Фізика високотемпературної міцності армованих керамічних матеріалів спеціального, функціонального і біомедичного призначення

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorБогомол, Ю. І.
dc.contributor.departmentкафедра високотемпературних матеріалів та порошкової металургїіuk
dc.contributor.facultyІнженерно-фізичний факультетuk
dc.contributor.researchgrantorКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.date.accessioned2020-04-07T15:06:30Z
dc.date.available2020-04-07T15:06:30Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenThe basic regularities of the physical nature of strength of directionally solidified eutectic alloys (LaB6-MeB2, B4C-MeB2, Ti-TiB, Mo-Si-B, etc.) have been defined by systematic studies of the influence of the nature of the matrix and reinforcing phases, their structural-geometric characteristics, and stress-strain state on the temperature dependence of mechanical characteristics of composite materials. The effective activation energy of the nucleation and growth of inclusions of the reinforcing phase during the crystallization of eutectic alloys of quasibinary boride, carbide and oxide systems is analyzed on the base of experimental data. It has been proved that the concentration component of supercooling has the greatest influence on the nucleation and growth of phases in eutectic alloys of the studied systems. The strengthening mechanisms of directionally reinforced composites in a wide range of temperatures - from room to 2000 oC are established. It is proved that carrying out of additional heat treatment of reinforced ceramic composites leads to decrease of the value of internal stresses and, consequently, increase their mechanical characteristics. It is shown that the bending strength of directionally solidified eutectic alloys does not change monotonically with increasing of the testing temperature in the range of 25-2000 oC. It was established that the increase of the strength of such composites in the high-temperature interval is due to the growth of the plasticity of the phase components as the testing temperature is increased and the mechanism of grain boundary (on the interface of the reinforcing phase - matrix) and the strain hardening of the monocrystalline fibers of transition metals diborides. The new directionally reinforced composites are developed in the system B4C-TiB2-SiC, bending strength of which at 2000 oC reaches 370 MPa. The obtained materials can be successfully applied for special, functional and biomedical purposes.uk
dc.description.abstractruУстановлены основные закономерности физической природы прочности направленно закристаллизированных эвтектических сплавов (LaB6–MeB2, B4C–MeB2, Ti-TiB, Mo-Si-B и т.д.) путем системных исследований влияния природы матричной и армирующей фаз, их структурно-геометрических характеристик и напряженно-деформированного состояния на температурную зависимость механических характеристик композиционных материалов. На основе экспериментальных данных проанализирована эффективная энергия активации зарождения и роста включений армирующей фазы при кристаллизации эвтектических сплавов квазибинарних боридных, карбидных и оксидных систем. Доказано, что концентрационная составляющая переохлаждения имеет наибольшее влияние на зарождение и рост фаз в эвтектических сплавах исследованных систем. Установлены механизмы упрочнения направленно армированных композитов в широком интервале температур – от комнатной до 2000 °С. Доказано, что проведение дополнительной термической обработки армированных керамических композитов способствует снижению величины внутренних напряжений и, как следствие, повышению их механических характеристик. Показано, что прочность на изгиб направленно закристаллизированных эвтектических сплавов немонотонно меняется по мере роста температуры испытаний в интервале 25-2000 °С. Установлено, что повышение прочности таких композитов в высокотемпературном интервале обусловлено изменениями в напряженнодеформированном состоянии, ростом пластичности фазовых составляющих по мере увеличения температуры испытаний и реализацией механизмов зернограничного (на поверхности раздела армирующая фаза - матрица) и деформационного упрочнения монокристаллических волокон диборидов переходных металлов. Разработаны новые направлено армированные композиты в системе B4C-TiB2-SiC, прочность на изгиб которых при 2000 °С достигает 370 МПа. Полученные материалы могут быть успешно применены для специального, функционального и биомедицинского назначения.uk
dc.description.abstractukВстановлено основні закономірності фізичної природи міцності спрямовано закристалізованих евтектичних сплавів (LaB6–MeB2, B4C–MeB2, Ti–TiB, Mo-Si-B, тощо) шляхом системних досліджень впливу природи матричної та армуючої фаз, їх структурногеометричних характеристик та напружено-деформованого стану на температурну залежність механічних характеристик композиційних матеріалів. На основі експериментальних даних проаналізовано ефективну енергію активації зародження і росту включень армуючої фази при кристалізації евтектичних сплавів квазібінарних боридних, карбідних і оксидних систем. Доведено, що концентраційна складова переохолодження має найбільший вплив на зародження і ріст фаз в евтектичних сплавах досліджених систем. Встановлено механізми зміцнення спрямовано армованих композитів в широкому інтервалі температур – від кімнатної до 2000 оС. Доведено, що проведення додаткової термічної обробки армованих керамічних композитів сприяє зниженню величини внутрішніх напружень і, як наслідок, підвищенню їх механічних характеристик. Показано, що міцність на згин спрямовано закристалізованих евтектичних сплавів немонотонно змінюється по мірі зростання температури випробувань в інтервалі 252000 оС. Встановлено, що підвищення міцності таких композитів у високотемпературному інтервалі обумовлене змінами у напружено-деформованому стані, зростанням пластичності фазових складових по мірі збільшення температури випробувань та реалізацією механізмів зернограничного (на поверхні розділу армуючи фаза - матриця) та деформаційного зміцнення монокристалічних волокон диборидів перехідних металів. Розроблені нові спрямовано армовані композити в системі B4C-TiB2-SiC, міцність на згин яких при 2000 оС досягає 370 МПа. Одержані матеріали можуть бути успішно застосовані для спеціального, функціонального і біомедичного призначення.uk
dc.format.page5 с.uk
dc.identifier.govdoc0116U003737
dc.identifier.other2901
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/32740
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectвисокотемпературна керамікаuk
dc.subjectщвидкість охолодженняuk
dc.subjectспрямована кристалізаціяuk
dc.subjectармовані матеріалиuk
dc.subjectевтектикаuk
dc.subjectзонна плавкаuk
dc.titleФізика високотемпературної міцності армованих керамічних матеріалів спеціального, функціонального і біомедичного призначенняuk
dc.title.alternativeФізика високотемпературної міцності армованих керамічних матеріалів спеціального, функціонального і біомедичного призначенняuk
dc.title.alternativeФизика высокотемпературной прочности армированных керамических материалов специального, функционального и биомедицинского назначенияuk
dc.typeTechnical Reportuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
2018_2901.pdf
Розмір:
146.37 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Анотовані описи звітів про НДР (ВМПМ ІФФ)
Анотовані описи завершених науково-дослідних робіт КПІ ім. Ігоря Сікорського