Повышение прочности реакционных материалов на основе алюминия и никеля Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ПОВЫШЕНИЕ ПРОЧНОСТИ РЕАКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ И НИКЕЛЯ

Серопян С.А. студент, Сайков И.В., Вадченко С.Г., Алымов М.И.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им.

А.Г. Мержанова РАН, Черноголовка, гвуаи.84@та11.ги

001:10.24411/9999-004А-2018-10012

Реакционные материалы (РМ) - это класс энергетических материалов, отличающийся высокой энергоемкостью, низкой чувствительностью в обычных условиях и способностью к интенсивной химической реакции в условиях высокоскоростного удара и нагрева. РМ, как правило, представляют из себя спрессованный порошок [1].

Создание и отработка перспективных реакционных материалов, сочетающих в себе заданный комплекс физико-механических характеристик и высокого энерговыделения, сопряжены с рядом физико-химических ограничений и технологических трудностей. Такие исследования, как правило, сугубо экспериментальные и отличаются сложностью изучения быстропротекающих физико-химических процессов непосредственно в процессе взрывного нагружения реакционной смеси, которое характеризуется высокими скоростями деформирования, давлениями и температурами.

Целью настоящей работы является формирование металлических реакционноспособных материалов, обладающих высокой конструкционной прочностью. Реакционная способность смеси порошков определяется их составом, площадью контакта между частицами, температурой, скоростью и способом приложения внешнего давления, (соотношение нормальных и тангенциальных составляющих давления), соотношением объемных и сдвиговых составляющих деформации, состояния поверхности частиц (наличие оксидных пленок) и других факторов. Таким образом, актуальной задачей является разработка методов консолидации, которые позволили бы сохранить реакционную способность заданных композиций, при достижении достаточной прочности контакта между частицами порошков, которая обуславливает конструкционную прочность материала в целом.

Объектом исследований была порошковая смесь на основе М и А1 с размером частиц менее 50 мкм в эквиатомном соотношении [2]. Смешение проводилось в смесителе типа «ТигЬи1а» при скорости вращения 20 об/мин в течение 3 часов [3]. Исследования проводились на компактных образцах в форме цилиндра и параллелепипеда с относительной плотностью 70% и 80%. Помимо двухкомпонентного состава, были изготовлены образцы, армированные вольфрамовыми и борными волокнами. Для определения прочности образцы испытывались на трехточечный изгиб по ГОСТ 25282-93.

В результате получены следующие характеристики образцов. Прочность компактов составила для 70% плотности 17±5 МПа, для 80% - 40±5 МПа. Образцы, армированные борными волокнами, имели прочность 35±5 МПа и 60±5 МПа, вольфрамовыми волокнами - 80±5 МПа и 130±5 МПа соответственно. Таким образом, армирование борными и вольфрамовыми волокнами кратно повышает прочность компактов.

Список литературы:

1. N. A. Imkhovik, A. V. Svidinsky, A. S. Smimov, V. B. Yashin. Gorenie i Vzryv (Moskva) - Combustion and Explosion. 2017 Т. 10, № 1, с. 93.

2. И.В. Сайков, М.И. Алымов, С.Г. Вадченко, И.Д. Ковалёв. Письма о материалах 2017. Т.7. №4. с.465-468.

3. С.Г. Вадченко, М.И. Алымов, И.В. Сайков. Воспламенение некоторых порошковых смесей металлов с тефлоном. Физика и химия обработки материалов, 2017 № 5, с. 55-62.

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы Президиума РАН I.56 «Фундаментальные основы прорывных технологий в интересах национальной безопасности».

ПОЛУЧЕНИЕ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН

МЕТОДОМ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ

Галлямова1 Р.Ф. молодой специалист, Галышев1 С.Н., Бадамшин2 А.Г.,

Мусин2 Ф.Ф.

1- ФГБОУВО Уфимский государственный Авиационный технический Университет, Уфа, rida gallyamova@mail.ru

2- Уфимский Институт химии РАН, Уфа

DOI: 10.24411/9999-004A-2018-10013

Композитные материалы являются важнейшим классом конструкционных материалов, использующихся в большинстве отраслей промышленности. Требования, предъявляемые к таким материалам, должны предусматривать их применение в условиях большого градиента температур, различных давлений, высокого износа и др. А также не менее важной характеристикой материала является удельная прочность [1].

Углеродные волокна широко используются в качестве армирующих элементов в металломатричных композитах. Однако главной проблемой существенно влияющей на прочность композита, является деструкция волокна и ухудшение его армирующих характеристик из-за взаимодействия с

29