A brief review of research findings, pilot projects and application of nanomaterials in the nuclear power industry and engineering is presented. Examined are the prospects of creation of nanostructural materials and coatings for building blocks in NPPs and future fission reactors with a view to improving mechanical properties, increasing radiation resistance. Also, investigated are the main problems arising from development of methods for nuclear fuel modification, development of dispersion-hardened steels.

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.6-18

Рубрики:

Інші види покриттів металів

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Л46

Рубрики:

Абразивні матеріали та вироби

Шифр НБУВ: Ж41115 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.033.05

Рубрики:

Електрометалізація металів

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено структуру та властивості наномасштабних багатошарових покриттів на основі (TiZr)N та (TiSi)N, сформованих за ваккумно-дуговим методом. Проаналізовано вплив парціального тиску азоту на структурно-фазовий стан покриттів. Нітридні фази є сильно текстурованими, кристалографічні площини (111) більшості зерен орієнтовані паралельно до поверхні. Розраховано розміри областей когерентного розсіювання і рівні мікроспотворень гратів. Твердість покриттів досягала 37,1 ГПа, а навантаження адгезійного руйнування перевищує 150 H. Технологія процесу забезпечує високу однорідність і низьку дефектність сформованого покриття.

Висвітлено питання одержання, встановлення механізмів і закономірностей формування фазового складу, структури багатошарових покриттів системи (TiAlCrY)N/ZrN з одинарним і системи (TiAlCrY/Zr)/(TiAlCrY)N/ZrN з подвійним періодом модуляції методом вакуумно-дугового осадження. Мішені розташовували на одній прямій на рівних відстанях від перпендикулярної осі, на якій кріпилися підкладинки. Обертання осі з підкладками здійснювали або безперервно, або з фіксованою затримкою у випарників. Покриття обох систем відрізняються високим ступенем ламінарності шарів. Покриття системи (TiAlCrY)N/ZrN мають виражену шарувату періодичну структуру всього обсягу покриття. Період модуляції (сумарна товщина бішару) такої структури становить близько 30 вм. У покриттях системи (TiAlCrY/Zr)/(TiAlCrYN/ZrN) чітко проглядається два періоди модуляції. Один період приблизно збігається з періодом модуляції зразків системи (TiAlCrY/Zr)N і становить близько 30 нм. Другий період модуляції становить приблизно 1,3 мкм. У нього входить - 18 бішарів. Досліджено вплив парціального тиску азоту в камері на вміст азоту в покриттях, їх твердість і адгезійну міцність. Виявлено значне збільшення твердості 68,22 ГПа і адгезійної міцності покриттів з подвійним періодом модуляції структури. Запропоновано принципово новий технологічний підхід до процесу одержання багатошарових покриттів.

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.6-18 + К413

Рубрики:

Інші види покриттів металів

Тертя. Теорія зносу і змащування машин і механізмів

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.233.1-18 + К663.6-18

Рубрики:

Алюмінування металів

Інші види покриттів металів

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати досліджень багатокомпонентних наноструктурних покриттів типу (TiAlSiY)N/CrN. Вивчено вплив різних варіантів попередньої підготовки поверхні підкладинок на адгезійну міцність і твердість покриттів. Попередню обробку зразків проводили в плазмі двоступеневого газового розряду за різними технологічними схемами. Крім іонно-плазмового очищення на частину зразків попередньо протягом 5 хв напилювали підшар хрому. Покриття формували методом вакуумно-дугового осадження за одночасного розпилення двох катодів-мішеней. Один катод виготовлено з хрому, а інший - із багатокомпонентного сплаву Ti - Al - Si - Y, отриманого вакуумно-дуговим переплавом суміші порошків зазначених елементів. Покриття осаджували на поліровані підкладинки з нержавіючої сталі при негативних потенціалах зміщення 280 В. Геометрія установки та її елементів, а також технологічні характеристики процесів випаровування-конденсації були підібрані так, що за швидкості обертання зразків 8 обертів за хвилину формування покриття загальною товщиною близько 9,0 мкм відбувалося приблизно за 60 хв. Аналіз елементного складу покриттів показав, що вміст елементів у покритті значно різниться у порівнянні з вмістом цих елементів у розпорошених катодах. Рентгенівська дифрактометрія показала, що для всіх режимів осадження характерним є утворення фаз з кубічними (ГЦК) кристалічними гратками в обох фазних прошарках багатошарових покриттів. У прошарках, сформованих при розпилюванні сплаву TiAlSiY, зафіксовано багатоелементний невпорядкований твердий розчин (TiAlSiY)N із кристалічними гратками структурного типу NaCl і параметром 0,4241 нм, а також мононітрид хрому CrN із параметром граток 0,4161 нм. Встановлено, що попереднє формування підшару хрому на підкладинці призводить до суттєвої зміни адгезійної міцності багатокомпонентного покриття у порівнянні з покриттям без підшару.

Вивчено вплив попередньої обробки поверхні на адгезійні властивості вакуумно-дугових покриттів TiZrN/TiSiN на підкладках сталі 12Х18Н9Т. Багатошарові покриття одержували за розпилювання двох катодів складів (мас. %) 75Ti + 25Zr та 94Ti + 6Si в одному технологічному циклі з попередньою обробкою, яка могла включати очистку зразків газовою плазмою у двоступеневому газовому розряді або іонним бомбардуванням за дугового розпилення катодів, осадження на підкладку підшару у разі дугового розпилення катодів, а також комбінації цих варіантів очищення з нанесенням підшару. Під час досліджень складу, структури і властивостей одержаних композитів "покриття-підкладка" використовували рентгенівський аналіз, електронну мікроскопію, склерометрію і вимірювання мікротвердості. Виявлено особливості деформації і деградації покриттів, сформованих після різних варіантів попередньої підготовки зразків. Величини критичних навантажень за динамічного індентування покриттів, зміни при цьому коефіцієнта тертя і рівня сигналу акустичної емісії свідчать про високу адгезійну міцність покриттів (TiZr)N/(TiSi)N, що надає змогу рекомендувати їх для підвищення експлуатаційних характеристик різального інструменту. Наявність проміжного підшару не підвищує стійкість даних покриттів до руйнування, однак уповільнює процес деградації покриттів і згладжує різкі стрибкоподібні зміни властивостей.