаллических интерметаллидных композиций на основе Ni3Al с содержанием основных легирующих элементов Al 8-9%, Cr 5-6% с дендритно-ячеистой (композиционной) структурой и наноразмерными включениями фаз с характеристическим размером от 1 до 100 нм.
Изготовлены и исследованы СО состава и параметров структуры монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, содержащего 4 % рутения, 6 % алюминия с дендритно-ячеистой (композиционной) структурой и наноразмерными включениями фаз с характеристическим размером от 5 до 50 нм.
Изготовлены и исследованы СО структуры и свойств радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем в виде углеродных наночастиц (в том числе нанотрубок) диаметром 1 – 5 нм и содержанием наночастиц от 0,01 до 1%.
Изготовлены и исследованы СО состава и параметров структуры высокопрочного коррозионностойкого свариваемого алюминиевого сплава с характеристическим размером частиц нанофазы от 50 до 100 нм.
Исследованы комплекты СО структуры наносиликатов и полимерсиликатных нанокомпозитов.
Создан атлас структур сплава на основе Ni3Al.
Разработаны МВИ:
- линейных размеров наночастиц и прослоек наноструктурированных фаз методом просвечивающей электронной микроскопии;
- линейных размеров наночастиц и прослоек наноструктурированных фаз наносиликатов методом рентгеноструктурного анализа;
- состава наноструктурированных фаз и прослоек методом микрорентгеноспектрального анализа;
- размеров фаз и слоёв методом растровой электронной микроскопии.
Разработан раздел проекта национального стандарта по измерению параметров структуры наноструктурированных композиционных материалов на металлической основе методами электронной микроскопии.
Подготовлены, оформлены и поданы заявки на охраноспособные технические решения.

Разработаны методические материалы по определению теплофизических свойств полимерсиликатных нанокомпозитов; теплофизических свойств СО металлических материалов. Разработан проект национального стандарта по измерению параметров структуры наноструктурированных композиционных материалов методами электронной микроскопии. Разработана, проведена экспертиза и аттестованы МВИ химического состава высокорениевых и интерметаллидных жаропрочных никелевых сплавов рентгено-флуоресцентным методом; коэффициента линейного расширения полимерсиликатных нанокомпозитов и металлических образцов; теплоёмкости порошков наночастиц, полимерсиликатных нанокомпозитов и металлических образцов. Аттестованы комплекты СО: состава и параметров структуры высокопрочного коррозионностойкого свариваемого сплава. Введён в эксплуатацию метрологический комплекс, обеспечивающий калибровку основных средств измерения состава, структуры и свойств наноструктурированных композиционных материалов.