Введение к работе
Актуальность. Использонінне ультрадисперсних порошков (УДП) в порошковых композитах сопряжено с рядом технологических трудностей, вызг-тпаемых эффектами зонального обособления, неравномерной усадкой при спекенни, локальной неоднородностью езойств. Технологические режимы изготовления спеченных изделий на основе УДП, стабильных по свойствам, недостаточно оптимизированы.
Совокупность накопленной информации о способах получения, рнутреннем строении, свойствах ультрадисперсних порошков, особенностях изменения структури при консолидации го.ч-. ,/нт о том, что УДП могут быть эффективно чспсльзоі-аінл дл-; получения мг-.тсрнрлои и изделий с улучшенными свойствами. Свойства и технодопі"Єскнг особенности ультрадисперсних сред (УДС) определяются, не только их малыми размерами, но и зависят от способа получения, степени неразноч^сносги структурі.:, эпергенасьнцепноетн. Позгому особый интерес 'зр^дставдяст исследование- снойзіт; УДП, полу ісішьіх ударно-волнодум синтезом. Требуют дзди;г'ц;гп> изучения особенности поведения и формирование тгпкрострухтурп при гонсолпдацин, влияние добавок сверхтонких частиц на механические п эксплуатационные свойства спеченных материале?.
Однну- из перепекти::1.» їх направлении в рчнепин задачи создания новых композиционных матер на то с является иснользозанне ультрадисперсных порочлгест! в гачгст'-е упречндют.чнх добавок, что позволяет избежать негативных -эффектов, vapTrrepTLTX для УДП :г, эдч "чтргмешге, об-.-.-с;:ечнп, прирост фнзнко-м-.'хгіпічєс'спг. и з'-сплуата'чгснгпх свсПстз. В силу сдоим малых размеров и высокой удоды'о і': погзрхпостп УДП удоштетвортют требованиям, предъявляемы'.; ;; упрочняюще"! фазе в дпечерсноупрочненпых композиционных материалах. Пяплнпг снігтезтловаїших взрывом ультрадисперсних частиц оксидов на структурные, про'игостптле и зксплуатэцноппые свойства 5езг?ольфрл.'.'0'"!.'Х твердых сплапоз (ЕВТС) л з^ектроконтзктних материалов практически не исследованы. Поэтому предстапленная работа, направленная па создание композиционных материалов новых составов данной группы назначений, является актуальной.
Диссертационная робота выполнялась в рамках межвузовской научно-технической программы Минвуза РФ "Исследования в области порошковой металлургии" по теме 9!/3! Ф "Исследование возможностей использования ультрадисперсних порошков для объемного модифицирования материалов различного назначения" 1994 г., комплексной научно-технической программы "Алмазные нанотсхнолопш" по теме "Новые инструментальные материалы, алмазный инструмент и многофункциональная керамика" 1994 г. и межвузовской научно-технической программы "Поисковые и прикладные исследования высшей школы в приоритетных направленнях науки и техники" проект 95/5 Ф по направлению "Функциональные порошковые материалы" 1994-96 г.г.
Цель работы. Разработка составов н технологии изготовления спеченных порошковых дпснерсноупрочненных композиционных материалов с повышенными функциональными характеристиками.
Научная новизна
-
Получены новые данные о свойствах и особенностях формирования структуры, керамических композитов, изготовленных из ультрадисперсних порсшкса оксидов, синтезированных взрывном способом. Показана возможность торможения процессов рекристаллизации и формирования различных типов микроструктуры керамики состава УД оксид циркони;: - оксид алюминия .
-
Разработана геометрическая модель дисперспоупрочнешшх гетерогенных композиционных материалов, позволяющая прогнозировать изменение структурных параметров и свойств безвольфрамовых твердых сплавов, дисперспоупрочнешшх ультрадисперсними частицами оксидов, определять шпнмальные области добавок упрочняющей фазы.
-
Па основе расчетных и экспериментальных исследований произведено уточнение расчетной формулы, для определена вязкости разрушения применительно к безвольфрамовым твердым сплавам.
-
Получены новые данные о влиянии добавок ультрадисперсних пороиисоз оксида цинка на свойства злектроконтактных материалов на основе серебра и меди, особенности структурообразованик дпекереноупрочненпых кермстов серсбро-УДП оксид цинка, медь-УДГі оксид цинка,
Практическая значимость работы
-
Разработаны составы, технология изготовления безвольфрамовых твердых сплавов, дисперсноупрочнешплх ультрадисперсними чааищамп.
-
Разработаны составы и технология изготовления электроконтактных материалов па основе серебра. Введение в их состав добавок в ультрадисперсном состоянии позволило снизить трудоемкость процесса изготовления и стоимость изделия, повысить 2г:олоп;чность изготовления и эксплуатации в целом.
-
Обоснована л эксиердментапьно подтверждена методика интегральной оценки структурной неоднородности и эксплуатационных характеристик твердосплавных композитов по величине внутреннего трепня.
-
Разработаны новые эдектроколтактные материалы па осноес медн, пригодные для замены стандартных контактов па основе серебра аналогичного назначения.
4.Модифицированные ультрадисперсними частицами оксида цинка электроконтактные материалы на основе сребра были использованы для изготовления электрических контактов двух типоразмеров в количестве 10000 штук на Дшшогорском заводе низковольтной аппаратуры.
Апробация работы. Результаты работы опубликованы в 16 статьях н тезисах. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались па межрегиональной конференции с международным участием "Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры", Красноярск, 199бг; межрегиональной
конференция "Материалы, технологам, конструкции", Красноярск, 1996, 1997, 199S г.г.; научно-технической конференции "Новые технологические процессы в литейном произп.одстпе", Омск, 1997 г.; Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Проблемы сертификации и управления качеством", Красноярск, 1997 г., 1Y Всероссийской конференции "Фнзнкохнмия ультрадисперсных систем", Обнинск, 1998 г.; на Powder Metallurgy World Congress and Exhibition, Spain, Granada, October, 1988.
Структура n объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав с вгиодаг.'ч по каждой главе, заключения, списки использованных источников, содержащего -/го наименований и приложении. Основной материал изложен на *Ы страницах текста, включая ^таблиц, ^рисунков.