Разработка методов получения наномодифицированных износо- и термоэрозионностойких керамических материалов с повышенными эксплуатационными свойствами

2.1. На отчетном этапе разработаны эффективные методы получения наномодифицированных износо- и термоэрозионностойких керамических материалов с использованием горячего прессования смесей порошков тугоплавких соединений микронной крупности и нанопорошков, обеспечивающие значительное (от 60 % до нескольких раз) повышение эксплуатационных свойств получаемой наномодифицированной технической керамики. Проведены экспериментальные исследования механизмов и стадийности структурообразования технической керамики при введении добавок наноматериалов, исследованы особенности формирования, кинетики уплотнения, свойств керамики при введении наномодифицирующих добавок.
Достигнуто снижение температуры спекания наномодифицированной керамики на 190-200 оС по сравнению с используемыми в настоящее время режимами. За счет модифицирования керамических материалов оксидно-нитридными наноматериалами с использованием разработанных в ходе выполнения этапа методов модифицирования оксидо-нитридными наноматериалами керамических материалов повышены физико-химические свойства получаемой технической керамики:
- прочностных характеристик не менее 60 %;
- износостойкости и термостойкости не менее 100 %;
- коррозионной и эрозионной стойкости не менее 70 %
по сравнению с производимыми в настоящее время керамическими материалами (без наномодифицирующих добавок).
Достигнутые характеристики соответствуют требованиям технического задания, что подтверждается результатами проведенных испытаний полученных экспериментальных образцов.
2.2. Предлагаемые методы получения наномодифицированных износо- и термоэрозионностойких керамических материалов с повышенными эксплуатационными свойствами обеспечивают увеличение ресурса новых керамических изделий, снижение их массы и стоимости, энергозатрат, расширение областей применения технической керамики. В результате реализации предлагаемых методов в промышленном производстве возможно обеспечить значительную экономию материальных и энергоресурсов, повысить ресурс работы оборудования и качество продукции в целом ряде отраслей промышленного производства, где применяются керамические материалы.
2.3. Технические преимущества разработанных методов получения наномодифицированных износо- и термоэрозионностойких керамических материалов связаны с сокращением затрат времени и электроэнергии, в первую очередь, на стадиях подготовки порошков и горячего прессования керамики, получением качественной продукции и с достижением при этом высоких физико-механических свойств материалов и эксплуатационных характеристик готовых изделий. Использование метода горячего прессования позволяет резко сократить время наиболее энергоемкой операции высокотемпературной термообработки с нескольких часов при раздельном прессовании-спекании до десятков минут, снизить температуру проведения этой операции, сократить количество оборудования.