Технологические особенности создания конструкционной керамики с использованием наноразмерного порошка бемита и возможности ее ультраструйной диагностики

Современная отечественная конструкционная керамика уступает по ряду показателей зарубежным аналогам. Решение этой проблемы лежит не только в области совершенствования технологического процесса производства, но и в структурном составе исходного материала, а также методик экспресс-оценки эксплуатационных свойств готовой композиции.

В статье рассмотрены вопросы создания конструкционной керамики на основе наноразмерного порошка бемита с целью улучшения технологических и эксплуатационных, в том числе, баллистических свойств композиционной конструкционной керамики. Приведено сравнение результатов анализа микроморфологии сколов конструкционной керамики после статического и динамического воздействия. Проанализированы полученные результаты и сделаны выводы о возможности использования метода ультраструйной диагностики на этапе технологической подготовки производства вместо дорогостоящих и трудоемких натурных испытаний с применением высокоскоростных твердотельных ударников. Представлены возможности гибридизации ультраструйного метода оценки эксплуатационных (динамических) свойств керамики и метода диагностики на основе измерения волн акустической эмиссии. Обоснована эффективность ультраструйных методов диагностики, рассмотрены перспективы его применения на практике в производстве изделий из конструкционной композиционной керамики. Основным достоинством метода является возможность диагностики данного материала в лабораторных условиях, что важно для этапа технологической подготовки производства и выбора рациональных технологических режимов.

Литература

[1] Витязь П.А., Ильющенко А.Ф., Судник Л.В., Мазалов Ю.А., Берш А.В. Функциональные материалы на основе гидроксида алюминия. Минск, Беларуская навука, 2010, 184 с.

[2] Судник Л.В., Ильющенко А.Ф., Нисс В.С., Подденежный Е.Н., Бойко А.А., Гайшун В.Е., Семченко А.В. Технологические особенности получения наноструктурированных керамических порошков. Респ. межвед. сб. науч. тр. Порошковая металлургия. Минск, Беларуская навука, вып. 34, 2011, с. 70—78.

[3] Горанский Г.Г., Судник Л.В., Шелегов В.И. Термобарические методы получения тугоплавкой керамики.Минск, БелНИИНТИ, 1991, 62 с.

[4] Быков А.И., Гриднева И.В. Взаимодействие карбида бора с карбидами титана и циркония под давлением. Порошковая металлургия, 1998, № 1–2, с. 52–55.

[5] Барзов А.А., Галиновский А.Л., Пузаков В.С. Ультраструйные технологии жидкостей и суспензий. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009, 250 с.

[6] Барзов А.А., Галиновский А.Л. Технология ультраструйной обработки и диагностики материалов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009, 246 с.

[7] Барзов А.А. Эмиссионная технологическая диагностика, Москва, Машиностроение, 2005, 384 с.

[8] Балашов О.Е., Барзов А.А., Галиновский А.Л., Литвин Н.К., Сысоев Н.Н., Шашурин В.Д. Ультраструйная технология получения микросуспензий.Москва, Изд-воМГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 352 с.

[9] Коваленко В.И., Маринин В.Г. Разрушение керамики при воздействии кавитации. ХФТИ АН УССР. Препринт. Харьков, 1968, ХФТИ 88/65, 7 с.

[10] Галкин Д.И. Разработка методики безобразцовой экспресс-диагностики поврежденности металла эксплуатируемых магистральных нефтепроводов на основе метода акустической эмиссии. Автореф. дис. … канд. техн. наук, Москва, 2011, 16 с.

[11] Горицкий В.М. Диагностика металлов. Москва, Металлургиздат, 2004, 408 с.

[12] Tönshoff H.K., Jung M., Männel S., Rietz W. Using acoustic emission signals for monitoring of production process. Ultrasonics, 2000, vol. 37, pp. 681—686.

[13] А. с. 1375994 СССР, МПК G01N3/42. Способ оценки твердости материалов, Камалов В.С., Барзов А.А., Вдовин А.А., Зарубина О.В. № 4053010, заявл. 20.02.1986; опубл. 23.02.1988, Бюл. № 12. Изобретения.

[14] Adler W.F. Analytical modeling of liquid and solid particle erosion. Air Force Materials Laboratory, 1973, may, pp. 73—174.

[15] El-Domiaty A., Abdel-Rahman A. Fracture mechanics-based model of abrasive waterjet cutting for brittle materials. J Adv Manuf Technol, 1997, vol. 13, issue 3, pp. 172—181.

[16] Aydin G., Karakurt I., Aydiner K. An investigation on surface roughness of granite machined by abrasive waterjet. Bull Mater Sci, 2011, vol. 34, pp. 985—992.