Изучено влияние количественных составляющих основных компонентов модельных композиций (взаимного растворителя, полимера, упрочняющего компонента и наполнителя) на их технологические свойства (температуру каплепадения и теплоустойчивость). Установлено, что основным параметром, оказывающим значимое влияние на температуру каплепадения, является упрочняющий компонент, а основным параметром, значимо влияющим на теплоустойчивость, является полимер. Регулируя количественное соотношение основных компонентов, выявленных с помощью планирования полного факторного эксперимента методом «крутого восхождения», можно получать модельные композиции с заданными технологическими свойствами.

Проведен анализ поверхностей раздела фаз в естественных композитах Nb–Si для трех структурных модификаций Nb₅Si₃. На основании кристаллохимического анализа поверхностей фазового контакта, используя понятие решетки совпадающих узлов, определена величина несоответствия в межатомном расстоянии сопрягающихся плоскостей и сделан вывод о механизмах компенсации решеточного несоответствия, степени деформации кристаллических структур и возможности диффузионных процессов на интерфейсе для композитов Nb–Si с различными модификациями силицида.

Исследованы особенности структуры сплавов на основе Ni₃Al типа ВКНА, полученных методом селективного лазерного сплавления в состоянии после синтеза, термической и газостатической обработки. Показаны основные особенности формирования ячеистой структуры в зависимости от содержания в сплавах углерода. Рассмотрено влияние углерода и количества карбидов на протекание процесса рекристаллизации и формирование зерен в синтезированном металле в процессе термической и газостатической обработки. Определены характеристики кратковременной и длительной прочности синтезированных материалов в различных состояниях.

Представлена микроструктура катаной в двухфазной (β/В2+α₂)-области плиты (толщина 35 мм) из деформируемого интерметаллидного титанового орто-сплава, легированного иттрием. Проведены механические испытания образцов из катаной плиты на кратковременную и длительную прочность при 700°С. Изучено влияние термической обработки (температуры нагрева первой ступени) на структуру и механические свойства катаной плиты. Показано, что проведение термической обработки с температурой нагрева первой ступени 920°С обеспечивает максимальное значение относительного удлинения при комнатной температуре – δ=11,7%. Дальнейшее повышение температуры нагрева первой ступени приводит к снижению пластических свойств. Аналогичная зависимость механических свойств от режимов термической обработки наблюдается и при испытаниях на растяжение при 700°С.

Рассмотрены основные типы полиимидных связующих для создания термостойких полимерных конструкционных материалов. Приведены особенности синтеза и условий отверждения расплавного полиимидного связующего полимеризационного типа марки ВС-51. Получены образцы отвержденной полимерной матрицы связующего ВС-51. Методами термического анализа исследованы свойства отвержденных образцов связующего и углепластика на его основе. Приведены физические свойства образцов углепластиков и отвержденной полимерной матрицы связующего ВС-51 в сравнении с зарубежными и отечественными аналогами.

Существенный спрос на более эффективные и мощные двигатели для самолетов и космических аппаратов неизменно приводит к ужесточению условий эксплуатации – более высокие температуры, повышенные напряжения, агрессивные среды и многое другое, что в свою очередь ставит задачи, для решения которых требуется комплексный подход. Повышение показателей авиационных двигателей достигается благодаря переходу к новым схемам проектирования, внедрению новых конструкционных материалов и технологий.

Использование керамических ТЗП повысило максимальную температуру в самой горячей части газотурбинного двигателя (вход газа) до беспрецедентного уровня (>1500°C), что привело к повышенной эффективности и производительности. Применение керамических матричных композитов позволит снизить массу изготавливаемых деталей, обеспечить высокую удельную прочность, а также повысить устойчивость к высокотемпературному окислению

Рассматриваются свойства связующих, которые являются контрольными для проведения выходного и входного контроля термореактивных полимерных связующих; приведено описание методов испытаний термореактивных связующих, являющихся обязательными при выпуске и поставке материалов (время желатинизации, вязкость, жизнеспособность, время гелеобразования, срок хранения и др.), а также полимерной матрицы, получаемой после отверждения связующего (температура стеклования, ДМА, ТМА, прочность при растяжении, деформативность, статический изгиб, ударная вязкость и др.).

Рассматриваются дефекты, возникающие при выкладке в процессе изготовления полимерных композиционных материалов, такие как зазоры и нахлесты, и их влияние на прочность и жесткость. Предложены некоторые пути оптимизации и моделирования процесса для прогнозирования физико-механических характеристик материала. Результаты рассмотренных зарубежных работ показали, что прочность материала может снижаться. Однако следует учитывать, что при подборе оптимального режима отверждения зазоры и нахлесты будут изменять толщину монослоя, практически не влияя на прочность материала.

Дан краткий анализ результатов в области исследования магнитопластических эффектов – явлений изменения пластичности и прочности металлов под действием магнитного поля. Приведена классификация известных физически обоснованных эффектов на основе термодинамического анализа энергии, сообщаемой системе, и времени релаксации изменений, наведенных магнитным полем. Обсуждаются спорные экспериментальные результаты и их интерпретация. Единые физические механизмы, управляющие магнитопластичностью, стимулировали возникновение магнитопластических эффектов одновременно и в неметаллических твердых телах, где магнитное поле также способно вызывать изменения структурночувствительных свойств.

Приведены свойства антиадгезионных покрытий на основе кремнийорганических соединений. Показано влияние строения кремнийорганических соединений, катализаторов отверждения и их содержания на основные свойства антиадгезионных покрытий. Приведены режимы отверждения покрытий и показана эффективность применения антиадгезионного покрытия на основе метилсилоксанового олигомера К-21 с температурой отверждения 120°C в течение 2 ч при изготовлении полимерных композиционных материалов способом автоклавного формования.

Методом растровой и просвечивающей электронной микроскопии выполнено исследование эксплуатационного разрушения диска компрессора из титанового сплава ВТ8, работающего в наземной ГТУ. Установлено, что разрушение развивалось от фаски с частичным нанесением серебряного покрытия, по хрупкому механизму, с формированием фасеток скола и квазискола. Исследование структуры материала показало, что деталь длительное время работала при температурах ˃400°С. Показана возможность протекания химических реакций с участием хлора, приводящих к активизации процесса коррозионного растрескивания. При моделировании условий статического разрушения образцов диска в присутствии ионов хлора воспроизведен механизм замедленного разрушения, идентичный эксплуатационному.

Для количественной оценки фазового состава высоколегированных сплавов применяют электролитическую экстракцию фаз, которая включает: анодное растворение образца сплава, сбор анодного осадка, исследование фазового и химического состава анодного осадка и, по результатам этих исследований – расчет массовой доли фаз в образце сплава и распределения элементов между фазами. Предложена схема исследования количественного фазового состава никелевых сплавов с использованием электролитической экстракции фаз, при которой химический состав анодного осадка определяется по разнице концентраций элементов в сплаве и в электролите после проведения экстракции. Для определения элементов, растворенных в электролите, предложен метод атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.