Приведены результаты исследований по пайке бериллиевого окна в медную раму серебряным твердым припоем (72Ag–28Cu Cusil), по изучению структуры и вакуумной плотности паяного соединения. Разработаны технологии изготовления и подготовки изделий под пайку, выбраны режимы пайки на плоском имитаторе и изогнутом бериллиевом окне. Изготовлена партия изогнутых паяных бериллиевых окон, успешно прошедших испытания на вакуумную плотность после нагрева при температуре 650°С в течение 0,5 ч.

Исследована структура паяных соединений бериллия с медью. В микроструктуре паяного шва отмечаются зона сплавления бериллия и припоя с частичным растворением бериллия в припое, зона припоя Cusil с растворением меди. В зоне сплавления бериллия с припоем наблюдаются два переходных слоя в виде интерметаллидных фаз. В зоне припоя Cusil присутствует сплав Ag–Cu с различной концентрацией и зоны, обогащенные Cu и Ag.

Представлены основные результаты исследований разрабатываемых во ФГУП «ВИАМ» высокотемпературных материалов на основе металлических волокон, предназначенных для применения в качестве принципиально новых истираемых уплотнений проточного тракта газотурбинных двигателей и элементов звукопоглощающих конструкций.

Работа выполнена в рамках реализации комплексных научных направлений: 9.7. «Высокотемпературные деформируемые сплавы и композиционные материалы, упрочненные тугоплавкими металлическими волокнами и частицами, истираемые уплотнительные материалы» и 15.7. «Металлические пористоволокнистые материалы для звукопоглощающих конструкций» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

В современной технике, в том числе и в авиастроении, все более широкое применение находят композиционные материалы, обладающие более высокими показателями статической и динамической прочности, вязкости разрушения по сравнению с традиционными гомогенными материалами. Среди композиционных материалов большой интерес представляют многослойные композиционные материалы, содержащие чередующиеся слои металла и интерметаллида или керамики. Рассмотрено четыре метода получения металло-интерметаллидного слоистого композиционного материала системы Ti–TiAl₃: тепловой взрыв, реакционное спекание, реакционное прессование, сварка взрывом+спекание. Исследована микроструктура и фазовый состав образцов рентгенофазовым, микрорентгеноспектральным и металлографическим методами. Показана возможность получения требуемой многослойной композиции всеми четырьмя способами.

Рассмотрены теплозащитные материалы на основе полигетероариленов различных типов. Определены их теплофизические свойства (теплопроводность, теплоемкость), термостойкость (методом ТГА при скорости подъема температуры 5°С/мин), величины коксовых остатков и их прочностные характеристики (прочность при сжатии) после пиролиза полимерных материалов в среде угольной засыпки при 1000°С в течение 1 ч, теплозащитные характеристики – по температуре на обратной стороне образца толщиной 20 мм и скорости потери массы после испытаний на односторонний тепловой нагрев (принцип радиационного нагрева) до 800–1000°С, а также эрозионностойкие абляционные характеристики. Выявлено, что материалы на основе полигетероариленов различных типов обладают улучшенным комплексом эксплуатационных свойств (по сравнению с материалами, полученными на основе фенолформальдегидных смол) и могут применяться в качестве материалов теплозащиты.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 16.1. «Полимерные синтактные и пеноматериалы» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Описывается получение полициануратного связующего, перерабатываемого методом пропитки под давлением (RTM). Методами высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), ИК спектроскопии и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) изучена реакция циклотримеризации дицианового эфира в диапазоне температур от 130 до 150°С. На основании полученных результатов установлен оптимальный режим термообработки олигоцианурата, позволивший реализовать практически 100%-ную конверсию функциональных групп, получить теплостойкую полимерную матрицу с температурой стеклования ≥250°C. Угле- и стеклопластики на основе разработанного связующего имеют высокий уровень прочностных свойств как при комнатной, так и при повышенной температуре.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 13.1 «Связующие для полимерных композиционных материалов конструкционного и специального назначения» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)

Исследованы антифрикционные органопластики, армированные тканями, содержащими политетрафторэтиленовые (ПТФЭ) волокна или волокна из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Показано, что коэффициенты трения в па́рах «органопластик–сталь» и «органопластик–углепластик» изменяются в диапазоне 0,07–0,20 в зависимости от нагрузки и скорости скольжения (0,8–3,2 МПа; 0,1–0,45 м/с), при этом установлен крайне низкий весовой износ. Органопластики рекомендованы как антифрикционные покрытия для тяжелонагруженных подшипников скольжения в условиях сухого трения.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 13. «Полимерные композиционные материалы» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Рассмотрены слоистые гибридные металлополимерные композиционные материалы с точки зрения выбора их состава и строения для различных условий функционирования. Показано влияние расположения и толщины высокомодульных слоев на цилиндрическую жесткость композита при симметричном и асимметричном (одностороннем) изгибе. Даны рекомендации по выбору гибридных композитов в зависимости от вида нагружения.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 6. «Слоистые металлополимерные, биметаллические и гибридные материалы» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)

Изучена возможность спектрофотометрического определения содержания палладия (от 0,2 до 2,5% по массе) в платинопалладиевых покрытиях с применением реагента тиопирина. Тиопирин образует в кислотном растворе с ионами Pd (II) комплексные соединения с характерной интенсивно окрашенной полосой поглощения (e=4,1·10⁴) при λ_max=335 нм. Методами изомолярных серий установлено, что в состав комплекса, образующего окраску, палладий и тиопирин в среде 0,1 н. H₂SO₄ входят в соотношении 1:3. Для проведения анализа платинопалладиевое покрытие отделяли от медной подложки, на которую оно было нанесено, путем растворения последней в растворе (1:1) HNO₃, при этом само платинопалладиевое покрытие оставалось нерастворенным. После промывания и взвешивания покрытие растворяли при нагревании в смеси кислот HCl и HNO₃ в соотношении 3:1. После окончания пробоподготовки определяли оптическую плотность раствора при длине волны λ=335 нм на спектрофотометре ПЭ-5400. В качестве «холостых» проб использовали растворы реагента соответствующей концентрации. Результаты анализа определяли по калибровочному графику, построенному по стандартным растворам палладия на основе соли PdCl₂. Разработанная методика дает возможность определять содержание палладия в покрытиях с относительной ошибкой, не превышающей 5%.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 17.3. «Многослойные жаростойкие и теплозащитные покрытия, наноструктурные упрочняющие эрозионно- и коррозионностойкие, износостойкие, антифреттинговые покрытия для защиты деталей горячего тр&l

Предложен метод исследования ползучести при ступенчатом нагружении и разработано устройство автоматической регистрации деформации. Данный метод заключается в одноосном ступенчатом растяжении образца полимера в изотермических условиях при температуре 100°С, когда облегчается подвижность надмолекулярных структур полимера. В результате получается зависимость относительной деформации от времени, имеющая ступенчатый вид. На каждой ступеньке этой кривой сохраняется постоянная деформация, т. е. равновесная деформация определенных структурных элементов. Кривая состоит из трех участков: на первом выполняется закон Гука, второй отвечает за ступенчатую ползучесть, на третьем развивается общая пластическая деформация и образуется шейка. Обнаружено также сокращение образца до первоначальных размеров при уменьшении нагрузки после ступенчатого нагружения. Предполагается, что движущей силой процесса ретардации являются релаксационные процессы. Метод ступенчатого нагружения является своеобразной «механической спектроскопией» надмолекулярных структур полимера. Он позволяет оценить способность к деформации эффективных зацеплений аморфной фазы трубных марок полиэтилена до предела текучести.

Приведены различные существующие методы испытаний авиационных бензинов на коррозионную агрессивность. Анализируются условия, влияющие на коррозионную агрессивность бензинов. Рассмотрены комплексные методы испытаний, проведенные во ФГУП «ВИАМ», на металлических материалах для авиационного двигателя, включающие различные факторы воздействия, в том числе повышенную температуру и влажность.

Приведены результаты по комплексным испытаниям на определение коррозионной агрессивности и кислотности бензина марки Avgas 100LL.

На базе разработанной методики выпущен стандарт организации ФГУП «ВИАМ» СТО 1-595-7-503–2015 «Метод определения коррозионной агрессивности бензина».

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 2.2. «Квалификация и исследования материалов» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Приведены результаты исследований и построенные по разработанному математическому алгоритму зависимости вероятности обнаружения дефектов от их размеров, а также проведен сравнительный анализ достоверности результатов контроля при использовании ультразвуковых фазированных решеток и одноэлементных пьезоэлектрических преобразователей. Показано, что вероятность обнаружения дефектов при ультразвуковом контроле монолитных конструкций из углепластика с использованием техники фазированных решеток существенно выше, чем при использовании традиционных пьезоэлектрических преобразователей.

Приведены результаты исследования эксплуатационных возможностей ультразвукового резонансного метода при контроле многослойных конструкций. Показано, что резонансный метод может быть использован для выявления дефектов клеевых соединений и расслоений в конструкциях из металлических и неметаллических материалов. Даны рекомендации по применению контактной среды на водной основе для создания акустического контакта между пьезоэлектрическим преобразователем дефектоскопа и контролируемым изделием.