Мельник О. М. Композиційні високоміцні, зносостійкі матеріали поліфункціонального призначення на основі нанопорошків ZrO2

Об'єкт дослідження: процеси електроконсолідації нанопорошкових сумішей на основі частково стабілізованого діоксиду цирконію з добавками Al2O3 і WC. Мета дослідження: розробка технологічних основ отримання методом гарячого пресування з прямим пропусканням високоамперного струму (електроконсолідація) композиційних матеріалів з високими механічними властивостями (твердістю, міцністю, тріщиностійкістю) на основі нанопорошків оксиду цирконію з добавками оксиду алюмінію і карбіду вольфраму. Методи дослідження та апаратура: рентгенофазовий, хімічний, електронно-мікроскопічний (растровий, атомно-силовий), комплекс фізико-механічних методів та статистичні методи планування експерименту з використанням ЕОМ. Технічні властивості розроблених матеріалів визначалися у відповідності до стандартних методик. Теоретичні і практичні результати: на основі розроблених наукових положень і отриманих експериментальних даних розроблено ефективні режими отримання методом гарячого пресування з прямим пропускання високоамперного струму композиційних матеріалів на основі нанорозмірного діоксиду цирконію; обґрунтовано критерії оптимального вмісту в матеріалах добавок нанорозмірних Al2O3 та WC щодо забезпечення високих міцнісних характеристик; розроблено технологічний регламент на виробництво абразивостійких керамічних виробів для робочої частини гідроабразивного сопла (фокусуючої трубки). Новизна: наукова новизна роботи полягає у розвитку теоретичних основ технології електроконсолідації нанопорошків систем ZrO2 - Al2O3 та ZrO2 - WC на основі теоретичних та експериментальних досліджень закономірностей формування структури з використанням порошків різної морфології та властивостей щільних композиційних матеріалів, що дозволило підвищити їх зносостійкість та міцнісні характеристики. Ступінь упровадження: результати роботи впроваджені в навчальний процес Української державної академії залізничного транспорту. Галузь використання: результати роботи можуть бути використані на підприємствах з виробництва технічної кераміки та виробів із композиційних матеріалів з високою міцністю, зносо- та корозійною стійкістю та на підприємствах машинобудівної промисловості. Також наукові результати роботи можуть бути використані у вищих навчальних закладах при підготовці інженерів-технологів та інженерів-матеріалознавців.