| Научные  достижения  института | Основные научные результаты за 2012 год     
ИНСТИТУТ  ИМПУЛЬСНЫХ  ПРОЦЕССОВ  И  ТЕХНОЛОГИЙ 
НАН УКРАИНЫ
© 2012  Институт импульсных процессов и технологий НАН Украины.
            Все права защищены.
Международная
Ассоциация
Академий
Наук
Национальная
Академия
Наук
Украины

СОДЕРЖАНИЕ САЙТА
КОНТАКТЫ ИНСТИТУТА

E-MAIL - Напишите нам
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
за 2012 год
Выполнен анализ преобразования электрической энергии в процессе электрогидравлической листовой штамповки, которая позволяет получать более высокие в 2,5 раза степени пластической деформации сплавов по сравнению со статическим деформированием.
Найдены схемные решения и условия высокоскоростного деформирования заготовок, которые дают возможность увеличить КПД использования энергии единичного импульса от 10 % до 15-30 %, что позволяет более эффективно реализовать процесс получения штампованных деталей из новейших марок высокопрочных сталей с глубокой степенью вытяжки и деталей сложной формы.
НИР    "Исследовать влияние параметров и схем импульсного электрогидравлического деформирования на пластические свойства листовых высокопрочных сталей и разработать эффективные технологические методы и схемы для их холодной штамповки".

Работа выполняется по целевой научной программе Отделения ФТПМ НАН Украины.
НИР    "Исследование физико-химических процессов взаимодействия алюминиевого расплава с модификаторами в условиях импульсного нагружения и разработка эффективных комплексных технологических схем модифицирования заэвтектических силуминов".

Работа выполняется по ведомственной тематике.
Доказано, что комплексные средства, которые сочетают введение в расплав фосфористой меди и электрогидроимпульсной обработку расплава, в отличие от отдельно взятого модифицирования, гарантированно обеспечивают двукратное измельчения хрупких структурных составляющих в заэвтектических силуминах и показатель относительного удлинения более 1%. Применение в качестве модификатора дисперсного порошка силикокарбида способствует измельчению кристаллов первичного кремния до уровня 20 мкм с полным вовлечением частиц модификатора в процесс кристаллизации за счет электрогидроимпульсной обработки.
Установлено, что электрогидроимпульсная обработка сплава А390, загрязненного железом до 0,9-2,6 %, в сочетании с микролегированием Mn вызывает превращение хрупких интерметаллидных фаз в компактные морфологические разновидности и повышение механических свойств сплава до требований стандарта.
НИР "Поиск технологических схем и необходимых параметров электроразрядов и высоковольтных электрохимических взрывов (ВЭХВ) для локального разупрочнения грунтов заданного объема".

Работа выполнялась по поисковой тематике.

Определены основные закономерности высоковольтного электрохимического взрыва, который, в отличие от

обычных взрывчатых веществ, обеспечивает разрушение естественных и искусственных неметаллических

материалов (грунтов) прочностью свыше 40 МПа в точно заданном цилиндрическом объеме без побочного

трещинообразования. Предельная энергия такого локального разрушения не превышает 500 кДж, величина
                                                                                                                                                                    
                                                                                                                                                                    6
удельной эффективности преобразования химической энергии - 0,38·10   Дж/кг, удельная величина

                                                                                                                                      7                                                                                 5 
эффективности сгорания экзотермической смеси - 1,65·10  Дж/кг, напряженность поля - 1,67·10  В/м. Способ

может быть реализован для разрушения монолитных неметаллических материалов, в частности, для нужд

строительства.

НИР "Разработка методов обработки и консолидации композитов на основе карбидов и боридов железа и титана высококонцентрированными потоками энергии".

Работа выполняется по конкурсу совместных научных проектов НАН Украины и РФФИ.
Разработаны технологические рекомендации по получению мелкодисперсных микро-, наноразмерных карбидов и низкоплавкой эвтектики в системе Fe-Ti путем электроразрядной обработки порошковых смесей Fe - Ti - C и WC- Co в углеводородной жидкости. Создана элементная база макета генератора для искро-плазменного спекания синтезированных композиционных порошков, применение которого, по сравнению с традиционным спеканием композитов, обеспечивает условия для повышения скорости диффузионных процессов и получения спеченного материала с высокими физико-механическими свойствами независимо от содержания Fe и Со.
НИР    "Разработка нового метода электроразрядного синтеза композиционных порошков, содержащих углерод и металлы, и макетов оборудования для их искро-пазменного уплотнения".

Работа выполнялась по ведомственной тематике.
Установлены закономерности изменения морфометрических характеристик и кинетика диспергирования смеси исходных порошков 75 % Fe + 20% Ti + 5% B4C , 80 % Fe +20 % Ti , порошков Fe и Ti в осветительном керосине в зависимости от параметров электроразрядной обработки, которая сопровождается синтезом порошков псевдосплавов и позволяет получать высокодисперсную (с размером частиц от 0,05 до 1 мкм) и однородную шихту для карбидосталей.
Разработана технология получения высокоизносостойких композитов типа карбидосталей с использованием горячей штамповки пористых заготовок: по сравнению с жидкофазным спеканием она обеспечивает отсутствие переходной кольцевой зоны в месте контакта карбидного зерна с металлом-основой, более дисперсную структуру матричного сплава, наличие текстуры зерен металла основы в направлении, перпендикулярном усилию штамповки, и более высокий уровень физико-механических свойств композитов.

Определены оптимальные параметры (скорость роста тока di/dt > 24 ГА/с и удельная энергия обработки W =
                           
                            3
2,67 МДж/дм  ) электроразрядного диспергирования исходных порошков Fe, Ti и смеси 75 % Fe + 20% Ti + 5% B  C в углеводной жидкости, при
                                                                                                                                                                                                                                                               4

которых реализуется измельчение порошков до размеров 0,5-0,8 мкм и сопутствующий процесс синтеза карбидов, боридов,

интерметаллидов и других дисперсных упрочнителей для изготовления карбидосталей.
                                                                                                                                                                                               
НИР    "Исследование процессов электроразрядного воздействия на дисперсные системы металл-углеродных композиционных порошков в углеводной жидкости".

Работа выполнялась по гранту НАН Украины для молодых ученых.

Установлены условия каталитического синтеза углеродных наноматериалов, определены зависимости их выхода и фазового состава в

процессе двухстадийной электроразрядной обработки органических жидкостей различной химической природы.

Показано, что применение металлических катализаторов (Ni, Fe, Cu, Nb, Al) и прекурсоров (порошка адамантана, растворов флуорена или

ферроцена) позволяет целенаправленно получать углеродные нанотрубки и нановолокна и увеличить выход углеродных наноматериалов от

двух до десяти раз. Применение кремниевых, оксид-кремниевых и вольфрамовых каталитических поверхностей способствует образованию

алмазоподобных пленок.
                                                                                                                                                     2                  3
Предложен метод определения количества атомов углерода с sp  - или sp - гибридизацией, содержащихся в полученных углеродных

наноматериалах, по их удельной электропроводности.


НИР "Исследование синтеза углеродных наноматериалов в процессе электроразрядной обработки органических жидкостей с применением катализаторов и прекурсоров".

Работа выполнялась по ведомственной тематике.

Определено, что при использовании высокочастотной (1-20 кГц) электроразрядной обработки смеси жидких углеводородов в 3 раза

повышается эффективность переработки органических растворителей и их отходов на углеродные наноматериалы, а обработка

                                                                                                                                                                                                                                                                                           3              2
газообразных углеводородов высокочастотным методом вызывает изменение степени гибридизации атомов углерода с sp - на sp - и sp-, и

позволяет получать аморфный наноуглерод при отсутствии других химических примесей.

Установлены параметры импульса, необходимые для реализации коронного разряда на многоэлектродной системе в аэрозольном пылевом

потоке, которые обеспечивают более полную по сравнению с существующими режимами электрофильтрации деструкцию газовых выбросов

при газоочистке.

НИР "Разработка методов получения углеродных наноматериалов и комплексной электрофильтрации экологически опасных промышленных выбросов с использованием разрядноимпульсных технологий".

Работа выполняется по ведомственной тематике.
Развиты подходы к оптимизации силовых параметров разрядно- импульсных технологий (РИТ) для различных способов их реализации. Выполнено математическое моделирование всех стадий преобразования энергии в РИТ и развита методология оптимизации параметров и режимов работы электроразрядных устройств для конкретных РИТ на основе решения обратных задач. Для этого разработаны алгоритмы и вычислительные методы.
НИР    "Развитие теоретических основ проектирования и оптимизации параметров разрядноимпульсных технологий, определение структуры оборудования и режимов его работы".

Работа выполнялась по ведомственной тематике.

Определена диэлектрическая система на основе комбинации двусторонней шероховатой и гладкой полиэтилентерафталатной пленок,

пропитанных  трансформаторным маслом, которая характеризуется электрической прочностью на уровне 500-550 кВ/мм и тангенсом угла

                                                -4
потерь не более 5·10   . Также разработана универсальная конструкция изоляционного корпуса, на базе которого может быть изготовлена

серия из 11 типономиналов высоковольтных импульсных конденсаторов при значительном сокращении времени на проектирование.

НИР    "Исследовать электрические характеристики пленочных диэлектрических систем и найти конструктивные технологические решения для создания на их основе серии высоковольтных импульсных конденсаторов на базе одного изоляционного корпуса".

Работа выполнялась по поисковой тематике.
ОСНОВНЫЕ  НАУЧНЫЕ  РЕЗУЛЬТАТЫ  ИНСТИТУТА  за  2013 год     >>>