Получение ультрадисперсных порошков механохимическим способом и их применение для модифицирования материалов

Для решения прикладных задач:

5. Были получены механохимическим методом УДП-модификаторы, которые смачиваются расплавом, поэтому хорошо распределяются в объеме металла.

5.1 Выбранные для модифицирования область размеров и массовая доля ультрадисперсных частиц соответствуют механизму дисперсионно упрочненного сплава.

5.2 Были сформулированы основные требования к модифицирующим порошкам:

5.2.1 температура частиц должна быть значительно выше температуры плавления обрабатываемого сплава;

5.2.2 частицы должны быть нерастворимы (или слабо растворимы) в перегретом расплаве;

5.2.3 вещество порошка-модификатора должно обладать металлическим типом проводимости.

5.3 Механохимические технологии позволяют предохранить модификаторы от коагуляции и окисления. Применение этих модификаторов в количестве 0.05-0.004 масс.% позволило улучшить служебные характеристики (прочность, пластичность, термоцикличность, коррозионную стойкость, срок службы) различных марок чугуна, сталей, меди. В настоящее время модифицирование цветных и черных металлов опробовано на предприятиях: АО НЗХК (Новосибирск), ОАО Опытный завод цветного литья (г. Новосибирск), ОАО Западно-Сибирский металлургический комбинат (г. Новокузнецк), ООО «Ижнефтепласт» (г. Ижевск).

6. Получен ультрадисперсный природный графит для модифицирования протекторных резин. Себестоимость таких графитовых наполнителей на 30% ниже синтетических. Испытания протекторных резин, модифицированных УДП природного графита проведены на Красноярском шинном заводе.

7. Обнаружено увеличение износостойкости сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) наполненного ультрадисперсными керамическими порошками SiC в более чем в тысячу раз, по сравнению с исходным СВМПЭ.

8. Предложен экспресс-метод оценки качества кремнеземных наполнителей для резин на основании данных гранулометрического состава первичных частиц методом малого углового рентгеновского рассеяния. Метод позволяет определить соответствие кремнеземного наполнителя техническим требованиям без предварительного закатывания его в резину. Эспресс-метод применяется на ОАО «Сода», г. Стерлитамак.

9. Получен ультрадисперсный б-оксид алюминия (корунд). Применение этого оксида алюминия в качестве вяжущего материала для безусадочных огнеупоров позволило

9.1 отказаться от временных связок;

9.2 получить изделия с улучшенными служебными характеристиками (прочность после сушки на воздухе - 10-30 МПа, после обжига при 1250⁰С - ? 100 МПа). Испытания огнеупоров проведены в проточной водородной печи на АО НЗХК, ОАО «НЭВЗ-Союз».

Основные научные результаты опубликованы в следующих работах

1. Полубояров В.А., Киселевич С.Н., Кириченко О.А., Паули И.А., Коротаева З.А., Дектярев С.П., Анчаров А.И. Механическая обработка и физико-химические свойства МоО₃ // Неорганические материалы. - 1998, Т. 34, №11, С. 1365-1372.

2. Черепанов А.Н., Полубояров В.А., Калинина А.П., Коротаева З.А. Применение ультрадисперсных порошков для улучшения свойств металлов и сплавов // Материаловедение. - 2000, №10, с. 45-53.

3. Калинина А.П., Черепанов А.Н., Полубояров В.А., Коротаева З.А. Математическая модель нуклеации в жидких металлах на ультрадисперсных керамических частицах // Журнал физической химии. - 2001, Т. 75, №2, С. 275-281.

4. Полубояров В.А, Коротаева З.А., Андрюшкова О.В. Получение ультрамикрогетерогенных частиц путем механической обработки // Неорганические материалы. - 2001, Т. 37, №5, С. 592-595.

5. Полубояров В.А., Коротаева З.А., Черепанов А.Н., Калинина А.П., Корчагин М.А., Ляхов Н.З. Применение механически активированных ультрадисперсных керамических порошков для улучшения свойств металлов и сплавов // Наука производству. - 2002, №2, С. 2-8.

6. Полубояров В.А., Андрюшкова О.В., Коротаева З.А., Лапин А.Е. Использование механически активированного кварца для модификации свойств полимеров // Наука производству. - 2002, №2, С. 24-26.

7. Полубояров В.А., Коротаева З.А., Лапин А.Е., Черепанов А.Н., Солоненко О.П., Коботаева Н.С., Сироткина Е.Е., Корчагин М.А. Влияние механических воздействий на прочностные характеристики плазменных металлических покрытий и реакционную способность металлической меди // Физическая мезомеханика. - 2002, Т. 5, №2, С. 97-102.

8. Полубояров В.А., Коротаева З.А., Лапин А.Е., Черепанов А.Н., Солоненко О.П., Коботаева Н.С., Сироткина Е.Е., Корчагин М.А. Влияние механической активации металлических порошков на их реакционную способность и свойства плазменных покрытий // Химия в интересах устойчивого развития. - 2002, Т. 10, С. 219-225.

9. Полубояров В.А., Лапин А.Е., Коротаева З.А., Просвирин И.П., Бухтияров В.И., Сироткина Е.Е. и Коботаева Н.С. Вмеханической активации на реакционную способность медного порошка // Неорганические материалы, 2005, т. 41, №2, стр. 151-161.

10. Полубояров В.А., Лапин А.Е., Коротаева З.А., Просвирин И.П., Бухтияров В.И. Изменение реакционной способности медного порошка по отношению к уксусной кислоте при механическом воздействии // Кинетика и катализ. 2005, т. 46, №4, стр. 565-571.

11. В.А Полубояров, З.А. Коротаева, В.В. Булгаков, Н.З. Ляхов, В.А. Лещев. Технология производства высокотемпературной корундовой керамики на основе ультрадисперсных порошков, полученных механохимическим способом // Материалы 7-й научно-технической конференции Сибирского химического комбината 22-25 октября 2002 г., 2003, Северск, часть 1, с. 163-168.

12. Полубояров В.А., Коротаева З.А., Титов В.М., Воронин, А.В., Гареев А.Т., Шатов А.А., Краснов В.А., Якимцев В.В. «Способ анализа кремнеземистого наполнителя для резин (экспресс метод)». Патент РФ №2240542, приоритет от 14.03.2003 г.

13. Полубояров В.А., Коротаева З.А., Булгаков В.В., Ляхов Н.З. Способ получения огнеупорной массы. Патент РФ №2214379, приоритет от 04.06.2002.

14. Полубояров В.А., Ляхов Н.З., Коротаева З.А., Булгаков В.В., Иванов Ф.И., Комиссаров В.Н., Бебко А.Н., Готфрид В.Э. Шихта для изготовления огнеупоров и способ получения изделий из нее. Заявка на патент №2006106895 (007460) от 06.03.2006 г.

15. Полубояров В.А., Черепанов А.Н., Коротаева З.А., Ушакова Е.П. Способ повышения коррозионной стойкости чугунов. Заявка на патент №2007106678/02 (007243) от 21.02.2007 г.

16. О.П. Солоненко, В.А. Полубояров, А.Е. Лапин, З.А. Коротаева, А.Н. Черепанов. Механохимические нанодисперсии для улучшения свойств напыленных подслоев теплозащитных покрытий на лопатки газовых турбин из никелевого суперсплава. IV Международный технологический конгресс «Военная техника, вооружение и современные технологии при создании продукции военного и гражданского назначения», Часть 2 (г. Омск 4-9 июня 2007 г.), стр. 399-405.

17. А.А. Емельянов В.А. Полубояров, З.А. Коротаева, Е.В. Великанов, В.А. Синицын, Н.З. Ляхов, Ban Bong-Chan. Возможности использования керамических нанодисперсий для защиты от солнечной радиации. Вторая Всероссийская конференция по наноматериалам «НАНО-2007» 13-16 марта 2007 г., Новосибирск, стр. 367.

18. В.А. Полубояров, З.А. Коротаева, В.В. Булгаков, Н.З. Ляхов, Ф.И. Иванов, В.Н. Комиссаров, В.Э. Готфрид, А.Н. Бебко. Кремнезольные нанодисперсии для строительных и огнеупорных материалов. Вторая Всероссийская конференция по наноматериалам «НАНО 2007» 13-16 марта 2007 г., Новосибирск, стр. 387.

19. Д.Р. Хасиев, З.А. Коротаева, Л.М. Мамина, В.А. Полубояров. Механохимический метод создания композиций с низкими коэффициентами трения на основе графита. // Сборник тезисов Второй конференции «Материалы Сибири» 6-9 сентября, 1998, Барнаул, с. 55.

Размещено на Allbest.ru