ІНСТИТУТ  ІМПУЛЬСНИХ  ПРОЦЕСІВ  І  ТЕХНОЛОГІЙ 
НАН УКРАЇНИ
© 2012  Інститут імпульсних процесів і технологій НАН України.
            Усі права захищені.
Міжнародна
Асоціація
Академій
Наук
Національна
Академія
Наук
України
| Наукові досягнення інституту | Основні наукові досягнення за 2012 рік      

ЗМІСТ  САЙТУ
КОНТАКТИ ІНСТИТУТУ

E-MAIL - Напишіть нам
ОСНОВНІ  НАУКОВІ  РЕЗУЛЬТАТИ  ІНСТИТУТУ
за 2012 рік


Визначено основні закономірності високовольтного електрохімічного вибуху, який, на відміну від звичайних

вибухових речовин, забезпечує руйнування природних і штучних неметалевих матеріалів (ґрунтів)

міцністю понад 40 МПа в точно заданому циліндричному об'ємі без побічного тріщиноутворення.

Гранична енергія такого локального руйнування не перевищує 500 кДж, величина питомої ефективності
                                                                                                                                        7
                                                                                           6
перетворення хімічної енергії - 0,38 ·10   Дж/кг, питома величина ефективності згоряння екзотермічної

                                     7                                                                                    5
суміші - 1,65 ·10   Дж/кг, напруженість поля - 1,67 ·10   В/м. Спосіб може бути реалізованим для руйнування

монолітних неметалевих матеріалів, зокрема, для потреб будівництва.

НДР    "Пошук технологічних схем і необхідних параметрів
             електророзрядів та високовольтних електрохімічних вибухів
             (ВЕХВ) для локального знеміцнення ґрунтів заданого об'єму".
            
             Робота виконувалась за пошуковою тематикою.

НДР   "Дослідити вплив параметрів та схем імпульсного електрогідравлічного           
            деформування на пластичні властивості листових високоміцних сталей і розробити
            ефективні технологічні методи та схеми для їх холодного штампування".

            Робота виконується за цільовою науковою програмою Відділення ФТПМ НАН України.
Виконано аналіз перетворення електричної енергії в процесі електрогідравлічної листової штамповки, яка дозволяє отримувати більші в  2,5 рази ступені пластичної деформації сплавів в порівнянні зі статичним деформуванням.
Знайдено схемні рішення та умови високошвидкісного деформування заготівок, які дозволять збільшити ККД використання енергії одиничного імпульсу від 10% до 15-30%,  що дозволяє реалізувати процес отримання штампованих деталей із новітніх марок високоміцних сталей з глибоким ступенем витягування та деталей складної форми більш ефективним.
НДР   "Дослідження фізико-хімічних процесів взаємодії алюмінієвого розплаву з       
            модифікаторами в умовах імпульсного навантаження та розробка ефективних
            комплексних технологічних схем модифікування заевтектичних силумінів".
           
            Робота виконується за відомчою тематикою.
Доведено, що комплексні засоби, які поєднують введення в розплав фосфористої міді і електрогідроімпульсну обробку розплаву, на відміну від окремо взятого модифікування, гарантовано забезпечують двократне подрібнення крихких структурних складових в заевтектичних силумінах і показник відносного подовження понад 1%. Застосування в якості модифікатора дисперсного порошку силікокарбіду сприяє подрібненню кристалів первинного кремнію до рівня 20 мкм з повним залученням часток модифікатора в процес кристалізації за рахунок електрогідроімпульсної обробки.
Встановлено, що електрогідроімпульсна обробка сплаву А390 з вмістом заліза від 0,9 до 2,6%, на кшталт мікролегуванню Mn, викликає перетворення крихких інтерметалідних фаз в компактні морфологічні різновиди і підвищення механічних властивостей сплаву до вимог стандарту.
НДР   "Розробка методів обробки і консолідації композитів на основі карбідів і боридів заліза
            і титану висококонцентрованими потоками енергії".

            Робота виконується за конкурсом спільних наукових проектів НАН України і РФФД.
Розроблено технологічні рекомендації стосовно отримання дрібнодисперсних мікро-, нанорозмірних карбідів металів та низькоплавкої евтектики в системі Fe-Ti шляхом електророзрядної обробки порошкових сумішей Fe-Ti-C та WC-Co у вуглеводневій рідині. Створено елементну базу макету генератора іскро- плазмового спікання синтезованих композиційних порошків, застосуванням якого, порівняно з традиційним спіканням композитів, забезпечуються умови для підвищення швидкості дифузійних процесів та отримання спеченого матеріалу з високими фізико-механічними властивостями незалежно від вмісту Fe та Со.
НДР    "Розробка нового методу електророзрядного синтезу композиційних порошків, що містять вуглець
            та метали, та макетів обладнання для їх іскро-плазмового ущільнення".

            Робота виконувалась за відомчою тематикою.
Встановлено закономірності зміни морфометричних характеристик та кінетіку диспергування суміші вихідних порошків 75 % Fe + 20 % Tі + 5 % B4C, 80 % Fe+20 % Ti, порошків Fe і Ti в освітлювальному гасі в залежності від параметрів електророзрядної обробки, яка супроводжується синтезом порошків псевдосплавів і дозволяє отримувати високодисперсну (з розміром часток від 0,05 до 1 мкм) та однорідну шихту для карбідосталей.
Розроблена технологія одержання високозносостійких композитів типу карбідосталей з використанням гарячого штампування пористих заготовок: у порівнянні з рідкофазним спіканням вона забезпечує відсутність перехідної кільцевої зони в місці контакту карбідного зерна з металом - основою, більш дисперсну структуру матричного сплаву, наявність текстури зерен металу основи в напрямку, перпендикулярному зусиллю штампування, та  більш високий рівень фізико-механічних властивостей композитів.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            3
Визначено оптимальні параметри (швидкість зростання струму di/dt > 24 ГА/с та питома енергія обробки W=2,67 МДж/дм  ) електророзрядного

диспергування вихідних порошків Fe, Ti та суміші 75 % Fe + 20 % Ti+ 5 % B  C в вуглеводневій рідині, за яких реалізується подрібнення
                                                                                                                                                                          4

порошків до розмірів 0,5-0,8 мкм і супутній процес синтезу карбідів, боридів, інтерметалідів та інших дисперсних зміцнювачів для виготовлення

карбідосталей.

НДР   "Дослідження процесів електророзрядного впливу на дисперсні системи метал-вуглецевих композиційних
            порошків у вуглеводневій рідині".    

            Робота виконувалась за грантом НАН України для молодих учених.

Встановлено умови каталітичного синтезу вуглецевих наноматеріалів, визначено залежності їх виходу та фазового складу в процесі

двостадійної електророзрядної обробки органічних рідин різної хімічної природи.

Показано, що застосування металевих каталізаторів (Ni, Fe, Cu, Nb, Al) і прекурсорів (порошку адамантану, розчинів флуорену або ферроцену)

дозволяє цілеспрямовано отримувати вуглецеві нанотрубки і нановолокна та збільшити вихід вуглецевих наноматеріалів від двох до десяти

разів. Застосування кремнієвих, оксид-кремнієвих і вольфрамових каталітичних поверхонь  сприяє утворенню алмазоподібних плівок.

                                                                                                                                       2                     3
Запропоновано метод визначення долі атомів вуглецю з sp  -   або sp  - гібридизацією, що містяться в отриманих вуглецевих наноматеріалах,

за їх питомою електропровідністю.

НДР   "Дослідження синтезу вуглецевих наноматеріалів у процесі електророзрядної обробки органічних рідин із       
            застосуванням каталізаторів і прекурсорів".

            Робота виконувалась за відомчою тематикою.

Визначено, що при використанні високочастотної (1-20  кГц) електророзрядної обробки суміші рідких вуглеводнів в 3 рази підвищується

ефективність переробки органічних розчинників та їх відходів на вуглецеві наноматеріали, а обробка газоподібних вуглеводнів

                                                                                                                                                                                              3               2
високочастотним методом викликає зміну ступеня гібридизації атомів вуглецю з sp  - на sp - і sp- та дозволяє отримувати аморфний

нановуглець за відсутності інших хімічних домішок.

Встановлено параметри імпульсу, необхідні для реалізації коронного розряду на багатоелектродній системі в аерозольному пиловому потоці,

що забезпечують більш повну в порівнянні з існуючими режимами електрофільтрації деструкцію газових викидів при газоочищенні.

НДР   "Розроблення методів отримання вуглецевих наноматеріалів і комплексної електрофільтрації екологічно       
            небезпечних промислових викидів з використанням розрядноімпульсних технологій".

            Робота виконувалась за відомчою тематикою.
Розвинуто підходи оптимізації силових параметрів розрядно-імпульсних технологій (РІТ) щодо різних способів їх реалізації.    Виконано математичне моделювання всіх стадій перетворення енергії в РІТ і розвинуто методологію оптимізації параметрів і режимів роботи електророзрядних пристроїв для конкретних РІТ на основі рішення обернених задач, розроблено алгоритми і обчислювальні методи для цього.
НДР    "Розвиток теоретичних основ проектування та оптимізації параметрів розрядноімпульсних технологій,           
            визначення структури обладнання та режимів його роботи".

            Робота виконувалась за відомчою тематикою.

Визначено діелектричну систему на основі комбінації двосторонньої шорсткої і гладкої поліетилентерефталатної плівкок, просочених
                                                                                                                                                                                                                                             -4
трансформаторним маслом, яка характеризується електричною міцністю на рівні 500-550 кВ/мм і тангенсом кута втрат не більшим за 5 10   ,

та розроблено універсальну конструкцію ізоляційного корпусу, на базі якого може бути виготовлена серія із 11 типономіналів високовольтних

імпульсних конденсаторів при значному скороченні часу на проектування.

НДР    "Дослідити електричні характеристики плівкових діелектричних систем і знайти конструктивні технологічні
            рішення для створення на їх основі серії високовольтних імпульсних конденсаторів на базі одного ізоляційного
            корпусу".

            Робота виконувалась за пошуковою тематикою.
ОСНОВНІ  НАУКОВІ  РЕЗУЛЬТАТИ  ІНСТИТУТУ за 2013 рік     >>>