Научная тема: «ПОЛУЧЕНИЕ ЛИТОЙ КЕРАМИКИ И КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДАМИ СВС – МЕТАЛЛУРГИИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ГАЗА»
Специальность: 01.04.17
Год: 2011
Отрасль науки: Технические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  • Разработан широкий круг новых литых многокомпонентных композиционных материалов и литой керамики методами СВС - металлургии под давлением газа для использования в современной промышленности.
  • Предложены новые методические решения для исследований СВС - про­цессов в реакторах СВС- 20 и СВС - 30 и наработок опытных партий литых материалов, включающие разработку экспериментальной оснастки для сжигания больших масс шихты (до 10кг) и удержания высокотемпературного расплава продуктов горения с температурой до 3500К; измерительного комплекса для измерения температурных полей в реакторе; технологического газораспределительного комплекса для рационального использования аргона и азота и повышения производительности процесса СВС - металлургии.
  • Показано, что с увеличением начального давления и массы исходной смеси достигается предельно допустимое давление, ограниченное прочностью реактора. Для снижения предельного давления в реакторе наиболее эффективными приемами являются уменьшение скорости и температуры горения смесей до оптимальных значений.
  • Выявлено, что рост массы исходной смеси от 20г до 10кг приводит к увеличению выхода металлической фазы в слиток, заметному изменению его химического и фазового состава; это требует корректировки оптимального состава смеси, разработанного на малых массах в «БПД».
  • Показано сильное влияние начального давления, размера частиц исходных реагентов, калорийности и состава смеси на формирование химического и фазового состава родуктов синтеза, их макро- и микроструктуру; определены оптимальные параметры синтеза литых карбидов (Cr3C2, TiC-Cr3C2), боридов (CrB2,TiB2-CrB2) и композиционных материалов на их основе (Cr3C2-NiAl, Cr3C2-TiC-NiAl, CrB2-TiB2- Ni-Al-Mn), силицидов MoSi2, WSi2, ,MoSi2-WSi2).
  • Для получения литых оксидных материалов разработаны два подхода: 1 -горение с неполным восстановлением пероксидов (CrO3, CaO2 и др.) металлами (Al, Cr, La, и др.), при этом конечный продукт получают в виде оксидных растворов (Al2O3 - Cr2O3, SiO2 - Cr2O3); 2 - горение с полным восстановлением оксидов до металла, при этом получают 2 конечных продукта, металлический и оксидный, которые под действием гравитации разделяются на два слоя.
  • При горении смесей оксидов хрома с алюминием в атмосфере азота и введении в смесь нитридных добавок синтезированы литые оксинитриды алюминия с содержанием азота до 10% вес.
Список опубликованных работ
1.Горшков В.А., Комратов Г.Н., Юхвид В.И. Получение литого карбида хрома методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. // ПМ, 1992, №11, с. 57-60.

2.Комратов Г.Н., Горшков В.А. Коррозионная стойкость порошков легированного корунда, полученного самораспространяющимся высокотемпературным синтезом. // ЖПХ, 1994, № 12 с. 2068-2070.

3.Горшков В.А., Саков И.И., Юхвид В.И. Влияние соотношения реагентов на температуру и скорость горения системы FeO – Al. // ФГВ, 1994, № 5, с. 15-18.

4.Горшков В.А., Саков И.И., Юхвид В.И. Комратов Г.Н. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез алюминидов железа под давлением газа. // Порошковая металлургия, 1995г, № 11/12, с. 15-18.

5.Zhirkov P.V., Maklakov S.V., Dovzhenko A.Yu., Yukhvid V.I., Gorshkov V.A. Macrostructure formation during non-stationary SHS with melting products. // J. of Materials synthesis and processing, 1995, V. 3, № 3, pp. 181-190.

6.Dovzhenko A.Yu., Zhirkov P.V., Kovaleva A.V., Gorshkov V.A. Cristallization of in miscible phases. // J. of Materials synthesis and processing, 1995, 30, pp. 5246 -5250.

7.Yukhvid V.I., Maklakov S.V., Zhirkov P.V., Gorshkov V.A., Timokhin N.N. Dovzhenko A.Yu. Combustion synthesis and structure formation in a model Cr-CrO3 self-propogating high temperature synthesis system. // J. of Materials Science, 32, 1997, pp. 1915 - 1924.

8.Беликова А.Ф., Горшков В.А., Кобяков В.П., Комратов Г.Н., Пономарев В.И., Юхвид В.И. Синтез и исследование жаростойкости композиционных материалов в системе Mo-Si-C. // Н. М., 1996, т. 32, № 4, с. 429-435.

9.Комратов Г.Н., Кобяков В.П., Хоменко Н.Ю., Пономарев В.И., Горшков В.А, Юхвид В.И. Кинетика оксидирования на воздухе при повышенных температурах композиционных СВС - материалов в системе Mo – Si - C. // Физика и химия обработки материалов, 1997, № 3, с. 112 - 114.

10.Cимонян А.В., Горшков В.А., Юхвид В.И. Формирование слитков алюминидов Ni, Co и Fe методом СВС. // Литейное производство, 1997, № 8, с. 21 - 23.

11.Симонян А. В., Горшков В.А., Юхвид В.И. Горение системы NiO - Al под давлением газа. // ФГВ, 1997, 33, № 5, с. 20 - 24.

12.Симонян А.В., Пономарев В.И., Хоменко Н.Ю., Вишнякова Г.А., Горшков В.А., Юхвид В.И. Синтез литых алюминидов никеля СВС -методом. // Неорганические материалы, 1998, т.34, № 6, с. 684 - 687.

13.Gorshkov V.A., Yukhvid V.I., Sachrova N.V. and Ignatieva T.I. Formation of Composition, Macro- and Microstruktures of SHS Cast Composite Materials Based on Carbides with an Intermetallic Binder. //International Journal of Self-Propagating High - Temperature Synthesis. Vol. 13, №. 1, 2004, pp. 23 – 31.

14.Tarasov A.G., Gorshkov V.A., Yukhvid V.I. and Sachrova N.V. Self-propagating High - temperature Synthesis of Oxide Solid Solutions Al2O3 / Cr2O3 / Fe2O3. // International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. Vol. 14, №. 2, 2005, pp. 123 – 130.

15.Тарасов А.Г., Горшков В.А., Юхвид В.И. Конкурирующие химические превращения в волне горения смеси Fe2O3/Cr2O3/Al. // ФГВ, т. 42, №3, 2005, с. 87-91.

16.Тарасов А.Г., Горшков В.А., Юхвид В.И. Фазовый состав и микроструктура твердых растворов системы Al2O3 – Cr2O3, полученных методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в процессе СВС.// Неорганические материалы, т. 43, № 7, 2007, с. 819 - 823.

17.Горшков В.А., Юхвид В.И., Андрианов Н.Т., Лукин Е.С. Высокотемпературный жидкофазный синтез и спекание порошков MoSi2. // Неорганические материалы, т. 45, № 5, 2009, с. 560 - 564.

18.Горшков В.А., Самборук А.А., Юхвид В.И. Химический и фазовый составы продуктов горения смесей термитного типа на основе оксидов хрома, лантана и кальция. // Химическая физика, т. 28, №10, 2009, с. 48-51.

19.Горшков В.А., Тарасов А.Г., Юхвид В.И. Автоволновой синтез литых оксинитридов алюминия с высоким содержанием азота. // Химическая физика, т. 29, №4, 2010, с. 51-55.

20.Горшков В.А., Юхвид В.И., Милосердов П.А., Сачкова Н.В. Закономерности автоволнового синтеза литых силицидов системы Mo –W - Si. Неорганические материалы, т. 47, № 4, 2011, с. 429 - 432.

Патенты:

1.Горшков В.А., Синев С.П., Юхвид В.И., Боровинская И.П., Носов Н.В., Николаев Ю.А. Шихта для получения оксидного материала. // Патент РФ № 2009019, БИ №5 Зарегистрирован 15.03.1994.

2.Гедеванишвили Ш.В., Ониашвили Г.Ш., Юхвид В.И.Горшков В.А., Боровинская И.П. Шихта для получения литого тугоплавкого неорганического материала в режиме горения. // Патент РФ № 2016111, БИ №13 Зарегистрирован 15.07.1994 .

3.Горшков В.А., Юхвид В.И., Боровинская И.П., Мержанов А.Г., Гринберг Н.А., Куркумели Э.Г. Сидлин З.А. Шихта для получения литого композиционного материала. // Патент РФ № 2081732, БИ №17 Зарегистрирован 20.06.1997 .

4.Яровинский Х.Л., Сидлин З.А., Гринберг Н.А., Юхвид В.И., Горшков В.А., Боровинская И.П., Куркумели Э.Г. Состав электродного покрытия для получения износо - ударопрочного сплава, эксплуатируемого в абразивной среде. // Патент РФ № 2098251, БИ №18 Зарегистрирован 10.12.1997.

5.Боровинская И.П., Горшков В.А., Деев В.В., Елисеев Ю.С., Мержанов А.Г., Оспенникова О.Г.,Поклад В.А., Юхвид В.И. Способ получения литого оксидного материала. // Патент РФ, №2231418, БИ №18 Зарегистрирован 27.06.2004.

6.Боровинская И.П., Горшков В.А., Деев В.В., Елисеев Ю.С., Мержанов А.Г., Оспенникова О.Г.,Поклад В.А., Юхвид В.И. Суспензия для изготовления керамических форм. // Патент РФ, №2245212, БИ №3 Зарегистрирован 27.01.2005 .

7.Блинков В.Н., Горшков В.А., Медведева Н.Ю., Пешков И.А., Ратников В.И., Санин В.Н., Тарасова А.А., Юхвид В.И. Способ имитации термомеханического разрушения топливного канала ядерного реактора. Патент РФ, № 2263982, БИ № 31 Зарегистрирован 10.11.2005.

8.Горшков В.А., Деев В.В., Елисеев Ю.С., Мержанов А.Г., Оспенникова О.Г., Поклад В.А., Юхвид В.И. Способ получения литого оксидного материала и материал, полученный этим способом. // Патент РФ, № 2270878 БИ № 6 Зарегистрирован 27.02.2006.

9.Боровинская И.П., Горшков В.А., Деев В.В., Елисеев Ю.С., Смирнов К.Л., Мержанов А.Г., Оспенникова О.Г., Поклад В.А., Юхвид В.И. Смесь для изготовления литейных керамических стержней.// Патент РФ, № 2273543 БИ № 10 Зарегистрирован 10.04.2006 .

10.Горшков В.А., Юхвид В.И. Способ получения керамического материала на основе хромита лантана. // Патент РФ №2361845, БИ № 20 Зарегестрирован 20.07.2009 .

11.Горшков В.А., Юхвид В.И. Способ получения литого дисилицида молибдена в режиме горения. // Патент РФ № 2367702, БИ № 26 Зарегистрирован 20.09.2009г.

12.Горшков В.А., Юхвид В.И., Тарасов А.Г. Способ получения литого оксинитрида алюминия в режиме горения. // Патент РФ № 2370472, БИ № 29 Зарегистрирован 20.10.2009.