Новые гибридные технологии электроимпульсной консолидации помогут ученым МИФИ создать особую высокопрочную керамику

pТрадиционные методы прессования и спекания тугоплавких материалов требуют длительного времени обработки в условиях высоких температур. В a name=OLE_LINK3/aa name=OLE_LINK2/aa name=OLE_LINK1межкафедральной лаборатории /aперспективных технологий создания новых материалов НИЯУ МИФИ (№346) для обработки и получения новых материалов с уникальной структурой и изделий из них используются передовые методы консолидации порошков под воздействием электромагнитных полей: плазменно-искровое спекание (ПС), микроволновое спекание (МС), магнитно-импульсное прессование (МП). Их применение улучшает эффективность, сокращает время консолидации и сохраняет исходную наноструктуру труднодеформируемых тугоплавких порошковых материалов. /p

pПроект laquo;a name=OLE_LINK6/aa name=OLE_LINK5/aa name=OLE_LINK4Создание новых гибридных технологий /aэлектроимпульсной консолидации высокопрочных керамических материалов из порошков оксинитрида алюминия, сиалона, оксида алюминия с графеномraquo; поддержан Российским научным фондом и будет реализован сотрудниками межкафедральной лаборатории №346 под руководством Е.Г. Григорьева./p

pРаботы в МИФИ ведутся с активным участием академических институтов. По словам Евгения Григорьевича, идея проекта ndash; совместить современное и уникальное научно-исследовательское оборудование для обработки и исследования свойств материалов лаборатории университета, передовые технологии получения порошков оксида и оксинитрида алюминия в ИМЕТ РАН, сиалона в ИСМАН РАН и графена в ИМАШ РАН. laquo;Также научная квалификация и опыт старших научных сотрудников, энтузиазм и энергия аспирантов и студентов, привлеченных к исследованиям, являются надежным залогом успеха нашей работыraquo;, ndash; выразил уверенность Е.Г.Григорьев./p

pРанее технологии получения порошков и высокоинтенсивные электроимпульсные технологии обработки материалов исследовались независимо друг от друга, что, несомненно, сдерживало развитие обобщающих представлений и сравнительного анализа в новой области гибридных электроимпульсных технологий изготовления материалов. Реализация проекта позволит создать уникальную возможность для проведения единственной в своем роде научной программы изучения технологических направлений в одном научно-исследовательском коллективе./p

pУже сейчас исследования ученых межкафедральной лаборатории направлены на создание новых гибридных технологий консолидации под воздействием импульсного электромагнитного поля высокопрочных наноструктурных керамических материалов на основе оксида и оксинитрида алюминия, твердых растворов на основе нитрида кремния (сиалонов) и их композиций с графеном. Однако развитие уникальных возможностей гибридных технологий спекания с применением электромагнитных полей ограничивается отсутствием теоретических концепций, позволяющих предсказывать и оптимизировать эти технологии. В связи с этим, одной из основных целей является разработка фундаментальных концепций консолидации порошковых керамических материалов под воздействием электромагнитного поля с акцентом на новые гибридные технологии обработки. /p

pГибридные электроимпульсные технологии консолидации сегодня все больше находят прикладное значение в индустрии, они представляют собой основу для технологического прорыва в обработке наноструктурированных керамических порошковых материалов. Ожидается, что результаты экспериментов дадут возможность выделить факторы тепловой и нетермической природы, характерные для электромагнитных методов консолидации./p

pРазвитие гибридных технологических подходов в связи с уникальными конечными свойствами консолидированных материалов, имеет бесспорное преимущество в сравнении с традиционными. Прежде всего это высокая экономичность, экологичность, управляемость структурой и фазовым составом получаемого материала (в частности, сохранение исходной наноструктуры), а также возможность обработки материалов без контроля атмосферы./p

pКерамические материалы и изделия, полученные в результате применения гибридных технологий, могут найти широкое применение в области медицины, в оборонной и инструментальной промышленности, а также с успехом использоваться для компонентов электронной промышленности./p

p /p

pbДля справки:/b/p

p- Магнитно-импульсное прессование (МП) обеспечивает импульсное механическое воздействие на микро и наночастицы, которое превышает механическое воздействие при статическом прессовании и при механоактивации в шаровых мельницах, что приводит к разрушению как агломератов, так и отдельных частиц порошка и сопровождается образованием ювенильных активированных поверхностей, снижающих температуру последующего спекания.
br /
- Плазменно-искровое спекание (ПС) представляет собой спекание при совместном воздействии высокой температуры, высокого осевого давления и электромагнитного поля. Такой подход значительно сокращает время обработки и улучшает эффективность процесса как с точки зрения его длительности, так и по качеству получаемых материалов и изделий. Этот метод особенно перспективен в отношении сохранения исходной нано и субмикронной структуры при консолидации нанопорошков.
br /
- Микроволновое спекание (МС) обеспечивает высокие скорости нагрева прессовок при отсутствии механического контакта с материалом пресс-формы, благодаря непосредственному воздействию электромагнитного излучения ускоряет диффузию и твердофазный синтез. /p