Исследование адгезионной прочности терморегулирующего покрытия

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

а) б) в)
Рис. 3 — Микроструктура композита ЖГр3SiC-ТС10 в области белого чугуна (а), в переходной зоне (б) и местах скопления твердого сплава (в), травление FeCl3, х1000
Была измерена площадь, которую занимают карбиды, матрица, поры (в случае свободного спекания) на шлифе (табл. 2).
Таблица 2 — Площадь, занимаемая структурными составляющими по сечению образцов, %
Сплав ЖГр2SiC-ВК8 (измерение по длине образца)
№ Расстояние, мм- тип структуры Карбид Матрица Поры
1 l=15 мм — белый чугун 11,8± 6,8 80,8± 0,9 9,8± 4,9
2 l=30 мм — твердый сплав 43,5±12,3 29,1±18,5 5,9±14,9
3 l=45 мм — белый чугун 16,4±7,4 77,9±7,9 4,7±1,8
Сплав ЖГр3SiC-ТС10 (измерение по толщине образца)
1 l=3 мм — белый чугун 14±6 86±6 —
2 l=7 мм — переходная зона 18±11 82±11 —
3 l=12 мм — - твердый сплав 37±8 63±8 —
Таким образом, содержание структурных составляющих, в частности карбидов, изменяется по сечению образца: максимальное содержание карбида достигается в местах внедрения твердого сплава, а минимальное — в области белого чугуна. При этом тип карбида, безусловно, должен меняться — от WC до сложного карбида железа. Соответственно со структурой изменяется и твердость: твердость чугуна равна 66… 70 HRA, в переходной зоне — 66 HRA, а в месте включений твердого сплава — 70… 72 HRA. При этом твёрдость исходного твердого сплава составляла до 88 HRA, понижение ее уровня в конечном композите также свидетельствует о произошедших процессах растворения.
Заключение. Таким образом, в работе освещены особенности структуры композиционных материалов, созданных с применением переработанного твердосплавного лома.
Полученный вторичный твердый сплав TC18-Ni не уступает по механическим свойствам твердым сплавам аналогичных составов, но при этом себестоимость его производства может быть значительно снижена.
Разработанные композиты твердый сплав-чугун, в отличие от вторичного твердого сплава, являются принципиально другим материалом, который обладает ярко выраженной гетерогенностью структуры и свойств. Важно также отметить, что при правильном конструировании композитов может быть точно задано количество включений твердого сплава, расстояние между ними, а за счет температуры и времени спекания — даже степень растворения в чугунной матрице. С точки зрения практического применения такие композиты могут стать незаменимым материалами для изготовления изнашивающихся изделий, при этом трущиеся части могут быть слоем твердого сплава, в то время как более вязкий и менее твердый чугун будет компенсировать циклические нагрузки.
Литература
1. Sandvik Hard Materials, Sandvik'-s cast-in-carbide [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http: //www. miningandconstruction. sandvik. com/SANDVIK/
8990/S003114. nsf/Index/482 5708b004934ecc12578e1002607fb/$FILE/HX900_brochure_lowres. pdf (дата обращения 26. 09. 2014).
2. Lemster K., Graule T., Kuebler J. Processing and microstructure of metal matrix composites prepared by pressureless Ti-activated infiltration using Fe-base and Ni-base alloys // Materials Science and Engeneering A. — 2005. — Vol. 393. — Is. 1−2. — P. 229−238.
3. Dejan C., Rakin M., Todic A. Cast Steel-SiC composites as wear resistant materials // FME Transactions. — 2009. — Vol. 37. — 151 155.
4. Пашинский, В.В., Субботина М. Г. Определение параметров трещиностойкости инструментальных сплавов по длине радиальной трещины // Металлургические процессы и оборудование. — 2014. — № 1(35). — С. 46−53.
Сухорослова В. В.
Студент, Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова Работа выполнена в рамках гранта РФФИ, договор № НК 14−02−3 105 014 от 12 марта 2014 года. ИССЛЕДОВАНИЕ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ
Аннотация
В работе представлены результаты исследования адгезионной прочности полимерного композита терморегулирующего назначения.
Ключевые слова: полимер, композит, адгезионная прочность
Suhoroslova V.V.
Student, Belgorod state technological university named after V.G. Shoukhov
THE STUDY OF ADHESION OF THE THERMAL CONTROL COATING
Abstract
This paper presents the results of the study the adhesion strength ofpolymer composite thermostatic destination.
Keywords: polymer, composite, adhesive strength
В Белгородском государственном технологическом университете под руководством д.т.н., профессора Павленко В. И. рассматривается возможность синтеза полимерных композитов, стойких к различным факторам, в том числе факторам околоземного космического пространства [1−10]. Авторами ранее разработан состав и технология синтеза полимерного композита терморегулирующего назначения на основе ударопрочного полистирола и кремнийорганического наполнителя [11−15].
52
Известно, что немаловажной характеристикой терморегулирующих покрытий является параметр адгезионной прочности покрытия (прочность на отрыв). Для определения адгезионной прочности покрытия с углепластиковыми узлами космического аппарата использовали специальное оборудование Micro-Scratch Tester MST-S-AX-0000. Для измерения адгезионной прочности разработанного композита оптимального состава его нанесли на углеродный материал, подобный тому, что используют в космическом пространстве. Толщина покрытия выбиралась, исходя из экспериментальных результатов воздействия кислородной плазмы на поверхность композита. Глубина проникновения атомарного кислорода в эксперименте составляла 2,91 мкм [16−17]. Результаты измерения адгезионной прочности проводили при толщине покрытия 3 мкм. Расчет программы показал, что адгезионная прочность F^. составляет 10,04 ГПа. Адрегионная прочность разработанного покрытия превышает 10 ГПа, что говорит о хорошем сцеплении покрытия с подложкой и не позволит покрытию деформироваться в космических условиях.
Литература
1. Павленко В. И., Прозоров В. В., Лебедев Л. Л., Слепоконь Ю. И., Черкашина Н. И. Повышение эффективности антикоррозионной обработки ядерного энергетического оборудования путем пассивации в алюминийсодержащих растворах // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2013. Т. 56. № 4. С. 67−70.
2. Matyukhin P.V., Pavlenko V.I., Yastrebinsky R.N., Cherkashina N.I.
The high-energy radiation effect on the modified iron-containing composite material // Middle East Journal of Scientific Research. 2013. Т. 17. № 9. С. 1343−1349.
3. Yastrebinsky R.N., Pavlenko V.I., Matukhin P.V., Cherkashina N.I., Kuprieva O.V. Modifying the surface of iron-oxide minerals with organic and inorganic modifiers // Middle East Journal of Scientific Research. 2013. Т. 18. № 10. С. 1455−1462.
4. Павленко В. И., Бондаренко Г. Г., Черкашина Н. И., Едаменко О. Д. Влияние вакуумного ультрафиолета на микро- и наноструктуру поверхности модифицированных полистирольных композитов // Перспективные материалы. 2013. № 3. С. 14−19.
5. Павленко В. И., Заболотный В. Т., Черкашина Н. И., Едаменко О. Д. Влияние вакуумного ультрафиолета на поверхностные свойства высоконаполненных композитов // Физика и химия обработки материалов. 2013. № 2. С. 19−24.
6. Павленко В. И., Акишин А. И., Едаменко О. Д., Ястребинский Р. Н., Тарасов Д. Г., Черкашина Н. И. Явления электризации диэлектрического полимерного композита под действием потока высокоэнергетических протонов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2010. Т. 12. № 4−3. С. 677−681.
7. Черкашина Н. И., Павленко В. И. Перспективы создания радиационно-защитных полимерных композитов для космической техники в Белгородской области // В сборнике: Белгородская область: прошлое, настоящее, будущее Материалы областной научно-практической конференции в 3-х частях. 2011. С. 192−196.
8. Черкашина Н. И., Павленко В. И., Едаменко А. С., Матюхин П. В. Исследование влияния вакуумного ультрафиолета на морфологию поверхности нанонаполненных полимерных композиционных материалов в условиях, приближённых к условиям околоземного космического пространства // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 130.
9. Черкашина Н. И. Воздействие вакуумного ультрафиолета на полимерные нанокомпозиты // В сборнике: Инновационные материалы и технологии (ХХ научные чтения) Материалы Международной научно-практической конференции. 2010. С. 246−249.
10. Ястребинский Р. Н., Павленко В. И., Бондаренко Г. Г., Ястребинская А. В., Черкашина Н. И. Модифицированные железооксидные системы — эффективные сорбенты радионуклидов // Перспективные материалы. 2013. № 5. С. 39−43.
11. Павленко В. И., Едаменко О. Д., Ястребинский Р. Н., Черкашина Н. И. Радиационно-защитный композиционный материал на основе полистирольной матрицы // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. -2011. — № 3. — С. 113−116.
12. Черкашина Н. И., Карнаухов А. А., Бурков А. В., Сухорослова В. В. Синтез высокодисперсного гидрофобного наполнителя для полимерных матриц // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. 2013. № 6. С. 156−159.
13. Павленко В. И., Черкашина Н. И., Сухорослова В. В., Бондаренко Ю. М. Влияние содержания кремнийорганического наполнителя на физико-механические и поверхностные свойства полимерных композитов // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 95.
14. Павленко В. И., Новиков Л. С., Бондаренко Г. Г., Черник В. Н., Гайдар А. И., Черкашина Н. И., Едаменко О. Д. Экспериментальное и физико-математическое моделирование воздействия набегающего потока атомарного кислорода на высоконаполненные полимерные композиты // Перспективные материалы. 2012. № 4. С. 92−98.
15. Pavlenko V.I., Cherkashina N.I., Yastrebinskaya A.V., Matyukhin P.V., Kuprieva O.V. Using the high-dispersity [alpha]-Al2O3 as a filler for polymer matrices, resistant against the atomic oxygen // World Applied Sciences Journal. 2013. Т. 25. № 12. С. 1740−1746.
16. Pavlenko V.I., Cherkashina N.I., Edamenko O.D., Novikov L.S., Chernik V.N., Bondarenko G.G., Gaidar A.I. Experimental and physicomathematical simulation of the effect of an incident flow of atomic oxygen on highly filled polymer composites // Inorganic Materials: Applied Research. 2013. Т. 4. № 2. С. 169−173.
17. Черкашина Н. И. Моделирование воздействия космического излучения на полимерные композиты с применением программного комплекса GEANT4 //
Современные проблемы науки и образования. 2012. № 3. С. 122.
Сухорослова В. В.
Студент, Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова Работа выполнена в рамках гранта РФФИ, договор № НК 14−02−3 105 014 от 12 марта 2014 года.
УСТАНОВКА ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ДИЭЛЕКТРИКОВ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ
ЭЛЕКТРОННЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ
Аннотация
В работе представлена возможность использования специальной установки для испытаний диэлектриков высокоэнергетическим электронным излучением, в условиях подобных космическому пространству.
Ключевые слова: диэлектрики, электронное излучение, космос.
Suhoroslova V.V.
Student, Belgorod state technological university named after V.G. Shoukhov INSTALLATION FOR SPECIAL TESTS DIELECTRICS HIGH-ENERGY ELECTRON RADIATION
Abstract
This paper presents the use of special installation for testing of dielectrics by high-energy electron radiation in such space.
Keywords: insulators, electron radiation, space.
Современный технический прогресс невозможен без широкого использования полимерных материалов в различных отраслях промышленности. Полимерные материалы обладают многими полезными свойствами: они химически устойчивы в агрессивных средах, хорошие диэлектрики, паро- и теплоизоляторы, обладают высокой стойкостью к температурным перепадам от минусовой до плюсовой температуры, другие — гидрофобными (водоотталкивающими) и др. полезными cвойствами [1−6].
В Белгородском государственном технологическом университете под руководством д.т.н., профессора Павленко В. И. рассматривается возможность применения полимерных материалов и их композитов для авиационно-космических целей [7−17]. В
53

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой