Мельниченко Т. В. Структура та властивості конденсованих металевих наноматеріалів, отриманих електронно-променевим випаровуванням у вакуумі.

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора наук

Державний реєстраційний номер

0518U002695

Здобувач

Спеціальність

  • 05.02.01 - Матеріалознавство

11-12-2018

Спеціалізована вчена рада

Д 26.182.02

Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона Національної академії наук України

Анотація

Дисертація присвячена вирішенню науково-прикладної задачі отримання металевих наноматеріалів різного структурного типу: пористих, нанопорошків, однокомпонентних, композитних, багатошарових фольг та покриттів, фізичним осадженням парової фази в вакуумі. Задачу вирішено шляхом встановлення кореляційних залежностей між умовами електронно-променевого осадження парової фази, структурними характеристиками та властивостями наноматеріалів, що дозволило створити наукові засади технології отримання металевих наноматеріалів функціонального призначення електронно-променевим випаровуванням у вакуумі. Встановлено, що формуванню нанорозмірних структурних складових в конденсованому матеріалі сприяє низька рухливість атомів на поверхні осадження, що забезпечується переохолодженням парової фази, затіненням парового потоку та присутністю на поверхні осадження нерозчинної домішки. Отримано нанопористі конденсати на основі Ni, Cu, Ti з пористістю відкритого типу до 30%об. і питомою поверхнею до 1000 м2/г у вигляді фольги та покриття для використання в якості проміжного прошарку при дифузійному зварюванні тиском матеріалів, покриття медичного стенту та трансдермальної форми медичних препаратів. Створена методика отримання інкапсульованих в матрицю галогеніду лужного металу нанопорошків з розміром частинок <10нм, стійких до агломераціїї та окислення. Отримано конденсовані наноматеріали на основі міді з нанодвійниковою субструктурою, які характеризуються твердістю 2ГПа, термічною стабільністю структури та фізико-механічних властивостей, що забезпечило їх використання в якості складової демпфіруючого покриття на лопатках ГТД. Шляхом сумісного осадження парових фаз компонентів, що не змішуються, отримано нанокомпозити Cr-Y, Ti-Y, Fe-Cu з високим рівнем мікротвердості та дисипативних властивостей при температурі формування наноструктурованого стану на 200-250оС вище порівняно з відповідними чистими металами. Показана можливість використання присадного матеріалу у вигляді фольги на основі нанокомпозиту Ni-NbC для модифікування структури шва при зварюванні через рідку фазу. Досліджено закономірності формування методом електронно-променевого осадження структури та властивостей наношаруватих фольг на основі систем, що складаються з інтерметалідоутворюючих компонентів (Ti-Al, Ni-Al) та систем евтектичного типу (Al-Cu, Al-Si). Нерівноважний стан наношаруватих фольг, який формується в умовах переохолодження парової фази на поверхні конденсації, сприяє низькотемпературним фазовим і структурним перетворенням в фользі та надпластичній плинності при термомеханічному навантаженні, що забезпечує її використання в якості проміжного прошарку при дифузійному зварюванні тиском матеріалів, що важко деформуються, та різнорідних.

Файли

Схожі дисертації

0523U100235

Чабак Юлія Геннадіївна

Розвиток наукових основ підвищення експлуатаційних властивостей легованих чавунів вдосконаленням хімічного складу та обробкою поверхні висококонцентрованими джерелами енергії

0423U100094

Романенко Ярослав Михайлович

Формування за високого тиску PCBN композитів інструментального призначення з однорідною структурою та підвищеною демпферною здатністю

0523U100002

Тростянчин Андрій Миколайович

Концепція застосування водневої обробки для удосконалення структурно-фазового стану та властивостей функціональних матеріалів на основі сплавів рідкісноземельних та перехідних металів

0421U103868

Волошина Людмила Володимирівна

Підвищення зносостійкості масляних шестеренних насосів тракторних дизельних двигунів

0521U102025

Рибалко Іван Миколайович

Експериментальні, теоретичні і технологічні основи зміцнення виробів з використанням модифікуючих домішок