С помощью высокоразрешающих металлофизических методов исследования, включающих электронную, лазерную и оптическую микроскопию, изучена кинетика процесса накопления линий скольжения и коррозионных повреждений в образцах из алюминий-литиевых сплавов 1441 и В-1469 при проведении испытаний на усталость по жесткому циклу в условиях совместного воздействия коррозионной среды и приложенных напряжений.

Выполнена количественная оценка деформационных параметров (плотности полос скольжения, размеров пластических зон под изломом, шероховатости поверхности в выделенных зонах) и параметров поврежденности (размеров и площади коррозионных питтингов).

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 8.1. «Высокопрочные свариваемые алюминиевые и алюминий-литиевые сплавы пониженной плотности с повышенной вязкостью разрушения» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Несмотря на повышенный интерес конструкторов к композиционным полимерным материалам (ПКМ) алюминиевые сплавы являются основным конструкционным материалом, применяемым в авиационной промышленности, а значит, и вопросы их защиты от коррозии, придания их поверхности специальных свойств остаются актуальными. Современные экологические нормы безопасности технологических процессов требуют исключить применение в растворах для обработки поверхности токсичных соединений, таких как шестивалентный хром.

Представлены технологические решения по подготовке под склеивание поверхности алюминиевых сплавов в растворах, не содержащих токсичных соединений.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 17.1. «Экологически безопасные, плазменные электролитические покрытия для легких сплавов» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Проведены исследования синтеза слоистого металлического композиционного материала системы Ti–TiAl₃ методами вакуумного реакционного синтеза и электротеплового взрыва. Определены оптимальные температурно-временны́е параметры образования интерметаллидной фазы в слоистом композиционном материале. Рассмотрены причины газовыделения и возможности дегазации в процессе подготовки к синтезу интерметаллидов.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 12.2. «Слоистые металлические композиционные материалы (МКМ) систем металл–интерметаллид и металл–керамика для легковесной защиты» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Приведена методология разработки методики определения содержания циркония в высокопрочных сложнолегированных сталях авиационно-космического назначения. Проанализирован материал по данной проблеме, опубликованный в различных научных литературных источниках. В результате обобщения полученных данных и проведенной работы установлено, что определение циркония с реагентом арсеназо III возможно при наличии в сталях до 0,5% (по массе) ниобия и 1,0% (по массе) вольфрама. Более высокие количества данных элементов приводят к искажению получаемых результатов при определении содержания циркония. В данной методике в качестве восстановителя для железа применен гидроксиламин как наиболее эффективный.

Установлено, что реагент ксиленоловый оранжевый является наиболее чувствительным и избирательным для фотометрического метода определения циркония в сталях с высоким содержанием ниобия и вольфрама. Предшествующей фотометрированию операцией является процесс количественного отделения циркония от основных легирующих элементов сплава с применением фениларсоновой кислоты. Разработана методика фотометрического определения содержания циркония в интервале концентраций от 0,005 до 0,1% (по массе).

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 тракта и компрессора ГТД и ГТУ» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)

Предложена инженерная методика прогнозирования величины модуля упругости в ионно-плазменных конденсированных покрытиях, полученных методом плазмохимического синтеза. Рассмотрен процесс плазмохимического синтеза нитрида титана, обозначены основные закономерности процесса при степени превращения бинарного соединения менее 1. Установлено, что при избытке реакционного газа в вакуумной камере ионно-плазменной установки степень превращения вещества остается равной 1. Разработана и описана методика измерения модуля упругости материала покрытия методом изгиба свободного конца консольной балки. Измерены модули упругости материала покрытия, полученного методом плазмохимического синтеза, при недостатке реакционного газа в камере ионно-плазменной установки. Установлено, что модуль упругости материала покрытия пропорционален степени его превращения. Предложена формула для вычисления модуля упругости материала покрытия, полученного методом плазмохимического синтеза со степенью превращения менее 1, с использованием справочных величин модулей упругости веществ и соединений, находящихся в покрытии. Установлено, что достоверность прогнозирования величины модуля упругости материала покрытия составляет более 90%.

Работа выполнена в рамках реализации комплексных научных направлений 17.3. «Многослойные жаростойкие и теплозащитные покрытия, наноструктурные упрочняющие эрозионно- и коррозионностойкие, износостойкие, антифреттинговые покрытия для защиты деталей горячего тракта и компрессора ГТД и ГТУ», 17.4. «Многослойные защитные покрытия и плазмохимическое оборудование для осаждения защитных и упрочняющих покрытий из газовых потоков плазмы, содержащих прекурсоры элементов синтезируемого покрытия» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

На образцы из конструкционных полимерных композиционных материалов (ПКМ), таких как стеклопластик и углепластик осаждали никелевое покрытие в гальванической ванне и методом электронатирания, после чего покрытие царапали с помощью склерометра при различных уровнях нагружения. На образовавшихся бороздках изучали морфологию их русла и измеряли их ширину и глубину в зависимости от величины приложенной нагрузки. С использованием формулы Вивера проведены расчеты напряжений, приводящих к локальным разрушениям покрытия. Установлено, что никель-кобальтовое покрытие имеет высокую прочность сцепления с обоими видами ПКМ, сколов и отслоений покрытия от подложек не обнаружено.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 13.2. «Конструкционные ПКМ» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Показан опыт применения высокоэластичных фенолокаучуковых клеев ВК-3, ВК-25, ВК-50, жидкого фенолокаучукового клея ВК-32-200В в качестве клеевого подслоя и высокопрочных эпоксидных пленочных клеев ВК-36Р и ВК-51 для изготовления лопастей несущих и рулевых винтов вертолетов. Представлены основные механические характеристики и назначение клеев. Показаны пути развития работ в области разработки и применения новых клеящих материалов в вертолетной технике и техническая эффективность от их применения в конструкции вертолетов.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 15.1. «Многофункциональные клеящие системы» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Представлены результаты исследования микроструктуры эпоксидных углепластиков, изготовленных по технологии автоклавного формования препрега и инфузионной технологии. Исследования проведены методом растровой электронной микроскопии с применением компьютерного анализа изображений. Предложен метод количественного представления результатов микроструктурного исследования граничного слоя «волокно–матрица» в углепластиках. Определена объемная доля микродисперсной фазы в граничном слое и показано, что данная величина не линейно зависит от расстояния от волокна.

Работа выполнена в рамках реализации комплексных научных направлений 2.1. «Фундаментально-ориентированные исследования», 2.2. «Квалификация и исследования материалов» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Для повышения точности выкладки при изготовлении крупных деталей из полимерных композиционных материалов с использованием препрегов во всем мире широко используются методы автоматизированной выкладки ATL и AFP. Однако не все марки препрегов подходят для укладки этими способами – к ним предъявляются особые требования по технологической липкости, обеспечивающие точную фиксацию и ориентацию слоев, предусмотренных конструкторской документацией, а также легкое отделение от технологической подложки.

Стандартного метода определения липкости препрега не существует, поэтому в данной статье рассматриваются различные широко используемые в российской и зарубежной промышленности методы, делаются выводы об их точности, эффективности и применимости для различных технологий выкладки.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 13.2. «Конструкционные ПКМ» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Рассмотрены результаты исследования возможности неразрушающего контроля качества оболочек арочных элементов из ПКМ, применяемых при возведении мостов. Показана применимость акустического импедансного метода для выявления нарушений сплошности материала в виде зон недопропитки связующим при формовании, расслоений и степени заполнения арочных элементов бетоном.

Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 2.3. «Методы неразрушающих исследований и контроля» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)

Представлен обзор современных методик проведения испытаний полимерных материалов на старение под действием естественных и искусственных факторов светопогоды. Описаны механизмы термо- и фотодеструкции полимеров под действием солнечного излучения. Приведены основные параметры оборудования, используемого для проведения испытаний. Проведено сравнение спектрального распределения интенсивности естественного солнечного света и излучения, создаваемого дуговой ксеноновой лампой. Проведено сравнение и выявлены различия в режимах проведения ускоренных лабораторных испытаний для российских и зарубежных стандартов. Сделаны выводы о необходимости актуализации действующей в Российской Федерации базы нормативных документов.

Работа выполнена в рамках реализации комплексных научных направлений 18.2. «Развитие методов климатических испытаний и инструментальных методов исследования», 18.3. «Моделирование и прогнозирование климатической стойкости» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») 

Представлены предприятия, занимающиеся разработкой и внедрением полимерных композиционных материалов в железнодорожном транспорте России. Приведены конструкции, в которых применяются композиционные материалы. Даны краткий анализ основных преимуществ их использования по сравнению с традиционными материалами и рекомендации по улучшению применения композиционных материалов в железнодорожном транспорте.

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