|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Разработка методов создания, обработки и исследования радиационно-стойких композиционных керамических материалов для аэрокосмической техникиНИР
- Руководитель НИР: Панасюк М.И.
- Участники НИР: Андрианова Н.Н., Балакшин Ю.В., Беспалова О.В., Борисов А.М., Воробьева Е.А., Воронина Е.Н., Востриков В.Г., Галанина Л.И., Джунь И.О., Затекин В.В., Зеленская Н.С., Козей И.В., Куликаускас В.С., Лебедев В.М., Макунин А.В., Машкова Е.С., Новиков Л.С., Петухов В.П., Похил Г.П., Спасский А.В., Черник В.Н., Черныш В.С., Чеченин Н.Г., Чирская Н.П., Шемухин А.А., Широкова А.А., Шульга В.И.
- Подразделение: Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына
- Срок исполнения: 1 января 2010 г. - 20 сентября 2011 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 02.740.11.0389
- Номер ЦИТИС: 01201053352
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Космическая физика
- ПН России: Индустрия наносистем
- Направление технологического прорыва России: Космические технологии, связанные с телекоммуникациями
-
Ключевые слова:
магнетронное осаждение, плазменное воздействие в электролитах, углерод-керамические материалы, воздействия космической радиации, ионно-пучковые методы модифицирования и исследования, композиционные керамические материалы
-
Описание:
2.1. Создание композиционных углерод-керамических материалов методом плазменного воздействия в электролитах. 2.2. Исследование состава и топографии поверхности образцов с теплозащитными покрытиями до и после нанесения керамических покрытий различного сорта магнетронным методом. 2.3. Исследование физико-механических свойств композиционных углерод-керамических материалов в зависимости от размера нановключений. 2.4. Модифицирование структуры углерод-керамических композиционных материалов путем ионной имплантации. 2.6. Расчет значений поглощенной дозы космической радиации в композиционных материалах за защитными экранами простой конфигурации. 2.5. Исследование радиационных условий в околоземном пространстве на трассах полета высотных самолетов и типовых орбитах космических аппаратов.
-
Основные результаты:
1. Методом плазменного воздействия в электролитах экспериментально получены керамические поверхностные слои на алюминиевых сплавах с присадками в электролите углеродных и других наночастиц. 2. Разработана методика нанесения теплозащитных покрытий на основе оксида кремния магнетронным методом, исследованы их элементный состав и топография поверхности. 3. Исследованы зависимости физико-механических свойств композиционных углерод-керамических материалов от размера нановключений для системы nc-TiC/a-C:H. 4. Проведено исследование модифицирования углерод-керамического композита СГ-П-0.1 при высокодозном ионно-лучевом травлении и ионной имплантации. 5. Сделано обобщение исследований радиационных условий в околоземном пространстве на трассах полета высотных самолетов и типовых орбитах космических аппаратов. 6. Проведены расчеты поглощенной дозы космической радиации в композиционных материалах с тормозной способностью эквивалентной кремнию за защитными экранами простой конфигурации.
- Добавил в систему: Чеченин Николай Гаврилович
Источник финансирования НИР
| ФЦП: Федеральная целевая программа, «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2010 г.-31 декабря 2010 г. | Разработка методов создания, обработки и исследования радиационно-стойких композиционных керамических материалов для аэрокосмической техники |
| Результаты этапа: Проведен цикл работ по созданию и исследованию свойств композиционных керамических поверхностных слоев с инкорпорированными наночастицами. Методом плазменного воздействия в электролитах на технологическом оборудовании МАТИ экспериментально получены керамические поверхностные слои на алюминиевых сплавах с присадками в электролите углеродных и оксидных наночастиц. Установлено, что добавка углеродных и других наночастиц в электролиты эффективно изменяет морфологию и структуру керамического слоя, позволяет уменьшить его пористость, увеличить коррозионную стойкость, теплостойкость, износостойкость и другие служебные свойства. На основе анализа структуры теплозащитных и противоокислительных слоев покрытий, механизмов их разрушения и используемых методов ему препятствующих обосновано применение покрытий на основе оксида кремния, получаемого магнетронным методом. Разработана методика нанесения таких покрытий и исследованы их элементный состав и топография поверхности. Исследованы зависимости физико-механических свойств композиционных углерод-керамических материалов от размера нановключений для системы nc-TiC/a-C:H. Проведено исследование и модифицирование углерод-керамического композита СГ-П-0.1 при высокодозном ионно-лучевом травлении и ионной имплантации. Найдено, что имплантация азота образует нитридный слой с концентрацией до 50 ат.% и захват азота происходит в кремнийсодержащие составляющие композита. Травление ионами аргона является эффективным методом анализа микроструктуры поверхностного слоя. Сделано обобщение исследований радиационных условий в околоземном пространстве на трассах полета высотных самолетов и типовых орбитах космических аппаратов. Показано, что для материалов, оборудования и экипажей самолетов на высоте 10 км возникает достаточно серьезная радиационная опасность с эквивалентной дозой до 50 мкЗв/час. Основным фактором, оказывающим радиационное воздействие, являются захваченные магнитным полем Земли электроны, протоны и тяжелые ионы с энергиями ~105–108 эВ. Вне магнитосферы – галактические и солнечные космические лучи. Проведены расчеты поглощенной дозы космической радиации в композиционных материалах за защитными экранами простой конфигурации. В качестве материалов рассматривались композиты с тормозной способностью по отношению к воздействующим излучениям, эквивалентной кремнию. Полученные данные свидетельствуют о возможности варьирования профиля поглощенной дозы путем изменения состава и структуры исследуемых композитов. Композиционные материалы, в том числе нанокомпозиты, позволяют достигать более высоких параметров радиационной защиты космических аппаратов по сравнению с традиционными системами. | ||
| 2 | 1 января 2011 г.-20 сентября 2011 г. | Разработка методов создания, обработки и исследования радиационно-стойких композиционных керамических материалов для аэрокосмической техники |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".