Регистрация / Вход
Прислать материал

Проведение научных исследований молодыми учеными. Композиционные материалы на основе Al, упрочненные наноразмерными частицами квазикристаллического сплава Al-Cu-Fe.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.442.11.7563
Организация
НИТУ "МИСиС", МИСиС
Продолжительность работ
2006, 7 мес.
Бюджетные средства
0,41 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Информация отсутствует

Этапы проекта

1
06.03.2006 - 31.05.2006
Краткое описание выполненных работ:

Проведен анализ научно-технической литературы, и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме. Анализ показывает наличие весьма обширной информации в областях, связанных с целями и задачами НИР. Рассмотрено значительное количество публикаций по общим вопросам процесса механического сплавления. Достаточно подробно исследованы также структура и свойства квазикристаллических фаз, в частности, и в системе Al-Cu-Fe. Информация о получении квазикристаллических фаз методом МС представлена не столь широко. Информация о механоактивационном получении композиционных материалов, в частности, на основе квазикристаллов, представлена отдельными публикациями.

Сформулированы возможные направления решения поставленных задач. Анализ литературных данных позволяет сделать вывод о перспективности применения квазикристаллических фаз в качестве наполнителей для композиционных материалов. Для реализации в рамках НИР были сформулированы следущие задачи: разработка методики механоактивационного получения однофазного наноструктурного квазикристалличского порошка Al65Cu23Fe12; разработка методики приготовления композиционных материалов на основе Al c наноструктурным квазикристалличским порошком Аl-Cu-Fe в качестве наполнителя; получение объемных образцов композиционных материалов Al/Al-Cu-Fe квазикристалл и исследование представляющих практический интерес свойства композиционных материалов Al/Al-Cu-Fe квазикристалл.

Осуществлены выбор и обоснование принятого направления исследований и способов решения поставленных задач. Современный уровень развития технических средств и новые схемы технологических решений в значительной мере опережают обеспечение их соответствующими функциональными материалами. Основным направлением развития функциональных материалов, позволяющим получать изделия с кардинально улучшенными свойствами, является разработка композиционных материалов. В последнее десятилетие бурно развивается другой подход к проблеме создания функциональных материалов с улучшенными свойствами, базирующийся на снижении размеров структурных составляющих до нанокристаллического уровня, что во многих случаях позволяет достигать принципиальных улучшений полезных свойств материалов. В наноразмерных структурах часто наблюдается изменение фундаментальных, обычно структурно-нечувствительных характеристик, что открывает перспективы создания принципиально новых функциональных материалов. В НИР была поставлена задача разработки методики, позволяющей объединить эти два направления, на основе технологии механоактивационной обработки, обеспечивающей уникальную возможность получения нанокристаллических материалов с очень высокой концентрацией внутренних напряжений, а также возможностью получения метастабильных и неравновесных состояний, достижение которых иными способами затруднено или невозможно.
Развернуть
2
01.06.2006 - 02.10.2006
В соответствии с ТЗ НИР выполнены работы по получению композиционных материалов на основе алюминия с применением технологий механического сплавления и компактирования полученных порошков. Для компактирования использованы методы холодного и горячего прессования. В ходе выполнения работ изготовлены образцы квазикристаллов Al-Cu-Fe и композитов Al / Al-Cu-Fe квазикристалл. С помощью методов оптической, электронной сканирующей и электронной просвечивающей микроскопии, а также метода рентгеновского дифракционного анализа исследованы структура и фазовый состав полученных образцов. Определены миктротвердость образцов, их прочностные характеристики и трибологические свойства.
Исследована возможность использования квазикристаллической фазы с уникальными структурой и свойствами, получаемой методом механического сплавления в виде порошковых материалов, для синтеза новых композиционных материалов. Получены образцы новых материалов, обладающие свойствами, превосходящими традиционные материалы на алюминиевой основе. За счет упрочнения квазикристаллическими фазами достигнуто существенное увеличение износостойкости пар трения, изготовленных из новых композиционных материалов, особенно при работе их в условиях сильных нагружений и недостатка смазки.
Порошковые композиционные материалы могут быть использованы в качестве упрочняющих наполнителей для резинотехнических и полимерных изделий, предназначенных для использования в погружных насосах, уплотнительных узлах трубопроводов и других высоконагруженных соединениях. К возможным областям использования объемных изделий композиционных материалов относятся автомобилестроительная промышленность, приборостроение, и другие отрасли промышленности.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.9 Проведение молодыми учеными научных исследований по приоритетным направлениям науки, высоких технологий и образования
Продолжительность работ
2012 - 2013, 13 мес.
Бюджетные средства
0,48 млн
профинансировано
Тема
Синтез композиционных наноразмерных частиц с кластерной структурой и управляемым фазовым составом, с помощью метода электротеплового импульсного диспергирования.
Продолжительность работ
2008, 2 мес.
Бюджетные средства
2,5 млн
Количество заявок
1
Тема
Совершенствование технологии сварки трением с перемешиванием с ультразвуковым воздействием для формирования неразъемных соединений дисперсно-упрочненных алюминиевых сплавов транспортного и авиакосмического назначения
Продолжительность работ
2014 - 2016, 27 мес.
Бюджетные средства
45 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка нанокомпозитных систем на основе квазикристаллического Al-Cu-Fe.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
3 млн
Количество заявок
4
Тема
Химическое конструирование наноразмерных молекулярных магнетиков.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка метода синтеза субмикронных и наноразмерных частиц высокоэффективных люминофоров на основе оксисульфидов иттрия и гадолиния.
Продолжительность работ
2008, 2 мес.
Бюджетные средства
2,5 млн
Количество заявок
4