Вдовиченко О. В. Ідентифікація мезоструктури та визначення властивостей порошкових і композиційних матеріалів методами акустичної спектроскопії

Дисертацію присвячено вирішенню важливої науково-технічної проблеми розроблення нової методології акустичної ідентифікації особливостей структури і властивостей порошкових, композиційних та пошкоджених матеріалів на основі аналізу резонансного відгуку на механічне збурення з метою створення виробів з прогнозованими фізико-механічними та функціональними характеристиками. Об‘єктом дослідження є вплив особливостей мезоструктури таких матеріалів на їх поведінку на макроскопічному рівні. Як основні, в роботі розглянуто два типи елементів мезоструктури: пори і частково сформовані межі частинок або фазами. Методологія, яка сформульована та обґрунтована в роботі, дозволяє розрізняти внесок особливостей наведених типів та оцінювати їх вміст, що є критерієм для удосконалення технологій отримання розглянутих класів матеріалів. Методологія базується на експериментально встановленому зв‘язку між станом меж частинок з одного боку та несиметричною реакцією матеріалів на навантаження різних знаків - з іншого. Відгук матеріалів ідентифіковано на підставі модифікованого в роботі акустичного резонансного методу. Використано та узагальнено уявлення про нелінійно-пружну поведінку порошкових та пошкоджених матеріалів. На підставі застосування розробленої методології було проаналізовано вплив різних типів елементів мезоструктури на характеристики пружності і дисипації енергії порошкових металів (Fe, Ti, Al-6Cu-0,4Mn), керамічних (α-Al2O3) та композиційних матеріалів (ГАп/склофаза, алюмінієві сплави/SiC) і встановлено оптимальні структурно-технологічні параметри їх виготовлення. Сформульовані підходи були покладені в основу створення методів виявлення змін структури сталей (Сталь 20 та 12Х1МФ) в процесі експлуатації виробів в екстремальних умовах для обґрунтованого подовження терміну їх експлуатації, а також методики дослідження механізмів деформування сплавів високого демпфування мартенситного типу Ti3Sn. Ключові слова: порошкові та композиційні матеріали, кераміка, структура, пори, міжфазні межі, накопичення пошкоджень, нелінійна пружність, здатність до демпфування, акустичні резонансні методи, неруйнівний контроль.