Влияние воздействия сильноточного импульсного пучка электронов на прочностные свойства и структуру керамических материалов
Цель работы – выявление закономерностей эволюции структуры и фазового состояния в поверхностном слое в результате обработки интенсивным импульсным низкоэнергетическим электронным пучком. В результате были получены данные морфологических изменений поверхностного слоя и сделан вывод что такая модификация поверхности повышает трещиностойкость.
РЕФЕРАТ…………………………………………………………………………………………………… 6
Определения……………………………………………………………………………………………… 8
Оглавление ………………………………………………………………………………………………… 9
Введение ………………………………………………………………………………………………….. 11
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР…………………………………………………………. 13
1.1 Керамика. Основные понятия ……………………………………………………………………………………… 13
1.2 Основные свойства и структура керамических материалов ………………………………………… 14
1.2.1. Структура керамики …………………………………………………………………………………………… 14
1.2.2 обратки Механические детали свойства ……………………………………………………………………………………… 14
1.2.3 роль Термомеханические и проник веи термические двустор нем свойства ………………………………………………….. 14
1.2.4 материла Электрофизические и оснве химические получен ой свойства …………………………………………………….. 16
1.3. Методы получения порошков……………………………………………………………………………………. 17
1.3.1 методв Химические керами методы излучения получения удельной порошков……………………………………………………….. 18
1.3.2 Физические методы получения порошков …………………………………………………………….. 19
1.4 Технологическая подготовка порошков ……………………………………………………………………… 21
1.5. Компактирование порошковых материалов……………………………………………………………….. 22
1.5.1. Методы формовки ………………………………………………………………………………………………. 22
1.5.2. Методы спекания порошков ………………………………………………………………………………… 23
1.6. Области применения функциональных керамики ……………………………………………………… 25
1.7 Методы улучшения свойств керамических материалов …………………………………………. 26
1.7.1 Электронно- лучевая обработка материалов ………………………………………………………. 26
1.7.2 Уникальность использования в современных технологиях СИПНЭ для
модификации свойств материалов ………………………………………………………………………………. 27
1.7.3 Классификация электронных пучков ……………………………………………………………………. 31
1.7.4 Направления модифицирования материалов ………………………………………………………… 33
ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
………………………………………………………………………………………………………………… 35
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ …………… 49
3.1 Характеристика используемого порошка ……………………………………………………………………. 49
3.2 Характеристика образцов керамики из карбида бора, полученных методом SPS ………. 52
3.3. Структура, элементный и фазовый состав поверхностного слоя системы
«металлическая пленка / (В4С керамика) подложка», перед облучением импульсным
электронным пучком ………………………………………………………………………………………………………… 55
3.4. Структура, элементный и фазовый состав поверхностного слоя системы
«металлическая пленка / (В4С керамика) подложка», облученной импульсным
электронным пучком. ……………………………………………………………………………………………………….. 66
3.5. Механические испытания…………………………………………………………………………………………… 82
Заключение ………………………………………………………………………………………………. 86
ГЛАВА 4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ
И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ………………………………………………………………………. 89
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения исследований с
позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения …………………………………………………. 89
4.1.1 Анализ конкурентных технических решений ………………………………………………………… 89
4.1.2 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………………………………… 91
4.2 Планирование научно-исследовательских работ ………………………………………………………… 94
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования …………………………………………….. 94
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика проведения
………………………………………………………………………………………………………………………………………. 95
4.3. Бюджет научно-технического исследования……………………………………………………………… 99
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования ………………………………………. 104
ГЛАВА 5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ……………………………………. 108
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……………………… 108
5.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов …………………………………………. 109
5.3 Обоснование и разработка мероприятий по снижению уровней опасного и вредного
воздействия и устранению их влияния при работе на ПЭВМ …………………………………………. 111
5.3.1 Организационные мероприятия ………………………………………………………………………….. 111
5.3.2 Технические мероприятия…………………………………………………………………………………… 112
5.4 Условия безопасной работы ……………………………………………………………………………………… 118
5.5 Экологическая безопасность……………………………………………………………………………………… 120
5.6 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………………………………….. 122
Список используемых источников ……………………………………………………………. 126
Приложение раздел на английском языке …………………………………………………. 131
Благодаря уникальным комбинациям физических и механических
свойств керамика из карбида бора широко используется в различных отраслях
промышленности: в машиностроении, атомной энергетике, на предприятиях
оборонной промышленности и силовой электронике [1, 2].
Самыми главными недостатками керамики из карбида бора являются ее
хрупкость и, как следствие, низкая трещиностойкость, а также сложность
обработки. К тому же, она непригодна для работ при циклических нагрузках, а
также при механических или термических ударах.
Для улучшения физических, механических и трибологических свойств
детали из керамических материалов, в частности карбида кремния, в ряде
случаев достаточно повысить свойства лишь ее поверхности. Основными, на
современном этапе развития науки и техники, методами модификации
поверхности карбида кремния и материалов на его основе являются осаждение
покрытий, лазерная обработка, имплантация и метод диффузионного
насыщения поверхностного слоя легирующими элементами [4,5].
В настоящей работе исследуются структура фазовый состав и свойства
керамики из карбида кремния, подвергнутой облучению интенсивным
импульсным электронным пучком, а также поверхностного слоя системы
«Ti/Al (пленка) / B4C (подложка)», подвергнутой облучению интенсивным
импульсным электронным пучком.
В ИСЭ СО РАН разработаны и функционируют импульсная
электроннопучковая установка, применяемая для облучения поверхности
твердых тел и установка для вакуумно-дугового нанесения покрытий. Обе эти
разработки подразумевают использование уникальной технологии
поверхностной обработки керамических и металлокерамических материалов.
Научная новизна работы заключается в том, что используемые в работе
установки для электрон-ионное-плазменной модификации по совокупности
параметров являются уникальными не только в России, но и за рубежом [4].
Результаты исследований могут быть использованы в областях
промышленности и техники (аэрокосмической, атомной, оборонной,
промышленности и машиностроении), в условиях, когда основные
эксплуатационные свойства детали определяются состоянием ее поверхности
(пары трения, коррозия, циклические нагрузки и т.д.), а также химческ высокие кремния
удельными уровень характеристиками (модифкац удельный деформаци предел может прочности и т.д.).
Результаты, низкая полученные в эколгическ работе, значеи были осаждени представлены паровй на становися
пресование
Последние выполненные заказы
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!