ФОРМИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПЛАЗМЕННЫХ ОКСИДНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ЭЛЕМЕНТАХ ЭКРАННОЙ ПРОТИВОМЕТЕОРНОЙ ЗАЩИТЫ
https://doi.org/10.21122/2227-1031-2016-15-5-357-364
Аннотация
Представлены результаты исследования влияния параметров плазменной струи (ток, дистанция напыления, расход плазмообразующего газа азота), фракционного состава исходного порошка и степени охлаждения сжатым воздухом на характеристики антиметеорных покрытий, режимы последующей обработки импульсной плазмой. Приведены свойства полученных покрытий и результаты баллистических испытаний. Предлагаемая методика основана на комплексных металлографических, рентгеноструктурных и электронно-микроскопических исследованиях антиметеорного покрытия на основе оксида алюминия. Осуществлена оптимизация параметров плазменного напыления на воздухе для материалов NiAl и Al2O3. Оптимизацию параметров напыления проводили на основании получения максимального коэффициента использования материала. Выполнена обработка поверхности модели элементов экранов с двухслойным композиционным покрытием (вязкий металлический слой NiAl и слой из твердой оксидной керамики Al2O3) компрессионным плазменным потоком. В качестве рабочего газа использовали азот. Композиционное покрытие из твердой оксидной керамики Al2O3 представляет собой пористую структуру, состоящую из сплавленных частиц Al2O3 размером 10–15 мкм. В пространстве между частицами наблюдались металлические вкрапления, образовавшиеся в результате эрозии электродов плазмотрона. После обработки поверхности двухслойных композиционных покрытий компрессионным плазменным потоком на ней в результате нестационарных процессов плавления и перекристаллизации образовался высокопрочный поликристаллический слой. При этом те области поликристаллического слоя, где были металлические вкрапления, оказались окрашенными в различные цвета в зависимости от химического состава вкрапления.
Об авторах
В. А. ОковитыйБеларусь
Кандидат технических наук
Адрес для переписки: Оковитый Вячеслав Александрович - Белорусский национальный технический университет ул. Я. Коласа, 24, 220013, г. Минск, Республика Беларусь Тел.: +375 17 293-93-71 niil_svarka@bntu.by
Ф. И. Пантелеенко
Беларусь
Член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор
О. Г. Девойно
Беларусь
Доктор технических наук, профессор
В. В. Оковитый
Беларусь
В. М. Асташинский
Беларусь
Доктор физико-математических наук, профессор, член-корреспондент НАН Беларуси
П. П. Храмцов
Беларусь
Доктор физико-математических наук
М. Ю. Черник
Беларусь
Кандидат физико-математических наук
В. В. Углов
Беларусь
Доктор физико-математических наук, профессор
С. Б. Соболевский
Беларусь
Кандидат технических наук
Список литературы
1. Акишин, А. И. Космическое материаловедение / А. И. Акишин. М.: НИИЯФ МГУ, 2007. 209 c.
2. Новые наукоемкие технологии в технике: энцикл.: в 24 т. / под ред. К. С. Касаева. Т. 16, 17: Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов. М.: ЭНЦИТЕХ, 2001.
3. Akishin, A. I. Effects of Space Conditions on Materials /A.I. Akishin. New York: Nova Science Publ., 2001. 199 p.
4. Кудинов, В. В. Плазменные покрытия / В. В. Кудинов. М.: Наука, 1997. С. 184.
5. Кулик, А. Я. Газотермическое напыление композиционных порошков / А. Я. Кулик, Ю. С. Борисов, А. С. Мнухин. Минск: Машиностроение, 1995. С. 200.
6. Кудинов, В. В. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий / В. В. Кудинов. М.: Машиностроение, 1981. С. 192.
7. Хасуй, А. Техника напыления / А. Хасуй. М.: Машиностроение, 1975. С. 286.
8. Вяльцев, А. М. Синтез керамических материалов для высокоплотных покрытий / А. М. Вяльцев // Получение и исследование свойств новых материалов. Киев: ИПМ, 1988. С. 149–153.
9. Бузовкина, Т. Б. Исследование теплопроводности и физико-химических характеристик высокотемпературных напыленных покрытий на основе окиси алюминия / Т. Б. Бузовкина. Л., 1973. 21 с.
10. Ильющенко, А. Ф. Формирование износостойких плазменных покрытий на основе композиционных самосмазывающихся материалов / А. Ф. Ильющенко, В. А. Оковитый, А. И. Шевцов. Минск: Беспринт, 2005. C. 253.
11. Получение композиционного керамического материала для нанесения износостойких покрытий / В. А. Оковитый [и др.] // Порошковая металлургия. 2008. Вып. 31. С. 156–162.
12. Физические принципы работы двухстадийной легкогазовой магнитоплазменной метательной установки для баллистических испытаний в условиях глубокого вакуума / П. П. Храмцов [и др.] // ИФЖ. 2015. Т. 88, № 5. C. 1118–1126.
Рецензия
Для цитирования:
Оковитый В.А., Пантелеенко Ф.И., Девойно О.Г., Оковитый В.В., Асташинский В.М., Храмцов П.П., Черник М.Ю., Углов В.В., Соболевский С.Б. ФОРМИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПЛАЗМЕННЫХ ОКСИДНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ЭЛЕМЕНТАХ ЭКРАННОЙ ПРОТИВОМЕТЕОРНОЙ ЗАЩИТЫ. НАУКА и ТЕХНИКА. 2016;15(5):357-364. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2016-15-5-357-364
For citation:
Okovity V.A., Panteleenko F.I., Devoino O.G., Okovity V.V., Astashinsky V.M., Hramtsov P.P., Chernik M.Yu., Uglov V.V., Sobolevskу S.B. FORMATION AND RESEARCH OF MULTI-LAYER COMPOSITE PLASMA OXIDE COATINGS BASED ON ELEMENTS OF SCREEN METEROID PTOTECTION. Science & Technique. 2016;15(5):357-364. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2016-15-5-357-364